Запись ядерных реакций

Ядерные реакции записываются в виде специальных формул, в которых встречаются обозначения атомных ядер и элементарных частиц.Первый способ написания формул ядерных реакций аналогичен записи формул реакций химических, то есть, слева записывается сумма исходных частиц, справа — сумма получившихся частиц (продуктов реакции), а между ними ставится стрелка.
Так, реакция радиационного захвата нейтрона ядром кадмия-113 записывается так:

¹₄¹₈³Cd + n → ¹₄¹₈⁴Cd + γ.

Мы видим, что число протонов и нейтронов справа и слева остаётся одинаковым (барионное число сохраняется). Это же относится к электрическим зарядам, лептонным числам и другим сохраняющимся величинам (энергия, импульс, момент импульса, …). В некоторых реакциях, где участвует слабое взаимодействие, протоны могут превращаться в нейтроны и наоборот, однако их суммарное число не меняется.

Второй способ записи, более удобный для ядерной физики, имеет вид:

A (a, bcd…) B,
где А — ядро мишени,
а — бомбардирующая частица (в том числе ядро),
b, с, d, … — испускаемые частицы (в том числе ядра),
В — остаточное ядро.

В скобках записываются более лёгкие продукты реакции, вне — более тяжёлые.

Так, вышеприведённая реакция захвата нейтрона может быть записана в таком виде:

¹₄¹₈³Cd(n, γ)¹₄¹₈⁴Cd

Реакции часто называют по совокупности налетающих и испускаемых частиц, стоящих в скобках; так, выше записан типичный пример (n, γ)-реакции.

Первое принудительное ядерное превращение азота в кислород, которое провёл Резерфорд, обстреливая азот альфа-частицами, записывается в виде формулы:

¹₇⁴N(α, p)¹₈⁷O,
где p — ядро атома водорода, протон.

В «химической» записи эта реакция выглядит как:

¹₇⁴N + α → p + ¹₈⁷O.