Spalacja lub kruszenie (kruszenie jądra atomowego;
ang.
spallation) to w
fizyce jądrowej
proces, w którym ciężkie
jądro atomowe
emituje kilka
nukleonów
w wyniku zderzenia (bombardowania)
protonami
o bardzo dużej
energii
(większej od setek
keV
). W wyniku tego procesu
masa atomowa
bombardowanego jądra zmniejsza się.
Proces spalacji przeprowadzany jest w laboratoriach, przebiega też naturalnie w
atmosferze
Ziemi
w wyniku bombardowania atomów atmosfery przez
promieniowanie kosmiczne
. W podobny sposób zachodzi też na powierzchni
Księżyca
,
komet
,
asteroid
. Ma miejsce również we wnętrzu gwiazd. Zjawiskiem tym próbuje się wyjaśnić różnice w proporcjach występowania
izotopów
pierwiastków przewidywane przez procesy fizyczne tworzenia jąder atomowych, a występujących naturalnie na Ziemi i w
kosmosie
.
Spalacja jest proponowana jako źródło
neutronów
. Atomy
rtęci
,
ołowiu
lub podobne, bombardowane protonami o energii rzędu 1 GeV, wytwarzają od 20 do 30 neutronów w wyniku jednego zderzenia. Neutrony te mogą być wykorzystywane do rozszczepiania jąder atomowych pierwiastków, które nie ulegają spontanicznemu rozszczepieniu, inicjującemu
reakcję łańcuchową
, np.
tor
. Tanie źródło neutronów może pozwolić na konstrukcję reaktorów, w których paliwa jest mniej niż
masa krytyczna
, można też przedłużyć okres używania częściowo
wypalonego paliwa
. Przewiduje się użycie neutronów do redukcji niebezpiecznych promieniotwórczych jąder w odpadach
elektrowni atomowych
.
W
Stanach Zjednoczonych
budowane jest oparte na spalacji źródło neutronów (Spallation Neutron Source - SNS). Obecnie (
2007
) SNS jest najsilniejszym źródłem neutronów zbudowanym przez człowieka. Urządzenie to będzie wykorzystywane do celów naukowo-badawczych, w tym usprawniania wytwarzania neutronów.
Zobacz też