Den kjernefysiske avskalling (engelsk til avskalling , produsere bursts) er en kjernereaksjon i hvilken en atomkjerne treffes av en innfallende partikkel ( nøytron , proton ...) eller en elektromagnetisk bølge med høy energi (50 MeV og opp til noen GeV ). Under påvirkningens vold nedbrytes målkjernen og produserer stråler av lettere partikler (nøytroner, protoner eller lyskerne av deuterium eller helium , eller til og med litium ). Kjernen oppnådd etter reaksjonen har generelt lavere atommasse enn den opprinnelige kjernen. I noen reaksjoner fører spallasjon til fisjon , der en emittert partikkel har en masse som er sammenlignbar med den gjenværende kjernen.
Energiene involvert i spallasjon er tilstrekkelig slik at strukturen til kjernen ikke lenger har sterk innflytelse, men lavere enn de som tillater utseendet på partoniske prosesser ( kvarker ).
Gitt de høye energiene som er involvert, er spallasjon en vanlig reaksjon under primærnukleosyntese . Det er også involvert i samspillet mellom kosmiske stråler med materie, et viktig fenomen for romfart.
Jordas atmosfære gjennomgår kjernefysiske spallasjonsreaksjoner under påvirkning av kosmiske stråler, og det samme gjør overflaten til legemer som er eksponert i rommet, for eksempel meteoritter eller månen. Spor etter spallasjon viser at materialet har blitt eksponert på overflaten og gjør det mulig å estimere varigheten av denne eksponeringen. Aluminium , beryllium eller klor isotoper , dannet av avskalling av bakkeelementer ved kosmisk stråling, er blitt påvist rett ned til overflaten av jorden .
Sammensetningen av kosmiske stråler viser at de deltok i spallasjonsprosesser, som forårsaket et overskudd av lyselementer (Li, B og Be) over naturlige kosmiske overflod. Disse tilleggselementene som finnes i form av kosmiske stråler ble dannet av spallasjon av kosmiske stråler som kolliderte langs deres interstellære bane med atomer av oksygen, nitrogen, karbon og kanskje silisium.
Konseptet med kjernefysisk spallasjon ble foreslått i 1937 av den fremtidige Nobelprisvinneren Glenn Seaborg i sin doktorgradsavhandling om uelastisk nøytronspredning.
Spallasjon brukes som en kilde til intense bjelker av protoner eller kjerner av deuterium , tritium , helium 3 eller helium 4 (fra 2 til 10 MeV). For dette formål er et mål for kvikksølv, tantal eller et annet tungt metall som brukes, utsettes for bombardement av protoner eller nukleoner fra et høyenergetisk partikkelakselerator , det meste av den tiden en synkrotron . Hver støt kan produsere tjue til tretti nøytroner, i utgangspunktet med veldig høy energi - de tar bort en god del av den opprinnelige energien til protonen.
Produksjonen av nøytroner viser seg å være mye billigere via en atomreaktor. Spallasjonsmetoden har imidlertid fordelen av å produsere en bjelke som lett kan moduleres.
Den Spallation Neutron Source (SNS), bygget ved Oak Ridge National Laboratory , er basert på dette prinsippet. Det ble oppført i 2007 i Guinness rekordbok som den hittil sterkeste kilden til nøytroner.
Som et forskningsobjekt kan faktisk spallasjon brukes til å produsere mange kjerner langt fra stabilitetsdalen. Dermed ble klor 38 produsert ved spallering av 70 MeV-protoner på et mål av kobber 63. Studien av spallasjonen og de produserte fragmentene gjør det mulig å validere de teoretiske modellene på kjernen og dens eksiterte tilstander.
Som en teknologisk applikasjon produserer spallasjon store strømninger av nøytroner med høy energi, som kan ha forskjellige anvendelser.