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链式反应是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的科技术语。

历史名词是历史上曾出现的事件及事物的名称，例如“禅让”，传说古代实行举荐贤能之人为首领继承人的一种制度，据文献记献：有尧举舜、舜举禹、禹先举皋陶、皋陶死禹又举益等历史故事。

名词解释

事件结果包含有事件发生条件的反应称为链式反应。如有焰燃烧都存在链式反应。当某种可燃物受热，它不仅会汽化，而且该可燃物的分子会发生热解作用从而产生自由基。自由基是一种高度活泼的化学形态，能与其他的自由基和分子反应，而使燃烧持续进行下去，这就是燃烧的链式反应。

但一般地，链式反应指核物理中，核反应产物之一又引起同类核反应继续发生、并逐代延续进行下去的过程。

铀核裂变

铀核裂变的假说一经提出，所有的物理实验室立刻沸腾起来了，对这一现象展开了紧张的研究。在不到一年的时间内，所发表的有关核裂变的科学论文，总共达一百多篇，这在物理史上是没有前例的。在很短的时期内，不但搞清楚了核裂变的基本特性，并且揭示了这一发现的深刻意义。铀核裂变的基本特性是不对称裂变。

不对称裂变

铀核吸收一个中子以后，按30多种不同的方式发生裂变，生成的碎片又发生一系列的β衰变，因此，一共产生30多种元素的近300种同位素。难怪费米、伊伦·居里、哈恩等当时第一流的科学家都被这种现象迷惑了那么长的时间。

旁图所示是铀235裂变碎片的质量分布曲线。从图中可以清楚地看到，分布曲线有两个峰，一个在质量数95附近，一个在质量数138附近。双峰曲线表示，铀核裂变时，绝大部分是不对称裂变，对称裂变的几率是很小的（质量数118附近）。这种不对称裂变，在裂变现象发现后不久就通过各种实验方法得到确证，但是在核理论已经取得巨大进展的今天，这种不对称裂变的原因，依然是一个谜。

中子过剩

铀核裂变时，分裂成两个碎片的情况是最常见的，也曾观察到分裂成三个（甚至四个）碎片的情况，不过发生的几率很小，只有千分之几。这种所谓“三裂变”现象，是中国著名核物理学家钱三强、何泽慧夫妇于1946年首先发现的。三裂变的几率虽然很小，但由于它能更清楚地说明裂变机制，所以目前仍在对它进行研究。

核裂变所生成的碎片一般都是中子过剩的，它们以发射电子（β衰变）的方式逐渐将过剩的中子转变成质子，即通过一连串的β衰变而到达稳定状态。由于这个缘故，大多数裂变产物通常都是β放射性同位素。为什么核裂变产生的碎片通常是中子过剩的呢？为什么不是缺少中子或中子数与质子数正合适呢？

我们知道，原子核是由质子和中子（统称核子）组成的。核子之间存在一种很强的作用力，叫做核力，这种力是一种短程吸引力。在原子核内，这种作用力很强，在原子核外，迅速降到零，核子就是靠这种力保持在原子核内的。另外质子间还存在静电斥力，随着原子序数的增加，即随着原子核内质子数的增加，静电斥力也增大。因此，为维持核的稳定性，需要更多的过剩中子所产生的核力来平衡这一斥力。因而，稳定原子核的核内中子数和质子数的比值，随着原子序数的增加而变大。例如轻元素碳、氧等的中子数与质子数之比为1，中等质量的元素溴、钡等为1.3，而铀、钍等重元素则增大到1.6。原子核的中子数和质子数之比若小于或大于相应的合适比值，都将是不稳定的。

对于铀核裂变的情况来说，铀的中子数与质子数之比约为1.6，那么，生成的碎片的中子数与质子数之比当然也是1.6左右。但是裂变生成的是中等质量的元素，它们在中子数与质子数之比为1.3左右时才是稳定的。显然，这些碎片是中子过剩的，必然会以β衰变的方式，使中子数与质子数之比降到1.3左右，从而达到稳定状态。

次级中子和质能转换

不过由此也自然会产生这样的问题：在铀核裂变的过程中，是否会有一些过剩的中子不留在碎片内，而直接以自由中子的形式发射出来呢？这个重要问题曾由许多科学工作者加以研究，结果表明，铀核裂变时确实会放出一些自由中子，这些中子通常叫做次级中子。在讲述这一事实所蕴含的巨大意义之前，我们先来看一看另一个重要的事实：在铀核裂变放出次级中子的同时，还会释放出巨大的能量，请看下面的计算：

假定铀235吸收一个中子后，裂变成一个溴85核和一个镧148核，同时放出三个中子。

铀235的质量为235.124u，溴85的质量为84.938u，镧148的质量为147.96u，中子的质量为1.009u。u为原子质量单位，1u=1.66x10^(-27)kg。

因此裂变前的质量总和为：235.124u+1.009u=236.133；

裂变后的质量总和为：147.96u+84.938u+3×1.009u=235.925u；

裂变过程中质量的减少为：236.133u－235.925u=0.208u。

这些损失的质量到哪儿去了呢？根据爱因斯坦相对论可知，它们变成了能量。爱因斯坦推导出一个著名的质能转换公式： ，其中c是光速（约等于每秒30万公里），m是静止物体的质量，E是静止物体所含的能量。由这个公式可以方便地计算出铀核裂变放出的能量约为194兆电子伏。近似地说来，每次裂变大约释放200兆电子伏的能量。

这个数值是非常巨大的，比如说，1克铀235完全裂变所释放的能量，相当于2,000,000克（2吨）优质煤完全燃烧时所释放的能量。也就是说，裂变能大约要比化学能大二百万倍！

铀核裂变时，一是放出中子，二是放出巨大的能量，这两种可贵的性质紧紧地吸引着人们的注意力。人们特别感兴趣的是每次裂变究竟能放出多少个中子，因为这关系到究竟能否实现链式反应，也就是关系到能否在实际利用原子能方面开辟一条道路的问题。

经过许多科学工作者的努力，很快就确定了每个铀235核发生裂变时平均约放出2.5个中子。大自然为我们作了这—具有特殊意义的安排：次级中子数大于1！从而使铀核裂变现象的发现成为不平凡的发现。如果每次裂变产生的平均次级中子数小于1的话，那么这一发现的价值和我们对它的兴趣就完全不同了。

一个铀核在一个中子作用下发生裂变，如果裂变时放出两个次级中子，这两个次级中子又引起两个铀核发生裂变，放出四个次级中子，这四个中子再引起四个铀核发生裂变……。如此下去，反应的规模将自动地变得越来越大，一幅铀核链式反应的图景，立即展现在我们面前。