近现代物理结课论文

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1、原子能的利用及发展1.原子能的战争利用20世纪前半期是一个战争频繁的年代，两次世界大战毁坏了此前历史上所有战争损失的综合；而在科学技术发展史上，20世纪前半期又是一个创新变革的年代，科学技术发生了一系列广泛而深刻的革命性变化。军事上的需要，使交战各国投入大量的人力、物力和财力去发展相应的科学技术，制造克敌制胜的武器。例如，坦克和V－2火箭导弹的发明。而以下我们要讨论的可以说是这一时期出现的真正改变人类历史的原子能。它改变了战争，迅速结束了战争，值得一提的是，原子能的发现就是战争促成的。一．30年代，原子物理学发展迅速。1932年中子的发现开辟了核物理学的新纪元。这一年，Fre

2、dericJoliot-curie(1900－1958)andIreneJoliot-Curie(1897－1956)用Po的α粒子轰击铝，人工制造出放射性同位素。人工放射性的发现赋予原子核构造理论以新的意义。1934年10月，意大利物理学家EnricaFermi（1901－1954）发现用中子轰击重元素铀，可造成铀的核裂变，产生新的“超元素铀”。至此欧洲科学家已经找到了人工获得原子能的途径。获得原子能的理论准备虽然是在欧洲完成的，但在技术上获得和利用原子能确实在美国首先实现的。30年代法西斯主义猖獗，战争阴云密布。法西斯实施的种族主义和文化专制政策迫使许多欧洲科学家、特别是

3、欧洲犹太人科学家流亡国外。1933年，爱因斯坦举家赴美；1938年，EnricaFermi也因为妻子有犹太血统而携全家赴美。据统计，仅德奥两国就约有2000名科学家流亡国外，其中大部分来到美国，当时，英国的科技力量虽属世界一流，但由于财政困难，致使许多科研工作难以进行。美国遂利用这一点，通过1940年的租借法案，与英方进行军事技术合作，利用英国的尖端技术成果和人才。二．根据1943年美、英、加在北美建立原子工业的协议，美国吸收了75名英国优秀的科学家为其原子能计划工作。总之，战前欧洲大批优秀科学家移居美国，这是世界科技中心从欧洲转移到美国的一个重要原因。来到美国的科学家出于反

4、法西斯的正义感和科学家的责任心而积极工作。当他们得知纳粹德国正在加紧进行链式反应的研究后，为了赶在德国前面造出原子弹，爱因斯坦在许多科学家的倡议和支持下，于1939年8月2日致函罗斯福总统，说：“……我预料到在不久的将来，铀元素会成为一种重要的新能源。这一情况的某一些方面似乎需要加以密切注意，如有必要，政府方面还应迅速行动。”美国政府接受了他的建议，于1941年12月6日，即日本偷袭珍珠港的前一天，通过了一项大量拨款制造原子武器的决议。1942年9月，成立了由3名军政官员和两名科学家组成的军事政策委员会，领导制造原子武器的工程计划，代号为“曼哈顿工程区”。1942年12月2日

5、，在Fermi领导下芝加哥大学建立了世界上第一座核反应堆，并成功地进行了人工控制地核链式反应。1943年，在加利福尼亚大学理论物理学教授J.RobertOppenheimer（1904－1967）领导下，在新墨西哥州建立了一个大规模地实验室。三．1945年7月16日，在该州的一片荒漠上成功的爆炸了世界上第一颗原子弹。这是一颗铀弹，其威力相当于2万吨TNT炸药，在半径1600米范围内的一切动植物全部死亡。这时，法西斯德国已经崩溃，日本的投降也已成定局，军事上使用原子弹已没有必要，然而，美国政府为了战后争夺世界霸权，不顾当初参加研制原子弹的科学家们的多次上书反对，于1945年8月

6、6日和9日向日本广岛和长崎分别投掷了一枚铀弹和Pu弹，炸死295956人。在核裂变发现后短短的六年时间里，美国就爆炸了原子弹。如果没有最迫切的军事需要，这是办不到的。随着原子弹的试制成功，才有后来的原子能的和平利用，人类从此进入了核时代。原子能的释放是20世纪最伟大的科学成就之一，从此人类获得了又一个重要的新能源。它本应该给人类带来更多的光明和幸福，然而，不幸的是，它却被超级大国用作争夺世界的武器。2.原子能的发电技术一、核电产生及利用现状1951年美国首次在爱达荷国家反应堆试验中心进行了核反应堆发电的尝试，发出了100千瓦的核能电力，为人类和平利用核能迈出了第一步．此后不久

7、，1954年6月，原苏联在莫斯科近郊粤布宁斯克建成了世界上第一座向工业电网送电的核电站，但功率只有5000kW．1961年7月，美国建成了第一座商用核电站——杨基核电站．该核电站功率近300MW，发电成本降至9.2美厘／度，显示出核电站强大生命力．今天，一些经济发达的国家．由于经济的高速发展与能源洪应的矛盾日趋突出，同时，传统的能源工业造成的环境污染及温室效应严重威胁人类生存环境，因此，不仅缺乏常规能源的国家如法国、日本、意大利等发展核电站，而且常规能源煤、石油、水电等非常丰富的国家如美国、加拿大等也在