2.理論基礎(chǔ)是量子場(chǎng)論,是解釋微觀現(xiàn)象的基本理論。
1.實(shí)驗(yàn)研究
主要是通過(guò)高能粒子的相互碰撞,用實(shí)驗(yàn)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(yàn)設(shè)備有加速器、對(duì)撞機(jī)、探測(cè)器、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
研究場(chǎng)和粒子的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、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(duì)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(gè)國(guó)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(yùn)行安全,環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),所以已經(jīng)在美、法、日、德、俄等國(guó)廣泛采用。
2)用于農(nóng)業(yè)
螺旋蟲曾在美國(guó)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(guó)以毒攻毒,將螺旋蟲用核輻射處理,使之無(wú)生育能力,但能交配,18個(gè)月內(nèi),每星期播放5千萬(wàn)只這樣的蟲子,整個(gè)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(shí),希特勒在加緊制造原子彈。愛(ài)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(zhǔn)了研制原子彈的“曼哈頓工程”。
原子彈利用的是沒(méi)有催化劑且不加以控制的原子核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。美國(guó)動(dòng)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(wàn)度的高溫,幾百萬(wàn)個(gè)大氣壓,放置原子彈的鋼塔頓時(shí)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(zhǎng)崎投了第二枚,廣島死78,150人,長(zhǎng)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(qiáng)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(guó)于1952年10月3日、法國(guó)于1960年2月13日、中國(guó)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(guó)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(yàn)。全世界現(xiàn)已擁有核彈頭5萬(wàn)多個(gè),相當(dāng)于廣島原子彈的100萬(wàn)倍。
3.第一座鏈?zhǔn)皆雍朔磻?yīng)堆:能進(jìn)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(guó)芝加哥大學(xué)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)西看臺(tái)處,費(fèi)米等試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)成功。為了保密,他們用暗語(yǔ)向美國(guó)國(guó)家保衛(wèi)研究委員會(huì)主席通話說(shuō):“意大利航海家登上了新大陸!睆拇嗽幽軙r(shí)代開(kāi)始了。
2.費(fèi)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(jiǎng),由于得罪了意大利法西斯,夫人又是猶太人,全家跑到美國(guó)。參加了曼哈頓計(jì)劃。
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1.核能:即當(dāng)原子核的結(jié)合能變化時(shí)所釋放的能量。其一為重核裂變,即一個(gè)中核分裂為兩個(gè)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?cè)诤宋锢淼难芯恐校瑩碛辛艘活w威力無(wú)比的炮彈,人們利用它打開(kāi)了核能倉(cāng)庫(kù),昂首邁入原子能時(shí)代!
查德維克的成功,是他能夠?qū)⒗碚擃A(yù)言與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象密切結(jié)合,抓住機(jī)遇的結(jié)果。
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