原子核物理 杨福家 第1章.ppt

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1、原子核物理杨福家第1章原子核物理张庆瑜三束材料改性国家重点实验室电话：4707930-13学习与思考一个深夜，担任英国剑桥大学卡文迪许实验室主任的卢瑟福，披着外衣来检查实验室，发现一位学生还在做实验。卢瑟福就问他：“你上午干什么了？”学生回答：“在做实验。”卢瑟福又问：“那你下午做什么了？”学生回答：“做实验。”卢瑟福提高嗓门问：“那你晚上又做什么呢？”学生挺直了胸脯回答：“我还在做实验。”卢瑟福对他说：“你整天做实验，还有什么时间用于思考呢？”学习与思考学而不思则罔，思而不学则殆。孔子《论语·为政》历史回顾重要人物H.Becquerel,法国物理学家（1852-1908），1903

2、年获得诺贝尔奖。发现了铀(U)放射现象，这是人类历史上第一次在实验室里观察到原子核现象。历史回顾重要人物M.Curie，法国物理学家（1867-1934），波兰人，1903年获得诺贝尔奖。发现钋(Po)和镭(Ra);她的女儿(I.Joliot-Curie,1897-1956)和女婿(F.Joliot-Curie,1900-1958)因发现人工放射性获1934年诺贝尔奖。历史回顾重要人物E.Rutherford，英国物理学家(1871-1937)，新西兰人，1908年获得诺贝尔奖。证实了a射线为He2+，b射线为电子；提出了原子的核式模型；首次实现人工核反应；培养了10诺贝尔奖获得者。

3、历史回顾重要人物J.Chadwick，英国物理学家(1891-1974)，1935年因发现了中子获得诺贝尔奖。中子的发现被认为是原子核物理的诞生。历史回顾重要人物E.Fermi，意大利物理学家(1901-1954)，1938年获得诺贝尔奖。发明了热中子链式反应堆。历史回顾重要人物R.L.Mossbauer,德国物理学家(1929-1976)。1961年因为对γ辐射的共振吸收的研究和发现的Mossbauer效应获诺贝尔物理学奖。历史回顾重要人物李政道、杨振宁发现了在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄的实验所证实。历史回顾重要人物丁肇中，(1936—)与B.Richter,(

4、1931—)分别发现J／ψ粒子，找到了美夸克存在的证据，1976年获诺贝尔奖。历史回顾重要事件1896：H.Becquerel发现了铀(U)放射现象;1897：P.&M.Curie发现钋(Po)和镭(Ra);1899：卢瑟福发现a,b射线；1900：维拉德发现g射线;1903：卢瑟福证实a射线为He2+，b射线为电子；1911：卢瑟福提出原子的核式模型；1919：卢瑟福首次实现人工核反应，发现了质子。历史回顾重要事件1932：J.Chadwick发现了中子;1934：F.&I.Joliot-Curie发现人工放射性；1939：O.Hahn等人发现重核裂变；1939：N.Bohr等提出

5、液滴模型;1942：E.Fermi发明热中子链式反应堆；1945：原子弹试爆成功，并在广岛上空爆炸；1952：氢弹试爆成功。历史回顾重要事件1958：我国建成第一座重水型原子反应堆;1964：我国第一颗原子弹试爆成功；1967：我国第一颗氢弹试爆成功；1969：我国首次成功地下核实验；1984：我国受控热核聚变实验装置顺利启动；1988：北京正负电子对撞机首次对撞成功；1991：秦山核电站发电成功;历史回顾原子弹“小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑。在半径为4

6、00米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状物质，半径为1600米的范围内，所有的动物全部死亡。“原子弹之父”奥本海默在核爆观测站里感到十分震惊，他想起了印度一首古诗：“漫天奇光异彩，有如圣灵逞威，只有一千个太阳，才能与其争辉。我是死神，我是世界的毁灭者。”历史回顾原子弹在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达12英里多。美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤。广岛市区80%的建筑化为灰烬，64000人丧生，72000人受伤，伤亡总人数占全市总人口的53%。长崎市60%的建筑物被摧毁，伤亡86000人，占全市总人口的37%。历史回顾原子弹中国第一

7、颗原子弹爆炸蘑菇云发展图原子核的基本特性原子核的组成原子核的大小原子核的结合能原子核的自旋和统计性原子核的磁矩原子核的电四极矩原子核的宇称原子核的组成原子核的发现1909年Rutherford的学生H.Geiger和E.Marsden在用a粒子轰击金箔的实验中，发现有大约八千分之一的几率被反射。Rutherford说：“就像一枚15英寸的炮弹打在一张纸上又被反射回来一样”。Rutherford认为：正电荷和原