Hạt nhân nguyên tử vật lý học
Hạt nhân nguyên tử vật lý học( tên gọi tắtHạch vật lý học,Hạch vật lýHoặcHạch nhân vật lý) là nghiên cứuHạt nhân nguyên tửVà thành phần cùng hỗ trợ lẫn nhauVật lý họcLĩnh vực, ngoài ra còn nghiên cứu mặt khác hình thức hạch vật chất. Đây là nghiên cứu tuần hoànCường hỗ trợ lẫn nhauHạtNhiều thể vấn đềNgành học. Chủ yếu nghiên cứuHạt nhân nguyên tửHạch kết cấu cùng phản ứng hạt nhân (Hạch tách raPhản ứng,Phản ứng nhiệt hạchPhản ứng ) lĩnh vực. Nghiên cứu hạt nhân nguyên tử cùngCường tửTài liệu đặc tính cường tử vật lý học (Hadron physics) cũng là nên lĩnh vực một bộ phận. Thực nghiệm hạt nhân nguyên tử vật lý học kiến nghị nghiên cứu phi thường năng lượng cao hiện tượng ( sở đề cập năng lượng phạm vi từ mấyĐiện tử Vôn (eV)Đến mấyCát điện tử Vôn (GeV)) hơn nữa ở không gian trung phi thường cực hạn hóa ( khoảng cách số lượng cấp vì 10-12cm).
Hạt nhân nguyên tử vật lý học không ứng cùngNguyên tử vật lý họcTương lẫn lộn, nguyên tử vật lý học nghiên cứu toàn bộNguyên tử,Bao gồm nàyĐiện tử.
Tuy rằng có hai loại thành phần ( chú:Siêu hạchTăng thêm vài loại thành phần ), nhưng này đặc điểm là căn cứHạt nhânCùngNơ-tronSố lượng cùng với kích phát phương pháp bất đồng mà có các loại kết cấu. LàmHạch nhânChủ yếu hỗ trợ lẫn nhau “Cường hỗ trợ lẫn nhau”Chưa hoàn toàn tỏ rõ, tính chất vật lý lý luận trung cấu thành hạt vô cùng lớn xấp xỉ là không cho phép, mặt ngoài hiệu ứng rất quan trọng. Tự phát hiện tới nay đã gần đến một thế kỷ, không biết bộ phận vẫn cứ tồn tại, hai hạng lý luận thực nghiệm đều ở tích cực nghiên cứu trung.
Nó chủ yếu có tam đại lĩnh vực: Nghiên cứu các loạiThứ nguyên tử hạtCùng chúng nó chi gian quan hệ, phân loại cùng phân tích hạt nhân nguyên tử kết cấu cũng kéo tương ứng hạch nhân kỹ thuật tiến triển. Hạt nhân nguyên tử vật lý học nhất thường thấy cùng nổi danh ứng dụng làNăng lượng hạt nhân phát điệnCùngVũ khí hạt nhânKỹ thuật, nhưng nghiên cứu còn cung cấp ở rất nhiều lĩnh vực ứng dụng, bao gồmHạch y họcCùngCộng hưởng từ hạt nhân thành tượng,Tài liệu công trìnhLy tử rót vào,Cùng vớiĐịa chất họcCùngKhảo cổ họcTrungTính phóng xạ than định năm pháp.Hạt vật lý họcLĩnh vực là từ hạt nhân nguyên tử vật lý học diễn biến ra tới, hơn nữa thông thường bị truyền thụ cùng hạt nhân nguyên tử vật lý học chặt chẽ tương quan.
