核形成

核生成同位体、または核種とは、宇宙線から始まる反応以外の、地球上の自然な核反応によって生成される核種のことである（後者の核種は慣例として宇宙線生成核種と呼ばれる）。核生成核種を生成する核反応は、通常、アルファ粒子との相互作用、または核分裂中性子もしくは熱中性子の捕獲である。核生成同位体の中には安定なものもあれば、放射性のものもある。

核生成核種の例としては、熱中性子を吸収したネオン20から生成されるネオン21がある（ただし、原始ネオン21も存在する）。^{[ 1 ]}重いネオン同位体を生成する他の核生成反応としては、それぞれマグネシウム24とマグネシウム25から始まる（高速中性子捕獲、アルファ線放出）反応がある。^{[ 2 ]}これらの反応における中性子の供給源は、岩石中の天然ウランやトリウムからのアルファ線によって生成される二次中性子であることが多い。

核生成同位体は太陽系の誕生（およびそれに先行する核合成事象）よりも後に生成されたため、定義上、核生成同位体は原始核種ではありません。しかし、核生成同位体は、原始核種よりも若いものの、放射性崩壊によって単純な娘核種として生じる、より一般的な放射性核種と混同してはなりません。前述のように、核生成同位体は、放射性崩壊事象から始まる場合もあるものの、より複雑な核反応の結果です。

核生成反応を引き起こすアルファ粒子は、ウランやトリウムの崩壊系列における天然のアルファ粒子放出体から発生します。核生成核種を生成する中性子は、多くのプロセスによって生成される可能性がありますが、自由中性子の半減期が短いため、これらの反応はすべて地球上で発生します。最も一般的なものの中には、地球表面近くの元素からの宇宙線による核破砕による中性子生成があります。一部の放射性崩壊によって生成されるアルファ放出は、アルファ粒子と酸素18の反応など、中性子過剰同位体の核破砕ノックアウトによっても中性子を生成します。中性子は、中性子放出（一部の中性子過剰核種における放射性崩壊の一形態）および地球上の核分裂性同位体（特にウラン235 ）の自発核分裂によっても生成されます。

核生成（核合成とも呼ばれる）は、一般的にはビッグバンや恒星内部での核反応によって核種が生成される過程を指します。これらの反応の中には（r過程やs過程など）、恒星から放出される高温（高エネルギー）の中性子が原子核に吸収されるものがあります。これらの過程によって、宇宙に存在するジルコニウム（元素番号40）よりも重い元素のほとんどが生成されます。これは、ジルコニウムよりも重い元素では核融合反応の効率が低下し、起こりにくくなるためです。慣例として、通常の元素存在量で生成されるこのような重い元素は「核生成」とは呼ばれません。この用語は、地球上で自然核反応によって生成される核種（同位体）にのみ用いられます。

また、慣例として「核生成性」という用語は、人工的に生成された放射性核種、例えばトリチウムなどを除外する。これらの放射性核種の多くは、従来の原子炉によって生成される大量の中性子束を利用して、同様の人工的なプロセスによって大量に生成される。