Atomová fyzika

původ

1896 Nian, A.-H. Becquerel objevil přirozenou radioaktivitu, první člověk, který pozoroval změny v jaderné, jaderné fyzice, jak by normálně začínaly. Následujících 40 let se zabýval především výzkumem a radiačním radioaktivním rozpadem přírody a prozkoumal využití atomového jádra jako paprsku; vytvořila také řadu detekčních metod a měřicích přístrojů, některá základní zařízení jako různé čítače, ionizační komory atd. se stále používají. Detekce, záznam paprsku a určení jeho povahy, to bylo vždy ústřední součástí studia jaderné fyziky a aplikací jaderné technologie. Atd.

zásady

studie prokázala radioaktivní rozpad na jiný prvek jeden prvek se může rozpadat α nebo β rozpadem, svrhnout pohled na neměnné prvky; dále stanovil statistický úpadkový zákon. Je základní statistickou vlastností mikroskopického světa fyzikálního pohybu, fyzikální pohyb se s makroskopickým světem klasické mechaniky a studovaného elektromagnetismu v principu liší. Rozpadová energie emitovaná velkými paprsky, zejména α-paprsky, k prozkoumání atomové struktury poskytuje bezprecedentní zbraně. V 1911, E Rutherford, etc. s?-paprsky bombardovaly různé atomy, atomová struktura prokázala nukleární záření se odklonilo od analýzy a navrhlo planetární model atomové struktury, položil základ pro atomovou fyziku; Je to také poprvé, kdy atomové jádro slovo brzy zjistí počáteční zákon pohybu obalové struktury atomu a elektronu, vznik a vývoj mikroobjasnění pohybu hmotného světa kvantové mechaniky.

rozvoj

1919 Rutherford et al zjistili, že α-paprsky se uvolňují protonovým ostřelováním jádra dusíku, což je poprvé umělá jaderná reakce. Po této metodě vyvolat jadernou reakci se paprsky postupně staly hlavním prostředkem výzkumu jader. Významných výsledků dosáhla počáteční příprava umělých radionuklidů objev neutronu v letech 1932 a 1934. Jádro je složeno z neutronů a protonů. Objev neutronu poskytuje nejen nezbytný předpoklad pro studium struktury jádra, ale také proto, že je bez náboje, nikoli odpuzování jaderného náboje, snadný přístup k jádru a neutrony indukovaná jaderná reakce, se stal důležitým prostředkem pro studium atomové jádro. Ve 30. letech 20. století také zjistil, že pozitrony a „mezon“ Z pozorování kosmického záření (později známého jako μ dítě), které je prvním svého druhu nalezeným v částicové fyzice.

koncem 20. let 20. století začal zkoumat principy urychlených nabitých částic. Počátkem 30. let 20. století se nyní formuje statická elektřina, vedení a další typy urychlovačů částic, které dosahují počáteční jaderné reakce ve vysokotlakém multiplikátoru. Pomocí paprsku urychlovače lze získat silnější, vyšší a rozmanitější energetický paprsek, což značně rozšiřuje studium jaderných reakcí, urychlovač se postupně stává výzkumným jádrem, nezbytným vybavením pro aplikaci jaderné technologie.

byly zaznamenány v počáteční fázi jejich aplikace v jaderné fyzice, nukleární radiační terapii u konkrétních onemocnění, jako je nádorový efekt. To je důležitý důvod, proč si to komunita vážila.

pokrok

period of great rozvoj

1939 Nian, O. F. Hahn a Strassmann objevili jaderné štěpení v roce 1942, E. Fermi Založil první štěpný reaktor a vytvořil tak lidskou vládu jaderné energie v novém století. Přístup k jaderné energii je téměř nevyčerpatelná energie, aby bylo možné efektivně využívat jadernou energii, jaderné zbraně, nutnost řešit řadu složitých vědeckých a technických problémů a ústředním článkem jaderné fyziky a jaderné technologie. Proto se rychlý rozvoj jaderné fyziky stal velmi intenzivní konkurencí v oblasti vědy a techniky. Tato fáze trvá asi 30 let, jaderná fyzika velké období rozvoje. Mezitím došlo k velkému rozvoji technologií urychlování a detekce částic: ve 30. letech 20. století se protony urychlily na velikost nejvýše 1 × 106 elektronvoltů (eV); 1970, dosáhl 4 × 1011 eV, divergence může být generována obzvláště malým, ultra vysokým stupněm kolimace nebo proudem velké rozmanitosti intenzity paprsku. V technologii detekce použití polovodičového čítače výrazně zlepšuje rozlišení energie měřicího paprsku. Rychlý rozvoj jaderné elektroniky a výpočetní techniky zásadně zlepšuje schopnost získávat a zpracovávat experimentální data, ale také značně rozšiřuje spektrum teoretických výpočtů. To vše účinně podpořilo studium jaderné fyziky a aplikace jaderné technologie. Variace základní struktury a jádra má lepší pochopení, základní zjistit povahu interakce mezi různými jadernými; a delší životnost stabilních nuklidových radionuklidů základní stav a excitované stavy (s jadernou úrovní) povaha nashromážděných experimentálních dat systematicky; a teoretická analýza, jádra různých použitelných modelů, úspěšně vysvětlila různé jaderné jevy a jaderné reakce. Kromě toho také prováděl výzkum vysokoenergetických jaderných reakcí těžkých iontů a jaderných reakcí.