Lịch sử[Biên tập]
Hạt nhân nguyên tử vật lý học làm một môn bất đồng vớiNguyên tử vật lý họcNgành học lịch sử thủy với 1896 nămHenry · Baker lặc(Henri Becquerel)[1]Ở nghiên cứuUraniMuối trungLân quangKhi phát hiệnTính phóng xạ[2].Một năm sau,Joseph · Tom tôn(J. J. Thomson) phát hiệnĐiện tử[3],Này cho thấy nguyên tử có bên trong kết cấu. Ở 20 thế kỷ sơ, công nhận nguyên tử mô hình làJoseph · Tom tôn“Quả mơ pudding mô hình( Tom tôn mô hình )” mô hình, trong đóNguyên tửLà một cái mang điện dương cầu, trong đó khảm vào nhỏ lại mang điện âmĐiện tử.
Ở theo sau mấy năm,Tính phóng xạĐược đến rộng khắp nghiên cứu, đặc biệt làMary · cư,Pierre · cư,Ernest · RutherfordCùng những người khác. Đến thế kỷ chi giao, vật lý học gia còn phát hiện ba loại từ nguyên tử phát ra phóng xạ, bọn họ đem này mệnh danh làAlpha α suy biến,β suy biếnCùngGamma γPhóng xạ.Áo thác · ha ân(Otto Hahn) ở 1911 năm cùngJames · ChadwickỞ 1914 năm thực nghiệm phát hiện β suy biếnQuang phổLà liên tục mà không phải ly tán. Nói cách khác,Điện tửLấy liên tục năng lượng phạm vi từ nguyên tử trung bắn ra, mà không phải ở Gamma cùng Alpha suy biến trung quan sát đến ly tán năng lượng. Này ở lúc ấy là hạt nhân nguyên tử vật lý học một vấn đề, bởi vì nó tựa hồ cho thấy ở này đó suy biến trungNăng lượng không tuân thủ hằng.
1903 nămNobel vật lý học thưởngNhânBaker lặcPhát hiện cùngMary · cưCùngPierre · cưSau lại đối tính phóng xạ nghiên cứu mà cộng đồng đạt được.RutherfordNhân “Đối nguyên tố phân giải cùng tính phóng xạ vật chất hóa học nghiên cứu” mà với 1908 năm đạt được Nobel hóa học thưởng.
1905 năm,Elbert · EinsteinĐưa raChất có thể đồng giáKhái niệm. Tuy rằngBaker lặcCùngMarie CurieĐốiTính phóng xạNghiên cứu sớm với này, nhưng đối tính phóng xạ năng lượng nơi phát ra giải thích cần thiết chờ đợi phát hiệnHạt nhân nguyên tửBản thân là từ nhỏ lại thành phần ——Hạch nhânTạo thành.
Rutherford nghiên cứu tiểu tổ phát hiện hạt nhân nguyên tử[Biên tập]
1907 nămErnest · RutherfordPhát biểu luận văn “Đến từ lôi phóng xạ α hạt xuyên qua vật chất.”[4]Hán tư · cái cách( Hans Geiger ) ở cùng Anh quốcHoàng gia học đượcGiao lưu trung mở rộng cái này công tác, hắn cùng Rutherford làm thực nghiệm, làm Alpha hạt xuyên qua không khí, nhôm bạc cùng lá vàng[5].Cái cách cùngErnest · mã tư đăng( Ernest Marsden ) với1909 năm phát biểu càng nhiều thành quả[6],Hơn nữa cái cách với 1910 năm phát biểu tiến thêm một bước cực đại mở rộng thành quả[7].1911 năm đến 1912 năm, Rutherford ởHoàng gia học đượcTrước mặt giải thích này đó thực nghiệm, cũng đưa ra chúng ta hiện tại sở lý giải hạt nhân nguyên tử tân lý luận.
