Միջուկային ռեակցիաներ

Միջուկային ռեակցիաներ, ատոմային միջուկների փոխակերպումներ, երբ դրանք փոխազդում են տարրական մասնիկների, γ-քվանտների կամ միմյանց հետ։ Z կարգաթիվ, А ատոմական զանգված ունեցող X միջուկի և а մասնիկի փոխազդեցության միջուկային ռեակցիան, որի հետևանքով առաջանում է b մասնիկ, և Z' կարգաթվով, A' ատոմական զանգածով Y միջուկ, գրի է առնվում a+ZXA->Z'YA' + b տեսքով։ Սովորաբար միջուկային ռեակցիաներում հետազոտության առարկա են ռեակցիաների դիֆերենցիալ և լրիվ կտրվածքները, ստացվող արգասիքների անկյունային և էներգետիկ բաշխումները և բևեռացումները։ Միջուկային ռեակցիաները միջուկների կառուցվածքին վերաբերող տեղեկությունների հիմնական աղբյուրն են։ Դրանք հնարավորություն են տալիս հետաքրքիր ինֆորմացիա ստանալ նաև տարրական մասնիկների մասին (օրինակ, նեյտրոնի վերաբերյալ տեղեկություն ստացվում է միայն միջուկային ռեակցիայից)։ Միջուկային ռեակցիաները հիմնականում դասակարգվում են ըստ ռմբարկող մասնիկի (միջուկի) տեսակի։ Տարբերում են ֆոտոնների (ֆոտոմիջուկային ռեակցիաներ), հադրոնների, լեպտոնների և իոնների ազդեցությամբ ընթացող ռեակցիաներ։ Երբեմն միջուկային ռեակցիաները դասակարգում են նաև ռմբարկող մասնիկի (միջուկի) էներգիայով։ Միջուկային ռեակցիայի առաջին փորձերը կատարվել են ռադիոակտիվ աղբյուրներից ստացված ցածր էներգիայի α-մասնիկներով, նեյտրոններով և էլեկտրոններով։ Հետագայում ուսումնասիրվել են տիեզերական ճառագայթներում ընթացող միջուկային ռեակցիաները։ Ներկայումս միջուկային ռեակցիայի փորձերի ճնշող մեծամասնությունը կատարվում է արագացուցիչներով։ Ցածր և միջին էներգիաների լեպտոնների ու հադրոնների մասնակցությամբ տեղի ունեցող միջուկային ռեակցիաները հնարավորություն են տալիս տեղեկություն ստանալ ոչ միայն միջուկի կառուցվածքի, այլն տարբեր փոխակերպումների մեխանիզմների մասին։ Ցածր էներգիաների դեպքում միջուկային ռեակցիայի մեջ գործնական ամենալայն կիրառությունն ստացել է դանդաղ նեյտրոնների փոխազդեցությունը ծանր միջուկների (233Ս, 235Ս, 239Pu) հետ, քանի որ ջերմային նեյտրոնների ազդեցությամբ այդ միջուկների տրոհումը հանգեցնում է հսկայական քանակի էներգիայի անջատման՝ երեույթ, որ ընկած է միջուկային էներգետիկայի հիմքում։ Ցածր էներգիայի պրոտոնների ազդեցությամբ կատարվող միջուկային ռեակցիաները հաճախ օգտագործվում են ռադիոակտիվ իզոտոպներ ստանալու համար, որոնք կիրառվում են գիտության և տեխնիկայի տարբեր բնագավառներում։
Միջուկի կառուցվածքն ուսումնասիրելու համար առավել նպատակահարմար են ֆոտոնների և էլեկտրոնների հարուցած միջուկային ռեակցիաները, քանի որ դրանք միջուկի հետ փոխազդում են լավ հայտնի էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությամբ։ Թույլ փոխազդեցության մեխանիզմի մասին լավ պատկերացում է տալիս (μ-մեզոնների և նեյտրինոյի փոխազդեցությունը միջուկների հետ։ Բարձր էներգիայի մասնիկների և միջուկների փոխազդեցության պրոցեսները, որոնք մեծ տեղ են գրավում միջուկային հետազոտությունների մեջ, արժեքավոր ինֆորմացիա են տալիս մասնիկների այնպիսի կարևոր բնութագրերի մասին, ինչպիսիք են նուկլոնների հետ անկայուն մասնիկների ու ռեզոնանսների փոխազդեցության լրիվ կտրվածքները, տարածաժամանակային նկարագիրը և այլն։ Տարրական մասնիկների ֆիզիկայում կարեոր նշանակություն ունի միջուկային թիրախների օգտագործումը։ Ցածր էներգիայի իոնների ազդեցությամբ կատարվող միջուկային ռեակցիաներում համեմատաբար թեթե միջուկներից սինթեզվում են ավելի ծանրերը (ջերմամիջուկային սինթեզ, որն ուղկեցվում է հսկայական էներգիայի անջատմամբ), ինչպես նաե ստացվում են գերծանր տրանսուրանային տարրեր։
Դուբնայում և Բերկլիում (ԱՄՆ) ստեղծվել են ծանր իոնների արագացուցիչներ, որոնցով հետազոտվում են միջուկ-միջուկային փոխազդեցություննե- րը բարձր էներգիաների դեպքում (մի քանի Գէվ՝ յուրաքանչյուր նուկլոնին)։ Այսպիսի միջուկային ռեակցիայից համեմատաբար ավելի հարուստ ինֆորմացիա է ստացվում, քան տարրական մասնիկների և միջուկների փոխազդեցություններից։