Цөмийн урвал

Цөмийн физик ба цөмийн химид, цөмийн урвал (Англи: nuclear reaction, Орос: ядерная реакция) гэж, хоёр цөм, эсвэл цөм ба атомаас жижиг бөөм (уг цөмөөс гадна орших протон, нейтрон эсвэл өндөр энергитэй электрон) хоорондоо мөргөлдөн, анх процессыг эхлүүлсэн нуклидээс ялгаатай, нэг эсвэл түүнээс олон нуклидыг үүсгэх процессыг хэлнэ. Иймд цөмийн урвал нь хамгийн багадаа нэг нуклид нөгөөд шилжих хувиралт юм. Хэрвээ цөм нь өөр цөм эсвэл бөөмтэй харилцан үйлчлэлцсэн ч, цөм/цөмүүдийбиш харин ганзул юм.

Литий-6 ( 6
3Li) ба дейтерий хоёр цөмийн урвалд орж, хүчтэй сэргээгдсэн завсрын бериллий-8( 8
4Be) цөм үүсгэж, тэр нь удалгуй хоёр альфа бөөм болон задарна. Протонуудыг улаан, нейтронуудыг цэнхэр бөмбөлгөөр тус тус үзүүлэв.

Ер нь, цөмийн урвалд хоёроос олон бөөмүүд оролцож болох ч, гурав ба түүнээс олон бөөмүүд нэг цэгт уулзан мөргөлдөх магадлал маш бага юм. Энэ үзэгдэл тун ховор тохиолддог. Гурван биетийн цөмийн урвалын ойролцоо жишээ бол triple alpha process юм. Цөмийн урвал гэдэг ойлголт нуклидын хувиралтын үед хэрэглэдэг ба түүнийг цацраг идэвхт задралын аль ч төрөлд ашигладаггүй. Цацраг идэвхт задрал нь түүний тодорхойлолтын дагуу спонтан процесс юм.

Байгальд, цөмийн урвал нь сансрын туяа ба материйн хооронд явагдаж байдаг. Цөмийн урвалыг зохиомлоор явуулж цөмийн энергийг гарган авдаг ба урвалын хурдыг тохируулдаг.

Бичиглэл ба тэмдэглэгээ

Цөмийн урвалыг химийн тэгшитгэлтэй нэгэн адилаар харуулж болох ба түүний хоёр талын инвариант жин тэнцүү байхаас гадна, бөөмүүдийн хувиралт, зохих хадгалагдах хуулиудад захирагдана. Жишээ нь, цэнэг хадгалагдах хууль, барионы тоо хадгалагдах хууль (атомын нийт жингийн тоо). Цөмийн урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар харуулна:

6 3Li +  2 1H →  4 2He + ?

Дээр дурдсаны дагуу, урвалын хоёр талын инвариант жинг тэнцүүлэхэд, асуултын тэмдгийн оронд цэнэгийн тоо 2-той, жингийн тоо 4-тэй цөм байх ба энэ нь гелий-4 юм. Тэгвэл бүрэн тэгшитгэл:

6 3Li +  2 1H →  4 2He +  4 2He,

хялбарчилбал:

6 3Li +  2 1H → 2 4 2He

болно.

Цөмийн урвалыг дээрхээс гадна хялбаршуулсан бичиглэлээр илэрхийлдэг. Жишээ нь, A(b,c)D гэдэг нь A + b → c + D. Ерөнхий хэрэглэгддэг бөөмүүдийг дараах байдлаар товчилдог: p - протон, n - нейтрон, d - дейтерон, α - альфа-бөөм буюу гелий-4, β - бета бөөм буюу электрон, γ - гамма квант буюу фотон, г.м.. Тэгшитгэлээр үзүүлсэн цөмийн урвалыг товчилсон хэлбэрээр, Li-6(d,α)α гэж бичнэ.