核-核碰撞

核–核碰撞（nucleus-nucleus collisions）是指眾多不同類型的核反應 中，有一類核反應是利用加速到各種不同能量的原子核（質量大於α粒子）轟擊原子核，這類核反應過程統稱為核–核碰撞。通常的原子核外都被電子所包圍，而電子的數目與核的正電荷數相同，原子呈電中性。當加速這些原子核時，常要將原子核外的一部分電子剝離掉，這時的原子核呈離子狀態。所以核–核碰撞又稱為重離子碰撞或重離子反應。

基本介紹

• 中文名：核–核碰撞
• 外文名：nucleus-nucleus collisions
• 別名：重離子碰撞、重離子反應
• 特徵：原子核呈離子狀態

概念說明和套用

按照加速重離子的能量，核–核碰撞可有低能、中能和高能之分。20世紀50年代末期加速碳、氮、氧等原子核，開始了核–核碰撞的研究。到70年代初，低能核–核碰撞逐步成為人工合成超鍆元素的主要手段。一般的原子核具有複雜的內部結構，所以核–核碰撞的反應機制比較複雜。中、低能核–核碰撞可有準彈性散射、深度非彈性碰撞及全熔合反應等不同的反應機制。根據研究的需要，可選擇各種靶核和彈核的組合，這種多樣性是重離子核反應的一個獨特的優點。中、低能核–核碰撞不僅是研究原子核高自旋態、產生遠離β穩定線的奇特核以及合成超重核的有效方法，它在原子物理學、材料科學、生物學、醫學等諸多領域都有廣泛套用。

高能碰撞

當具有很高能量的原子核相碰時，有可能形成一個能量密度很高的碰撞區，入射核和靶核都被高度激發，而後發生破裂，並隨之產生許多新的粒子。這類反應過程稱為高能核-核碰撞，或高能重離子碰撞，或相對論性重離子碰撞（由於入射核能量很高，具有相對論性）。理論研究表明，相對論重離子碰撞有可能是研究反常核物質、夸克膠子電漿等物質新形態的可能途徑，也可能是研究真空的性質以及宇宙的起源的基礎。

相對論重離子碰撞可以產生實驗室最高溫、高密的新物質形態﹣夸克膠子電漿，對應於宇宙大爆炸之後幾個微秒的狀態，形象地說是一種“小爆炸”。