Eddington cùng hằng tinh phản ứng nhiệt hạch[Biên tập]
Ước chừng ở 1920 năm,Arthur · EddingtonỞ hắn luận văn 《 hằng tinh bên trong cấu thành 》(Internal Constitution of the Stars) trung đoán trướcHằng tinhPhản ứng nhiệt hạchQuá trình phát hiện cùng cơ chế[8][9].Khi đó,Hằng tinhNăng lượng nơi phát ra hoàn toàn là cái mê. Eddington chính xác mà phỏng đoán, nơi phát ra làHydroPhản ứng nhiệt hạch thànhHelium,Căn cứEinsteinPhương trìnhE = mc2Phóng xuất ra thật lớn năng lượng. Đây là một cái đặc biệt lộ rõ phát triển, bởi vì lúc ấy còn không có phát hiệnPhản ứng nhiệt hạchCùng nhiệt năng lượng hạt nhân, thậm chíHằng tinhChủ yếu từHydroTạo thành ( tham kiếnKim loại phong độ).
Hạch sự quay tròn nghiên cứu[Biên tập]
Rutherford mô hình vận hành tốt đẹp, thẳng đến 1929 nămCalifornia lý công học việnPhật lãng ca · kéo tắc đế(Franco Dino Rasetti) đốiHạch sự quay trònTiến hành rồi nghiên cứu. Đến 1925 năm, mọi người biếtHạt nhânCùngĐiện tửSự quay trònVì±1⁄2.Ở nitro -14 Rutherford mô hình trung, ở tổng cộng 21 cái hạch hạt trung 20 cái hẳn là ghép đôi lấy triệt tiêu lẫn nhau sự quay tròn, cuối cùng một cái số lẻ hạt hẳn là lấy1⁄2Tịnh sự quay tròn rời đi hạt nhân nguyên tử. Nhưng mà, kéo tắc đế phát hiện nitro -14 sự quay tròn vì 1.
James · Chadwick phát hiện nơ-tron[Biên tập]
1932 nămChadwickÝ thức được bịWalter · bác đặc,Herbert · Becker,Y lôi naCùngFrederic · ước Rio - cưQuan sát đến phóng xạ, trên thực tế là bởi vì cùngHạt nhânCó tương đồng chất lượng trung tính hạt, hắn xưng làNơ-tron( từ Rutherford kiến nghị yêu cầu như vậy hạt )[10].Cùng năm,Dmitri · y vạn năm khoa(Dmitri Ivanenko) đưa ra hạt nhân nguyên tử trung không có điện tử —— chỉ có hạt nhân cùng nơ-tron —— nơ-tron là sự quay tròn1⁄2Hạt, này giải thích chất lượng không phải từ hạt nhân khiến cho. Nơ-tron sự quay tròn lập tức giải quyết nitro -14 sự quay tròn vấn đề, bởi vì nên mô hình trung một cái không thành đối hạt nhân cùng một cái không thành đối nơ-tron ở cùng phương hướng thượng từng người cống hiến1⁄2Sự quay tròn, cuối cùng tổng sự quay tròn vì 1.
Đồng thời, Heisenberg đưa ra hạt nhân nguyên tử trên thực tế là từ một tổ hạt nhân cùng nơ-tron tạo thành.
Theo nơ-tron phát hiện, các nhà khoa học rốt cuộc có thể thông qua đem hạch chất lượng cùng cấu thành nó hạt nhân cùng nơ-tron chất lượng tiến hành tương đối, tính toán ra mỗi cái hạt nhân nguyên tửNăng lượng liên kếtTỉ lệ. Lấy phương thức này tính toán hạch chất lượng chi gian sai biệt. Đương đo lường phản ứng hạt nhân khi, phát hiện này đó cùng Einstein tính toán chất lượng cùng năng lượng đương lượng ở 1934 năm 1% trong vòng là nhất trí.
Canh xuyên tú thụ giới tử giả thiết trói định hạt nhân nguyên tử[Biên tập]
1935 nămCanh xuyên tú thụĐưa raCố gắng dùng sứcCái thứ nhất lộ rõ lý luận tới giải thích như thế nào hạt nhân nguyên tử bảo trì ở bên nhau. ỞCanh xuyên ngẫu hợpGiả thuyết hạt, sau lại được xưng làGiới tử,Giới đạo sở hữu hạch nhân chi gian lực, bao gồmHạt nhânCùngNơ-tron.
