Fisica nucleare del modello di nucleo composto

Modello di nucleo composto, descrizione dei nuclei atomici proposta (1936) dal fisico danese Niels Bohr per spiegare le reazioni nucleari come un processo a due stadi comprendente la formazione di un nucleo intermedio relativamente longevo e il suo successivo decadimento. Innanzitutto, una particella bombardante perde tutta la sua energia nel nucleo bersaglio e diventa parte integrante di un nuovo nucleo altamente eccitato e instabile, chiamato nucleo composto. Lo stadio di formazione richiede un periodo di tempo approssimativamente uguale all'intervallo di tempo in cui la particella bombardante attraversa il diametro del nucleo bersaglio (circa 10 ⁻²¹ secondi). In secondo luogo, dopo un periodo di tempo relativamente lungo (in genere da 10 ⁻¹⁹ a 10 ⁻¹⁵secondo) e indipendentemente dalle proprietà dei reagenti, il nucleo composto si disintegra, di solito in una piccola particella espulsa e in un nucleo del prodotto. Ad esempio, il nucleo composto silicio-28 è formato bombardando l'alluminio-27 con protoni (nuclei di idrogeno-1). Questo nucleo composto è eccitato, o in uno stato ad alta energia, e può decomporsi in magnesio-24 ed elio-4 (una particella alfa), silicio-27 e un protone, una forma più stabile di silicio-28 e una gamma- fotone di raggio, o sodio-24 più tre protoni e un neutrone.

Il modello composto-nucleo ha molto successo nello spiegare le reazioni nucleari indotte da particelle bombardanti a energia relativamente bassa (cioè proiettili con energie inferiori a circa 50 milioni di volt di elettroni).