重離子核化學

重離子核化學
heavy-ionnuclearchemistry
研究重離子引起的核反應及其產物的化學。核化學的組成部分。重離子指比a粒子（氦4）重的離子，如碳12、氖22、鈣45、鐵56、氪84和鈾238等。
20世紀50年代中期，只有少數加速器能加速一些較輕的重離子，如碳、氮、氧等，用來進行一些初步的重離子核反應機理研究和合成超鈾元素。自70年代以來，美國、前蘇聯、聯邦德國、法國等相繼花費了很大的投資，建造了各種大型的重離子加速器。由於有了強大的重離子加速器，重離子核物理和重離子核化學的研究取得了顯著的發展。
由於重離子的質子數較大，引起核反應的庫侖作用比輕離子大得多；同時重離子給核反應帶來的動量也較大，生成的複合核具有較高的激發能和角動量。重離子核反應引起核的深刻變化，發生新的核反應，並由此提出了新的反應機理，豐富了低、中能核物理和核化學的研究內容。
在庫侖激發研究中，重離子核反應提供了巨大的庫侖激發勢，而且它的激發截面大，又能產生多次激發能級。重離子核反應還能形成高激發態和高角動量的核。這些對深入了解核結構和核力，發展核理論都起了很大的促進作用。
在重離子核反應機理的研究中，深部非彈性散射是一種嶄新的核反應機理。從1973年以後，它引起了核科學家的極大重視，從理論和實驗兩個方面對這個新的核反應機理進行了大量的研究工作。
根據理論推算，可存在約6000多種核素，科學家通過各種核反應途徑已經發現的核素為2000多種，還有大量的核素有待於發現。雖然可以估計到絕大多數新核素的半衰期極短，且生成反應的截面又極小，合成和鑑定都很困難，但通過重離子核反應，每年都能發現一些新的核素。
在超鈾元素的合成，尤其是後超鈾元素及鐒後元素（Z＞103）的合成中，重離子核反應始終起著主要的作用。1981年重離子研究協會的科學家，通過重離子核反應成功地合成了新元素107、108、109，這些新發現是重離子核化學的出色成就。