atomy Syntéza

jaderné reakce, syntetický transuran o 17 atomovém čísle větším než 92 a tisíce nových radionuklidových prvků vykazují jen za určitých podmínek relativně stabilní materiální strukturní jednotku, není věčná. Astrofyzikální studie ukázaly: jaderná reakce je proces evoluce nebeských těles hrají klíčovou roli, jaderná energie je hlavním zdrojem nebeských těles. Také se dozvěděli, že předběžným kosmogonickým procesem je tvorba různých atomových jader a proces evoluce, zrození nových okrajových disciplín, jako je kosmická chemie. A jádra interakcí vysokoenergetického ultravysokoenergetického paprsku a našli stovky částic s krátkou životností, včetně různých dílčích hmotností, mezonů, leptonových částic a rezonancí. Vznik velké rodiny částic a studium fyzického světa do nové etapy, založení částicové fyziky. Toto je nový hraniční výzkum struktury hmoty, který znovu dokazuje onu nevyčerpatelnou substanci. Různé vysokoenergetické paprsky také poskytují znalosti o struktuře jader, které nelze dosáhnout jinými prostředky.

Interakce

hloubkové studium jader nalezených kromě elektromagnetických interakcí na dlouhé vzdálenosti mezi makroskopickými objekty v dosahu jader, jiné než gravitační interakce, existují silné krátké interakce a slabé interakce. Narušení parity při objevování slabých interakcí je hlavním průlomem v tradiční fyzice časoprostoru. Výzkum těchto čtyř základních zákonů interakce a možných souvislostí se stal důležitým tématem fyziky částic a kvantové mechaniky, jaderná fyzika bude v tomto ohledu novým přínosem. Jaderná fyzika také poskytuje pro projektování jaderných zařízení stále přesnější data pro zlepšení efektivity využívání jaderné energie a ekonomických ukazatelů, připravuje podmínky pro rozsáhlejší rozvoj jaderné energetiky. Aplikace různých izotopů uměle připravených ve strojírenství, zemědělství a zdravotnictví. Rychle se uplatňují nové technologie, jako je nukleární magnetická rezonance, Mössbauerova spektroskopie atd. Rozsáhlá aplikace jaderné technologie se stala jedním ze znaků moderní vědy a techniky.

Částicová fyzika

Po ustavení částicové fyziky, v 60. letech 20. století se jaderná fyzika a fyzika částic rozešly, studium struktury hmoty v jaderné fyzice již není tou nejšpičkovější. To je velká chyba v povaze lidského vědění, ale také tragédie moderní fyziky. Jádro je základním kamenem mikroskopického materiálu, v jistém smyslu, ať už jde o teorii elementárních částic nebo atomovou teorii, měla by být postavena na základě teoretické jaderné fyziky. Atomová jádra pouze v reprezentačním prostoru mimo jádro (0,1 nm) a speciální (např. globální prostředí) ve fázi, jádra ve vnější jaderné obecnější prostorové fázi jsou přítomna v plazmovém stavu. Nejjednodušší jádro jádra je vodík, také známý jako proton, neutron označoval další jádro, je nejzákladnější částice jádra, jiné částice, jako jsou fyzikální mezony, leptony další produkty jaderné reakce jsou nejlepší v jaderné reakci základní kvantové číslo jaderná hmotnostní číslo a, což je konzervovaná veličina. Fyzika je podezřelá z toho, že předkládá vozík, to je jádro pozorovací kvality dat a závěrů experimentálních dat s hlubokým nepružným rozptylem elektronů (hlubokým nepružným rozptylem). Můžeme se ohlédnout zpět do historie atomové fyziky a jaderné fyziky, od roku 1913 do roku 1927 se mohly objevit čtyři z těchto teorií o teorii atomů vodíku (Bohrova teorie, Sommerfeldova teorie, Schrodingerova a Diracova teorie) Popis spektra atomů vodíku a z roku 1932 poté, co Heisenberg navrhl jadernou strukturu, téměř osm desetiletí, teorie má mnoho jader, žádná jediná teorie nemůže vysvětlit radioaktivní jádra, jako je kvalita statických dat a jader, popis základního povědomí o atomu byl správný a pochopení atomových jader od samého počátku až po nedorozumění.

využití jaderné energie také není tak naléhavou potřebou poskytovat údaje z jaderné fyziky předchozí fázi, vývoj klíčového zařízení. Od 70. let 20. století jaderná fyzika vstoupila do vyspělejšího hloubkového vývoje a do fáze široké aplikace.

