tuumareaktsiooni

Tuumareaktsioon on protsess, mille käigus atoomtuum muudab oma koostist või kuju vastusena välisele mõjule, sageli osalevate osakeste või fotonide mõju tõttu. Reaktsioonid võivad viia uute tuumade tekkimise, olemasolevate tuumade ümberkujundamise või energiaga seotud muutusteni. Need toimuvad laborites ja kiirendites ning ka looduses, näiteks päikeses ja kosmoses.

Peamised tüübid on fissioon (tuum lõheneb väiksemateks tuumadeks) ja fusioon (kergete tuumade ühendamine raskemateks). Fissiireaktsioonid vabastavad energiat ning sageli neutroneid; fusioon toodab suure energiaga lõpptulemusi ning on tähtis päikese ja tähtede energiaboasis, kuid selle kontrollitud kasutus inimkonnas on veel arendusjärgus. Lisaks on neeldumine (tuum neelab välise osakese, näiteks neutroni või gamma-kiirgust) ja spallatsioon (kõrgeenergia osake põhjustab tuumast fragmentide eraldumist). Fototuum on gamma-kiirguse mõjul toimuv tuumamuutus.

Reaktsioonide tulemused sõltuvad energiast ja tingimustest. Q-väärtus näitab energia muutust reaktsiooni käigus: kui Q on positiivne, vabaneb energiat; negatiivne Q tähendab energiapotentsiaali tarbimist. Reaktsiooni tõenäosust kirjeldatakse ristlõike kaudu ning see sõltub osakese energiast ja tuuma tüübist. Tuumareaktsioonid on aluseks nii tuumaenergiatootmiseks kui ka meditsiiniliste ja teaduslike rakenduste, näiteks radioisotoopide tootmise ja materjaliteaduse jaoks. Ohutus ja kiirgusjälgimine on keskse tähtsusega tuumareaktsioonide kasutamisel.