用质子轰击原子核行吗

通常用中子去轰击原子核，因为中子不带电．用它去轰击原子核，不受库仑力的影响。如果用质子轰击靶核原子，需要提供额外极大的能量，原则上来说不是不可能，只是现在的加速还不能提供这么高的能量，考虑到高能耗问题，材料，问题，挺麻烦的。而且就算解决了这些问题，还是有相对论效应啊，在那么大的能量作用下，质子高速运动的相对论效应相当可观，不可小视。有一种理论说如果用十亿电子伏特的电子轰击质子，质子会对电子产生d性散射，一般是研究电子散射的角分布，如果用二百亿电子伏特的电子轰击质子，质子会对电子产生非d性散射，并表现出质子内部存在颗粒状散射中心，目前怀疑这些“颗粒”可能是“夸克”一类的东东。现在用质子打原子核这种原理可以生产适当能量的中子，核电站中能中子生产原理。所以，初步判断，用质子轰击原子核产生巨大能量是不太现实的事。考虑下核力是短程力，且核密度大的惊人，知道要产生想要的能量花费的代价多大。补充下：能产生巨大能量的粒子范围，一般是轻核与轻核，发生核聚变，不过现在聚变的约束条件不够成熟。俩重核发生核裂变产生中等质量的核的核反应。

自从人类指出了科学技术的本领，他们就在研究（作死）的道路上越走越远。 科技 研究往往伴随着巨大的风险，稍有不慎就可能威胁到自己的生命安全。

例如，上世纪60年代，为了 探索 物质的本质，苏联在普罗维诺市建造了一台粒子加速u70同步加速（以下称U70加速）。这是一台规模大、直径轻1500米的尖端科研设备。

U70同步加速

本机的工作原理是通过电磁场加速使粒子相互碰撞进行科学研究。 在粒子加速的作用下，粒子的速度可以接近光速。世界上的粒子加速： 费米国家实验室加速， 可以将质子加速到光速的0.99997倍 。

这些高速粒子实际上是辐射。 u70加速的辐射远远超过了致命辐射标准 ，如果人们暴露在加速辐射下，很可能会死亡。

粒子加速规模示意图

u70加速建成后，工作状况良好，附近的研究人员不用担心辐射问题。然而， 1978年7月13日，加速的环形管发生故障 。 这台机器的启动周期和冷却周期都很长：启动需要半个月的预热，停机需要半个月的冷却。

如果出现故障，u70加速将不会停止。加速停机后需要一个月才能恢复工作，耗费了大量的人力物力。

粒子加速工作原理

当故障发生时，苏联制定了一系列的应急措施。 最后，公布了环形管道故障的处置方案：将故障管道中的高能质子束引至混凝土墙内， 待高能质子束完全排出后 ，维修人员进入管道内对设备进行维修。

当时，负责u70加速维修的人是 苏联物理学家普戈斯基 。

后来苏联官方的报告显示，普戈斯基前往维修故障管道之前，给控制室发的信息是“ 5分钟后进入环形管道。 ”然而，他实际到达的时间却早了一点。

而且， 可怕的事情在这时发生了，也许是环形管道故障导致的连锁反应， U70加速的安全系统出现漏洞 。环形管道的高能质子束还没有被完全排除， 普戈斯基却能打开安全阀门 ，直把头伸进管道里。

粒子加速管道

他把头伸进u70加速的管子里， 一个大约10到12次方的高能质子脉冲以接近光速的速度直接从普戈斯基的左后脑和左面部注入。 更重要的是，这个质子脉冲携带200000拉德的辐射。

如果一个正常人吸收了500拉德的辐射，那可能是致命的。帕戈斯基呢？

被高能质子束“爆头”的普戈斯基第一时间没有出现任何异常， 他甚至还有心思去观察穿过自己大脑的粒子束。发现异常的其他人， 赶紧将普戈斯基拉出环形管道，然后送他去莫斯科第六医院进行治疗。

普戈斯基

到达医院后， 被高能质子束轰击的后遗症开始出现。在质子击中点的一小块区域内，头发开始脱落， 左脸失去知觉，无法控制，左耳发生听力丧失。

经诊断，医生发现他的左颞部、 左耳骨和左鼻软组织被高能质子束完全穿透，造成损伤。好消息是它不会直接杀死帕戈斯基。

真正致命的是辐射后细胞癌变的可能性；同时，过量的辐射很可能破坏DNA双链和碱基，导致普戈斯基体内的细胞无法生长、衰老，最终导致其死亡， 当时医生认为普戈斯基无法存活。

幸运女神拜访了经过几周治疗后痊愈的普戈斯基。在他的左耳听力减退后，他的头发不再脱落。除了左脸仍无法控制表情，所有后遗症慢慢消失，大脑也没有受到影响。后来，普戈斯基考上了博士学位。

他的左脸瘫痪了，普戈斯基的左右脸看起来不协调。现在，作为一个老人，他的右脸上有很多皱纹，他的左脸和年轻人一样光滑。

被“轰击”后的普戈斯基

受到400倍于致命辐射的粒子的撞击，普戈斯基终于活了下来，这让苏联科学家和优秀的医学科学家感到惊讶。他进行了一系列的研究和分析，终于找出了原因。普戈斯基幸运地存活下来主要有三个原因：

首先，它有大量的辐射，不会在体内停留很长时间。 就辐射而言，10到12次方的高能质子束无疑是致命的。它能很快地轰击普戈斯基的大脑。

进入人体后，大部分质子被高速排出体外，很少有质子留在体内。这种穿透性辐射对普戈斯基没有辐射损伤。

其次，高能质子束的能量被削弱 。环形管原本是一个真空环境，可以有效减少质子在撞击过程中的能量损失。当普戈斯基打开管道的安全阀时，空气的流入改变了管道内的环境。当高能质子束通过空气时，部分能量被消耗。

最后，普戈斯基脑内要害都没受伤 。也许是幸运女神在照顾他。质子通过大脑，完美地避开了大脑的重要神经和区域。帕戈斯基失去了控制他的左脸，而不是整个大脑。

后记

我不知道怎么形容普戈斯基的运气。这显然是一项高风险的工作。保障体系存在问题；因此，质子可以通过避开重要的脑组织而存活下来。

上世纪60年代，为了研制这两个东西，确保国家不受外敌入侵，许多科学家在核辐射下工作，后来去世。我希望每个研究人员都能安全。

——END——

电子撞击质子可以得到中子和中微子，却不会得到正电子，因为那样会违反电荷守恒以及自旋角动量守恒。当轰击质子的电子能量过高时，有可能会造成原子核的不稳定，被转化为中子的质子，因为转变了，当然不稳定。当然，通常物质当中很难发生，轰击的电子会在原子核外电子的库伦斥力作用下大角度散射，与原子核撞击的几率极小，但在粒子加速里面可能实现，还有中子星的形成过程，就是电子被压入质子形成中子并产生中微子

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