核物理与核技术的发展与应用

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1、核物理与核技术的发展与应用叶邦角中国科学技术大学PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com一、前言改变世界的物理学-核物理l二十世纪100年,与核相关的物理学家有40多人次获诺贝尔奖.(2005,IAEA)l核物理改变了整个物理学发展趋势.l核物理改变了世界政治格局.l核物理改变了人们的社会生活方式.l核物理是人类解决能源危机的唯一途径.PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com一些重要历史事件1897年J.J.Thom

2、son发现电子1913年E.Rutherforda粒子散射1919年E.Rutherford质子,F.Hess气球实验(宇宙线)1932年Chadwick发现了中子1931-33年Pauly，Fermi对原子核的b衰变谱的解释：中微子(56年实验证实）1932年Anderson发现反电子(e+)1935年H.Yukawa预言存在p介子，Mp~1/7Mp1936年Anderson在宇宙线中发现“介子”（m-轻子）1947年Powell等发现了p介子,Rochester在宇宙线实验中发现了奇异粒子K对这些形粒子的研究引起了建造更大的加速器激情PDFcreatedwi

3、thpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.comPDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com物质的基本结构PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com粒子物理中的对称性预言现实同位旋（SU2)偏离对称质量相同0.14%M(p0)=M(p+)??3.3%八重法(SU3)粒子的质量都相同~30%PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdff

4、actory.com八重法典型的SU3对称介子为什么有这样的对称性？奇异数电荷数重子PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.comConstituentsofmatterElectrons(10-18m)seeAtomnucleusnucleonquark10-10m10-14m10-15m10-18mPDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com1964年盖尔曼提出了夸克模型，认为介子是由夸克和反夸克所组成，重子是由三个夸克组

5、成.强子(hadron)Baryons重子Mesons介子qqqqqAntiBaryonsHundredsofpossiblecombinationsorparticlesqqqPDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.comPhysicistscallthetheoreticalframeworkthatdescribestheinteractionsbetweenelementarybuildingblocks(quarksandleptons)andtheforcecarriers(boso

6、ns)theStandardModel.Gravityisnotyetpartofthisframework,andacentralquestionof21stcenturyparticlephysicsisthesearchforaquantumformulationofgravitythatcouldbeincludedintheStandardModel.PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com上夸克上反夸克下夸克下反夸克奇夸克奇反夸克夸克反夸克底夸克底反夸克顶夸克顶反夸克PDFcr

7、eatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com夸克的色禁闭PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.comHighEnergyelectron-protonscatteringquarkelectronJetofParticlesNewStufffromE=Mc2New,unstableparticles,canNOTbeexplainedasmadeofupanddownquarksonly.PDFcreatedwithpdfFactor

8、yProtrialver