核反应一定有新元素生成吗？
关于“核反应一定有新元素生成吗？”这个问题，我想说，并非所有核反应都会产生我们通常意义上理解的“新元素”。要深入理解这个问题，我们需要先弄清楚什么是核反应，以及元素是如何定义的。
首先，我们来谈谈核反应。简单来说，核反应是指原子核发生变化的过程。这个变化可以表现为原子核的衰变（比如α衰变、β衰变、γ衰变）、原子核的裂变（重核分裂成较轻的核）或者原子核的聚变（轻核结合成较重的核）。这些过程的核心在于原子核内部质子和中子的数量发生了改变。
而元素的定义，则完全取决于原子核中的质子数量。每一种元素都有一个独一无二的原子序数，这个原子序数就等于它原子核中质子的数量。比如，氢原子核就只有1个质子，它的原子序数是1，就是氢元素；氦原子核有2个质子，原子序数是2，就是氦元素；以此类推。
现在，我们就可以来分析不同类型的核反应是否会生成新元素了：
衰变类反应：
α衰变： 在α衰变过程中，原子核会释放出一个α粒子，α粒子其实就是氦的原子核，它由2个质子和2个中子组成。当原子核失去2个质子时，它的原子序数就会减少2。例如，铀238（92个质子）经过α衰变会变成钍234（90个质子）。因为质子数量改变了，所以α衰变通常会生成新元素。
β衰变： β衰变有几种形式，最常见的是β⁻衰变。在这种情况下，原子核中的一个中子会转变成一个质子和一个电子（β⁻粒子），电子会被抛出，同时还会释放一个反中微子。因为质子数量增加了一个，所以原子序数会增加1。例如，碳14（6个质子）经过β⁻衰变会变成氮14（7个质子）。质子数变了，β⁻衰变也会生成新元素。β⁺衰变（正电子发射）则是一个质子转变成中子并释放正电子和中微子，质子数减少1，同样会生成新元素。
γ衰变： 在γ衰变过程中，原子核只是从一个较高能级跃迁到较低能级，并释放出高能光子（γ射线）。这个过程中，原子核的质子和中子数量都不会改变。所以，γ衰变不会生成新元素。它只是改变了原子核的激发态。
裂变类反应：
核裂变： 在核裂变中，一个重原子核（比如铀235）在吸收一个中子后变得不稳定，然后分裂成两个或多个较轻的原子核，同时释放出大量的能量和几个中子。这些较轻的原子核的质子数量通常比原来的重核少，而且分裂产生的原子核的质子数量也不一定相同。例如，铀235裂变可以产生钡（56个质子）和氪（36个质子）等元素，有时还会产生其他质量数和质子数不同的核素。因为分裂产生的原子核的质子数改变了，核裂变通常会生成新元素。
聚变类反应：
核聚变： 在核聚变中，两个或多个较轻的原子核结合成一个较重的原子核，同时释放出巨大的能量。例如，在太阳内部，氢原子核（质子）聚变成氦原子核（2个质子）。质子数增加了，所以核聚变也会生成新元素。
那么，有没有一些核反应不生成新元素呢？
有的，前面我们提到了γ衰变，它就是一类不生成新元素的核反应。
还有一种情况是，我们观察到的过程可能是一个原子核在某种状态下释放出能量，但这并不改变其质子数。例如，一个处于激发态的原子核可以通过发射一个电子对（一个电子和一个正电子）来回到基态。如果这个过程是由于原子核内部一个质子转变为中子，并且伴随中微子的释放，这本质上还是β⁺衰变，会改变元素。但是，也有一些比较特殊的核反应，比如内转换 (internal conversion)。在内转换中，核能并非以γ射线的形式释放，而是直接传递给核外的一个电子（通常是K层或L层电子），这个电子获得能量后就从原子中飞出。这个过程虽然会改变原子核的激发态，但不会改变质子数，也就不会生成新元素。被激发的原子核仍是原来的元素。
另外，我们平时讨论的许多“核反应”也可能只是指原子核内部的能量调整，或者原子核与外来粒子（如中子、质子）发生相互作用但没有发生质子数的根本改变。比如，中子俘获后可能通过发射γ射线退激，这也不会改变元素。
总结一下我的想法：
可以说，大多数我们主动诱导的或者在自然界中发生的、导致原子核结构发生显著变化的核反应（如衰变、裂变、聚变），如果伴随质子数量的增减，就一定会生成新元素。然而，凡事总有例外，像γ衰变和内转换这类仅涉及核能级变化而质子数不变的核过程，就不属于生成新元素的范畴。所以，“核反应一定有新元素生成吗？”这个问题的答案是：不一定，但可能性很大，具体取决于核反应的类型和机制。
我觉着，理解这个问题关键在于区分“核反应”这个广义的概念，以及“元素”这个由质子数决定的属性。不是所有的核变化都触及了质子数的根本改变，所以也就不是所有的核反应都会宣告一个新元素的诞生。
