【摘要】由激发态复合核表面势和表面张力做功的理论，能定量地解释激发态复合核在去激化过程中所发生的多种可分辨的相互作用过程：核内级联、核外级联以及π介子发射和核子蒸发等现象。
【关键词】激发态复合核；核内级联；核外级联；π介子；核反应；化学元素丰度
核具有多种不同的激发能态，在去激发过程中就可发生多种不同分支比的反应道。其中最重要的反应道是核外级联过程。在这个过程中分裂成两个质量A相近的核碎片，这些核碎片大致是从化学元素锌Zn（Z=30）到铽Tb（Z=65）的三百多种核素，裂变所产出的最可几核素是，产额大约为10-1，这是一种非对称的裂变，对称裂变是指激发态复合核分裂成两个电荷数z（即质子数）和质量数A都相等的核碎片。的对称裂变产物是核碎片钯，对称裂变的产额最低，大约只有10-4左右，但碎片核的激发能△E有极大值。下面我们对的对称裂变进行研究，探讨核碎片的激发能在极大值时所产生的各种相互作用和反应过程。的对称裂变反应为
（1）核内级联过程
核内级联就是激发态复合核在核内部分裂成两个（或若干个）质量和电荷都相近的子核，这两个（或若干个）子核仍然组成一个共同的力场体系，具有公共的核力场中心，类似一个双原子（或多原子）以原子键所组成的分子力场体系。这时在核内所分裂成的两个（或若干个）子核仍被束缚在同一个核力场内。由于这些子核不带热动能，在核内级联过程中没有热动能释放，也就是不发射中微子ν，核反应（5）的反应能Q=νc2=o，由于复合核的外表面没有破裂，表面积的变化量ΔS=0，表面张力δ所做的功ΔW=δ×ΔS=0，能量发生了变化的只有激发态复合核内部的电场势U（Z，A），它成为复合核的激化能ΔE=ΔU。激发态复合核，它的原子序Z=92，质量A=236原子量单位，它的表面势或电场势
也就是在核内级联过程中所产生的激发能ΔE=ΔU已超过了静止π±介子的能量（π±=139.5699±0.00035Mev），从而在核内级联过程中可生成π±介子，并以发射ΔE=π±=149.5932439Mev的介子转移释放出激发能ΔE，有激发态寿命或核反应时间
式中h=6.62617636×10-27尔格秒为普朗克常数.这与文献[2]所给出的在核物理实验中所观测到的核内级联过程所产生的π±介子发射和反应时间标尺大约在10-22秒数量级相符合。
（2）核外级联过程
激发态复合核在对称裂反应的核外级联过程中释放出中微子ν，中微子的质量ν为反应核素的盈余质量与生成核素的盈余质量的代数和。的盈余质量为42.441Mev/c2，的盈余质量为-75.8Mev/c2[3]，对称裂变反应所释放出的中微子质量核反应所释放出的热动能Q为中微子ν所携带，有Q=νc2=149.041Meν复合核的表面张力
发生对称裂变后表面积的变化量
表面张力做功
在前面已算出发生对称裂变的表面势或电场势的变化量ΔWU=149.5932439Mev，因此核外级联过程所产生的激发能
激发态寿命或核反应时间
文献[3]给出热中子n俘获核反应在核外级联过程中发射重光子γ的截面σ（γ）=98×10-24厘米2，热中子的最可几速度υT=2.2×105厘米/秒，复合核体积，由核反应速率公式[1]
（3）核子蒸发过程
激发态复合核在发生对称裂变时所产生的激发能ΔE有极大值，ΔE=238.5577977Mev在去激发的过程中，激发能ΔE可平均转移到两个核碎片碎片核具有较高的激发能，而核碎片在去激发的过程中可发生核子蒸发，发射出“瞬发质子”或“瞬发中子”而达到去激化的过程。
①瞬发质子过程
已知核素的盈余质量-75.8Mev/c2，的盈余质量为-69.2Mev/c2，质子余质量为7.289Mev/c2，蒸发质子过程中所发射或吸收的中微子质量
由于核碎片具有较高的激发能E*=119.2788989Mev，在蒸发核子过程中消耗激发能ΔEp= -12.73153174Mev势能，瞬发质子后剩余的激发能ΔE=E*+ΔEp =106.5473672Mev
仍大于生产μ-介子的阀能μ-=105.658389Mev，在进一步去激化过程中还可发射μ-介子。反应过程为
而μ-子与质子还可以结合成μ-氢原子，它不同于电子e-与质子所结合成的普通氢原子。
②瞬发中子过程
（4）感生放射性、μ子贯穿组分和电磁级联过程
由于核裂变反应所生成的核碎片具有较高的激发能，并且为丰中子的不稳定核素，可经过连续多次的β¯变而成为稳定的核素而在核裂变过程中，核碎片的激发能已大于产生π±介子、π0子和μ-介子的阀能，因而以发射介子的形式而转移激发能量，而这些介子在飞行过程中又发生衰变
而的表面张力
文献[3]给出在-聚合反应时反冲核的能量为ΔE=12.236Mev/c2时的反应截面σ=5×40-28厘米2，而核的质量为
mT=3×1.660565586×10-24克=4.981696758×10-24克
由于反应核的最可几速度υT与核反应灶的绝对温度T有关，即
其中K=1.38066244×10-16尔格/度为玻尔兹曼常数，mT为的质量。
在太阳光球、行星际空间（地球轨道处）的太阳风中的H+离子的温度T=4×104K[4]，因此在太阳光球反应灶和行星际空间的太阳风反应灶中，核子的最可几速度为
文献[1]给出由一个入射粒子和一个靶核发生相互作用的反应截面б，如果入射粒子的最可几速度为υT靶核的体积为V0，那么发生核反应的速率为。但是在自然界中存在着多种不同的核素合成的反应灶，例如有星际气体云（电离氢和中性氢）反应灶、太阳光球反应灶和太阳风反应灶以及恒星在不同演化阶段时期的反应灶等。在这些不同性质和状态的反应灶中，在它们之中所发生的核反应中，入射粒子和靶核的相对丰度（或百分比浓度）是不相同的，因而相互作用的实际反应截面也会改变，假如入射粒子对靶核的相对丰度（或百分比浓度）为Y（Y≤1），那么反应灶中的实际反应截面就会变为Yб，相应的反应速率就要改变为
而在太阳系中，我们发现核素和的分布丰度都几乎为0，由于和都是不稳定的丰中子核素，很容易发生β¯衰变而成为稳定核素
因此在太阳系的反应灶中（包括太阳光球和行星际空间中的太阳风），我们可以把所观测到的核素的丰度作为早期太阳系中所合成的e和的丰度。文献[5]给出了在太阳系中以分布丰度C0=2.79×1010为归一化基准所观测到的分布丰度为3.86×105，而的分布丰度为4.28，由此可推算出早期太阳系反应灶中的的（百分比浓度）
在太阳光球和行星空间中的太阳风反应灶中，绝对温度T=4×104K，核子的最可几速度υT=1.489018538×106厘米/秒，有 -核聚变反应速度
由于极不稳定，在很短时间内（半衰期t=0.807秒）经β﹣衰变而成为核素，这与在太阳系中所观测到的的分布丰度为4.28在相对误差为2.22%以内相符合。
和一些轻核素在太阳系内分布丰度较低的实事，一直困扰着多种传统的化学元素合成的理论，这也是检验它们是否是一种基本正确理论的“试金石”。