2.理論基礎(chǔ)是量子場論,是解釋微觀現(xiàn)象的基本理論。
1.實驗研究
主要是通過高能粒子的相互碰撞,用實驗手段發(fā)現(xiàn)新粒子。到目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了300多種。
采用的試驗設(shè)備有加速器、對撞機、探測器、計算機和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
研究場和粒子的性質(zhì)、運動、相互作用和相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科,也是研究粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)律的學(xué)科,是當(dāng)代物理學(xué)發(fā)展的前沿。
一方面表現(xiàn)為向凝聚態(tài)物理、天體物理和核技術(shù)應(yīng)用發(fā)展,另一方面為核物理自身的發(fā)展,對核的研究,已從低激發(fā)態(tài)到研究高激發(fā)態(tài)和高自旋態(tài),核物理學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用仍舊有著廣闊的前景。
第二節(jié) 粒子物理學(xué)的發(fā)展
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4.核能的應(yīng)用
1)原子能發(fā)電站
1945年6月27日,前蘇聯(lián)在莫斯科附近首先建成,現(xiàn)已有40多個國家擁有400多座核電站。核電站雖然一次性投資較大,但以后核電的成本低,比火電成本低30%左右,核電站還具有運行安全,環(huán)境污染小等優(yōu)點,所以已經(jīng)在美、法、日、德、俄等國廣泛采用。
2)用于農(nóng)業(yè)
螺旋蟲曾在美國南部和墨西哥肆虐,能在家畜中產(chǎn)卵,害死家畜。繁殖極快。美國以毒攻毒,將螺旋蟲用核輻射處理,使之無生育能力,但能交配,18個月內(nèi),每星期播放5千萬只這樣的蟲子,整個地區(qū)螺旋蟲被消滅了。
4.毀滅性的發(fā)明--原子彈
二戰(zhàn)時,希特勒在加緊制造原子彈。愛因斯坦和波爾致信羅斯福,建議抓緊研制原子彈,1941年12月6日,羅斯福批準了研制原子彈的“曼哈頓工程”。
原子彈利用的是沒有催化劑且不加以控制的原子核裂變鏈式反應(yīng)。美國動用了大量人力、物力,集結(jié)了世界大量的科學(xué)人才。
1945年7月16日,在阿拉莫多哥沙漠,爆炸了第一顆原子彈。爆炸產(chǎn)生了上千萬度的高溫,幾百萬個大氣壓,放置原子彈的鋼塔頓時化成了氣體。
杜魯門政府決定用原子彈征服死不投降的日本。
1945年8月6日第一枚原子彈投在廣島,8月9日又在長崎投了第二枚,廣島死78,150人,長崎死23,700人。
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杜魯門政府的行為,受到了世界人民的強烈譴責(zé)。
前蘇聯(lián)于1949年2月22日,爆炸了第一顆核彈。
英國于1952年10月3日、法國于1960年2月13日、中國于1964年10月16日,分別爆炸了第一顆原子彈。繼原子彈后,又制造了威懾能力更大的氫彈。我國政府提出了不首先使用核武器倡議,并在1996年宣布停止核試驗。全世界現(xiàn)已擁有核彈頭5萬多個,相當(dāng)于廣島原子彈的100萬倍。
3.第一座鏈式原子核反應(yīng)堆:能進行受控核裂變反應(yīng)的裝置叫原子核反應(yīng)堆。1942年12月2日,在美國芝加哥大學(xué)運動場西看臺處,費米等試驗運轉(zhuǎn)成功。為了保密,他們用暗語向美國國家保衛(wèi)研究委員會主席通話說:“意大利航海家登上了新大陸!睆拇嗽幽軙r代開始了。
2.費米 (1901年-1954年) :意大利人。21歲獲比薩大學(xué)博士學(xué)位。1938年獲諾貝爾獎,由于得罪了意大利法西斯,夫人又是猶太人,全家跑到美國。參加了曼哈頓計劃。
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1.核能:即當(dāng)原子核的結(jié)合能變化時所釋放的能量。其一為重核裂變,即一個中核分裂為兩個中等質(zhì)量的核;其二為輕核聚變,即由氫原子核聚合成較重的原子核。而化學(xué)能只是核外電子發(fā)生變化,化學(xué)能比核能小很多。
3.意義
1)建立了原子核的正確模型。
2)引起了一些新的研究課題。
3)由于中子不帶電,因此就使人們在核物理的研究中,擁有了一顆威力無比的炮彈,人們利用它打開了核能倉庫,昂首邁入原子能時代!
查德維克的成功,是他能夠?qū)⒗碚擃A(yù)言與實驗現(xiàn)象密切結(jié)合,抓住機遇的結(jié)果。
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