首先，我们来谈谈核反应。简单来说，核反应是指原子核发生变化的过程。这个变化可以表现为原子核的衰变（比如α衰变、β衰变、γ衰变）、原子核的裂变（重核分裂成较轻的核）或者原子核的聚变（轻核结合成较重的核）。这些过程的核心在于原子核内部质子和中子的数量发生了改变。
而元素的定义，则完全取决于原子核中的质子数量。每一种元素都有一个独一无二的原子序数，这个原子序数就等于它原子核中质子的数量。比如，氢原子核就只有1个质子，它的原子序数是1，就是氢元素；氦原子核有2个质子，原子序数是2，就是氦元素；以此类推。
现在，我们就可以来分析不同类型的核反应是否会生成新元素了：
衰变类反应：
α衰变： 在α衰变过程中，原子核会释放出一个α粒子，α粒子其实就是氦的原子核，它由2个质子和2个中子组成。当原子核失去2个质子时，它的原子序数就会减少2。例如，铀238（92个质子）经过α衰变会变成钍234（90个质子）。因为质子数量改变了，所以α衰变通常会生成新元素。
β衰变： β衰变有几种形式，最常见的是β⁻衰变。在这种情况下，原子核中的一个中子会转变成一个质子和一个电子（β⁻粒子），电子会被抛出，同时还会释放一个反中微子。因为质子数量增加了一个，所以原子序数会增加1。例如，碳14（6个质子）经过β⁻衰变会变成氮14（7个质子）。质子数变了，β⁻衰变也会生成新元素。β⁺衰变（正电子发射）则是一个质子转变成中子并释放正电子和中微子，质子数减少1，同样会生成新元素。
γ衰变： 在γ衰变过程中，原子核只是从一个较高能级跃迁到较低能级，并释放出高能光子（γ射线）。这个过程中，原子核的质子和中子数量都不会改变。所以，γ衰变不会生成新元素。它只是改变了原子核的激发态。
裂变类反应：
核裂变： 在核裂变中，一个重原子核（比如铀235）在吸收一个中子后变得不稳定，然后分裂成两个或多个较轻的原子核，同时释放出大量的能量和几个中子。这些较轻的原子核的质子数量通常比原来的重核少，而且分裂产生的原子核的质子数量也不一定相同。例如，铀235裂变可以产生钡（56个质子）和氪（36个质子）等元素，有时还会产生其他质量数和质子数不同的核素。因为分裂产生的原子核的质子数改变了，核裂变通常会生成新元素。
聚变类反应：
核聚变： 在核聚变中，两个或多个较轻的原子核结合成一个较重的原子核，同时释放出巨大的能量。例如，在太阳内部，氢原子核（质子）聚变成氦原子核（2个质子）。质子数增加了，所以核聚变也会生成新元素。
那么，有没有一些核反应不生成新元素呢？
有的，前面我们提到了γ衰变，它就是一类不生成新元素的核反应。
还有一种情况是，我们观察到的过程可能是一个原子核在某种状态下释放出能量，但这并不改变其质子数。例如，一个处于激发态的原子核可以通过发射一个电子对（一个电子和一个正电子）来回到基态。如果这个过程是由于原子核内部一个质子转变为中子，并且伴随中微子的释放，这本质上还是β⁺衰变，会改变元素。但是，也有一些比较特殊的核反应，比如内转换 (internal conversion)。在内转换中，核能并非以γ射线的形式释放，而是直接传递给核外的一个电子（通常是K层或L层电子），这个电子获得能量后就从原子中飞出。这个过程虽然会改变原子核的激发态，但不会改变质子数，也就不会生成新元素。被激发的原子核仍是原来的元素。
另外，我们平时讨论的许多“核反应”也可能只是指原子核内部的能量调整，或者原子核与外来粒子（如中子、质子）发生相互作用但没有发生质子数的根本改变。比如，中子俘获后可能通过发射γ射线退激，这也不会改变元素。
总结一下我的想法：
可以说，大多数我们主动诱导的或者在自然界中发生的、导致原子核结构发生显著变化的核反应（如衰变、裂变、聚变），如果伴随质子数量的增减，就一定会生成新元素。然而，凡事总有例外，像γ衰变和内转换这类仅涉及核能级变化而质子数不变的核过程，就不属于生成新元素的范畴。所以，“核反应一定有新元素生成吗？”这个问题的答案是：不一定，但可能性很大，具体取决于核反应的类型和机制。
我觉着，理解这个问题关键在于区分“核反应”这个广义的概念，以及“元素”这个由质子数决定的属性。不是所有的核变化都触及了质子数的根本改变，所以也就不是所有的核反应都会宣告一个新元素的诞生。
网友意见
不一定，核反应可以由很多种，比方说原子核可以吸收一个中子变成一种新核素，但是质子数不变，故没有新元素合成。
最后抱怨一句：知乎“核物理”话题下的那些问题，绝大多数应该划分到“核工程”或者“核武器”一栏里去，真正属于核物理研究对象的，寥寥无几。
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