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    原子核物理學(xué)的發(fā)展

    2016/10/19 14:44:31

    發(fā)展
    1919年,盧瑟福等人發(fā)現(xiàn)用α射線轟擊氮核時釋放出質(zhì)子,首次實(shí)現(xiàn)人工核反應(yīng)。此后用射線引起核反應(yīng)的方法逐漸成為研究原子核的主要手段。初期取得的重大成果是1932年中子的發(fā)現(xiàn)和1934年人工放射性核素的制備。原子核是由中子和質(zhì)子組成的。中子的發(fā)現(xiàn)不僅為核結(jié)構(gòu)的研究提供必要的前提,還因為它不帶電荷,不受核電荷的排斥,容易進(jìn)入原子核而引起中子核反應(yīng),成為研究原子核的重要手段。30年代中,人們還從對宇宙線的觀測發(fā)現(xiàn)正電子和“介子”(后稱μ子),這些發(fā)現(xiàn)是粒子物理學(xué)的先河。
    20年代后期,開始探討加速帶電粒子的原理。30年代初,靜電、直線和回旋等類型的粒子加速器已具雛形,在高壓倍加器上實(shí)現(xiàn)初步核反應(yīng)。利用加速器可以獲得束流更強(qiáng)、能量更高和種類更多的射線束,大大擴(kuò)展了核反應(yīng)的研究,使加速器逐漸成為研究原子核、應(yīng)用核技術(shù)的必要設(shè)備。
    在核物理的最初階段已注意它的應(yīng)用,特別是核射線治療疾病例如腫瘤的作用。這是它當(dāng)時受社會重視的重要原因。
    進(jìn)步編輯
    大發(fā)展時期
    1939年,O.哈恩和F.斯特拉斯曼發(fā)現(xiàn)核裂變,1942年,E.費(fèi)米建立了第一個裂變反應(yīng)堆,開創(chuàng)了人類掌握核能源的新世紀(jì)。核能幾乎是取用不竭的能源,為了有效利用核能源、發(fā)展核武器,需要解決一系列很復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)問題,而核物理和核技術(shù)是其中心環(huán)節(jié)。因此,核物理飛躍發(fā)展,成為競爭十分劇烈的科技領(lǐng)域。這一階段持續(xù)30年左右,是核物理的大發(fā)展時期。在此期間,粒子的加速和探測技術(shù)有很大發(fā)展:30年代,最多只能把質(zhì)子加速到1×106電子伏特(eV)的數(shù)量級;70年代,已達(dá)到4×1011eV,可產(chǎn)生能散度特小、準(zhǔn)直度特高或流強(qiáng)特大的各種束流。在探測技術(shù)方面,半導(dǎo)體計數(shù)器的應(yīng)用大大提高了測定射線能量的分辨率。核電子學(xué)和計算技術(shù)的飛速發(fā)展,從根本上改善了獲取和處理實(shí)驗數(shù)據(jù)的能力,也大大擴(kuò)展了理論計算的范圍。這一切有力地促進(jìn)了核物理研究和核技術(shù)應(yīng)用。對原子核的基本結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律也有更深入的認(rèn)識,基本弄清了核子之間的相互作用的各種性質(zhì);對穩(wěn)定核素和壽命較長的放射性核素的基態(tài)和低激發(fā)態(tài)(具核能級)的性質(zhì)積累了較系統(tǒng)的實(shí)驗數(shù)據(jù);并通過理論分析,建立了各種適用的原子核模型,成功地解釋了各種核現(xiàn)象和核反應(yīng)。此外,還開展了高能核反應(yīng)和重離子核反應(yīng)的研究。

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