「中子剝離」：可以毫無問題地提供核融合能量的核反應

核融合是人類已知的最強大的反應之一。這是為太陽和恆星提供動力並產生高能量的過程。然而，在實驗室中實現核融合非常具有挑戰性，因為它需要難以控制的極端溫度和壓力條件，並且需要大量能量來產生。

一項新的研究揭示了核融合的更實用的替代方案。它表明剝離中子可以產生類似於或大於聚變反應的能量，特別是在接近核反應所需的最小能量閾值的低能區域。

中子剝離是一種核反應，其中原子核在與另一個原子核相互作用後失去一個或多個中子。當高速移動的彈丸核心撞擊目標核心時，就會發生這種現象。在相互作用過程中，彈體核可以從目標核中「撕裂」一個或多個中子，而不會發生兩個核的完全融合。

與核融合相比，核剝離在實驗室中更容易完成。因此，這些發現為實現我們的核能目標開闢了一條新的可行途徑。

「透過更了解原子核在這些條件下的行為，我們可以改進核能生產和放射治療的方法，」該研究的作者之一、巴西聯邦弗魯米嫩塞大學副教授 Jesús Lubián 說。

研究團隊

中子剝離是中子轉移反應的一種。在後者期間，噴射的中子（來自移動核）被目標核吸收。

幾十年來，科學家一直試圖了解鬆散束縛的原子核中導致中子轉移的機制。解碼這個機制非常重要，因為它可以大大提高我們對核物理，包括各種核反應的理解。

研究的作者為此目的進行了一個有趣的實驗。他們研究了 Li-6（鋰的同位素）和 Bi-209（鉍的同位素）之間的中子剝離過程。然後他們將其結果與涉及相同同位素的完整聚變反應的結果進行了比較。

他們採用伽利略陣列（一種伽馬射線探測器）與 4π 矽球 EUCLIDES（一種先進的雷射探測器）相結合來研究伽馬射線發射並檢測反應過程中的帶電粒子。

伽利略儀器

他們還使用了一種稱為伽馬-伽馬符合的特殊方法來研究中子剝離中發現的幾種伽馬射線。研究人員指出：“伽瑪-伽瑪重合是隔離特定反應通道的關鍵，使團隊能夠高精度地確定不同條件下原子核的行為。”

Be和Li之間的中子轉移結果讓研究人員感到驚訝。

在上述反應中，透過弱相互作用結合的Li-6與重得多的Bi-209碰撞。這種相互作用的結果表明，中子的轉移能夠產生類似於聚變反應的產物。

「剝離中子的過程產生的結果與完全聚變反應的結果相當，特別是在接近核勢壘的高能區域。與先前的預期相反，結果表明中子轉移在較低能量下發揮主導作用，超過了聚變反應的產生，」研究作者說。

這些發現可能為在核能研究等領域使用中子轉移開闢新的機會。

研究作者補充道：“這一過程凸顯了核反應複雜而微妙的本質，為核科學技術未來的科學突破提供了跳板。”

那麼，我們是否會擁有類似核融合的能量，而不會出現聚變本身的問題呢？只有未來會告訴我們。

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