Jaderná fyzika dnes

V této fázi, protože těžké ionty urychlený technologický vývoj, jsou účinné při urychlování vodíku na uranové ionty ze všech prvků, energie na nukleon dosahuje 1 × 109 eV, expanze znamená změny v jádře, výzkum jaderné fyziky těžkých iontů mají komplexní vývoj. Silný paprsek vysokoenergetického urychlovače poskytuje nejen přímý urychlený tok iontů, ale poskytuje také služby jako π mezony, Κ mezonový paprsek sekundárních částic, na druhé straně prostředek k rozšíření výzkumu v jaderné oblasti a urychlení rozvoje vysokoenergetických technologií. nukleární fyzika. Supravodivý urychlovač výrazně zmenší velikost urychlovače, sníží náklady a provozní náklady a zlepší kvalitu paprsku.

metody a experimenty jaderné fyziky technologie detekce paprsků s novým vývojem. Mikroprocesory a vylepšený systém získávání a zpracování dat mají dalekosáhlý dopad. V minulosti byl proces jaderného současného stanovení několika parametrů v současnosti velmi obtížný, jednou zaznamenané desítky parametrů jsou velmi běžné. Některé vysokoenergetické těžké ionty na jadernou reakci, tisíce detektorů mohou pracovat současně a záznamový proces tisíce parametrů pro měření a identifikaci tisíců emitovaných částic. Na druhou stranu některá speciální zařízení jaderné techniky se systémem automatického zpracování dat, provoz je zjednodušený, zobecněné použití.

cílová

Hlavní cíl základního výzkumu v jaderné fyzice má dva aspekty: ① studovat povahu a úlohu částic nukleací, zejména interakci mezi nukleony. Některé důležité problémy neutronového elektrického dipólového momentu a kvality života protonových neutrin experimentálně určených jako jaderná fyzika s nízkou energií; mohou být také poskytnuty znalosti důležité interakce mezi částicemi jaderné fyziky vysokých energií. Vícejádrový pohybový systém ②. Jaderný multisystémový pohyb tvoří velmi bohaté systémy, v minulosti hlavně základní stavy a excitované stavy charakteru některých jaderných reakčních mechanismů pro vysoký spinový stav, vysoce excitované, velké změny morfologie a pryč od speciálních pohybových vzorců β linie stability nuklidy jako je výzkum právě začíná, experimentální znalosti o základním stavu a excitovaných stavech jsou také nedostatečné, mnohem méně než funkce vln mnoha těles poskytovaných informací. Studium pohybových vzorců hlavní části jádra bude po dlouhou dobu základem výzkumu jaderné fyziky.

rozšířená aplikace jaderné technologie je důležitým rysem této fáze. Běžně používaný kompaktní urychlovač byl zařazen do průmyslové výroby, tisíce urychlovačů provozovány ve výzkumných institucích, univerzitách, továrnách a nemocnicích, převládá použití radioaktivních zdrojů kobalt-60; na druhé straně se téměř nikdo nezabýval jadernou fyzikou laboratorní aplikací jaderné technologie. Hlavní aplikace jaderné technologie v následujících oblastech: ① služby rozvoje jaderné energie pro poskytování přesnějších dat pro miniaturní jaderné baterie pro velké elektrárny a efektivnější využívání kanálů. ② izotopové aplikace, což je nejrozšířenější jaderná technologie, včetně izotopových indikátorů, izotopů a izotopových farmaceutických a dalších nástrojů. Aplikace ③ ozařování paprsky, použití urychlovače a zdroje izotopového záření pro zpracování záření, dezinfekci konzervace potravin, chov záření, lékařskou a radiační detekci. Aplikace neutronového paprsku ④, kromě neutronové difrakční analýzy struktury materiálu, pro další ozařování, doping, těžbu dřeva, vyhledávání a biologické účinky, jako je rakovina. ⑤ aplikace iontového paprsku, velké množství urychlovače má poskytnout design iontového paprsku, je důležitým prostředkem implantace iontů ve fyzice polovodičů a výrobě polovodičového zařízení, iontový paprsek je nedestruktivní, rychlý, hlavní metody stopové analýzy, zejména m protonový paprsek pro skenování povrchu analýzy, detekční limit obsahu prvku až 1 × 10-15 ~ 1 × 10-18 g, je obtížné srovnávat s jinými metodami.

V jaderné fyzice se zrodil, růst a upevnit proces, studium aplikace jaderné technologie základ jaderné fyziky široké podpory, což je první neustále otevírají nové cesty. Tyto dvě oblasti potřebují podporovat rozvoj jaderné fyziky a experimentálních technik technologie urychlování částic; a vývoj těchto dvou nových technologií, ale také účinně podporoval studium jaderné fyziky a základních aplikací. Tato vzájemná podpora a společný vývojový trend budou hrát stále důležitější roli v nové fázi jaderné fyziky.

Dalším cílem je využití částicové fyziky, technologie nukleárního zpětného rázu ve prospěch lidstva, pokud bude úspěšně vyvinut kompaktní urychlovač, lidstvo vstoupí do nové etapy společnosti (komunistický systém lze implementovat, na vyžádání).

Související články
HORNÍ