Hiện đại hạt nhân nguyên tử vật lý học[Biên tập]
Một cái trọng hạch có thể bao hàm mấy trăm cáiHạch nhân.Này ý nghĩa thông qua nào đó xấp xỉ, nó có thể bị coi làKinh điển cơ học hệ thống,Mà không phảiLượng tử cơ họcHệ thống. Ở bởi vậy sinh raDịch tích mô hình(Liquid-drop model) trung[11],Hạt nhân nguyên tử năng lượng bộ phận đến từSức căng bề mặt,Bộ phận đến từ hạt nhân điện bài xích.Dịch tích mô hìnhCó thể tái hiện hạt nhân nguyên tử rất nhiều đặc thù, bao gồmNăng lượng liên kếtTương đối với chất lượng số tổng thể xu thế, cùng vớiHạch tách raHiện tượng.
Nhưng mà, chồng lên tại đây trương kinh điển hình ảnh thượng chính làLượng tử cơ họcHiệu ứng, có thể sử dụngHạch xác tầng mô hìnhTới miêu tả, nên mô hình ở rất lớn trình độ thượng từ nước Đức vật lý học giaMaria · cách bội đặc - mai gia(Maria Goeppert Mayer)[12]CùngJohannes · duyên sâm(J. Hans D. Jensen)[13]Khai phá. Có nhất định“Thần kỳ” số lượngNơ-tron cùng hạt nhân hạt nhân nguyên tử đặc biệt ổn định, bởi vì chúng nóXácBị lấp đầy.
Trước mắt hạt nhân nguyên tử vật lý học đại bộ phận nghiên cứu đều cùng cực đoan điều kiện hạ hạt nhân nguyên tử nghiên cứu có quan hệ, tỷ như caoSự quay trònCùng kích phát có thể. Hạt nhân nguyên tử cũng có thể có cực đoan hình dạng ( cùng loại vớiBóng bầu dụcThậm chíLêHình dạng ) hoặc cực đoan nơ-tron hạt nhân so. Thực nghiệm giả có thể sử dụng đến từHạt máy gia tốcLy tử thúc, sử dụng nhân công hướng dẫn phản ứng nhiệt hạch hoặc hạch nhân dời đi phản ứng tới sáng tạo như vậy hạt nhân nguyên tử. Có càng cao năng lượng chùm tia sáng nhưng dùng cho ở phi thường cao độ ấm hạ sinh ra hạt nhân nguyên tử, hơn nữa có dấu hiệu cho thấy, này đó thực nghiệm đã sinh ra từ bình thường hạch vật chất đến tân trạng tháiTương biến,TứcHạt vi lượng - keo tử điện tươngTrạng thái, trong đó một cái hạt vi lượng cùng một cái khác hạt vi lượng hỗn hợp, mà không phải giống ở nơ-tron cùng hạt nhân trung như vậy bị chia lìa thành tam trọng thái.
- Hạt nhân nguyên tửTính phóng xạ suy biến
- Phản ứng hạt nhân
- Hạt nhân nguyên tử mô hình
Quan trọng ứng dụng[Biên tập]
Hạt nhân nguyên tử vật lý học nghiên cứu tổ chức[Biên tập]
- Châu Âu hạch nhân nghiên cứu tổ chức(CERN)
- Nước PhápNăng lượng nguyên tử cùng thay thế nguồn năng lượng ủy ban(CEA)
- Nước Pháp SOLEIL đồng bộ phóng xạ máy gia tốc
- Châu Âu đồng bộ phóng xạ trang bị(ESRF)
- Cây sồi lĩnh quốc gia phòng thí nghiệm(ORNL)
- Lạc tư a kéo mạc tư quốc gia phòng thí nghiệm(LANL)
- A Cống quốc gia phòng thí nghiệm(ANL)
- Hợi mỗ hoắc tư trọng ly tử nghiên cứu trung tâm(GSI)
- Quốc gia siêu đạo xoay chuyển máy gia tốc phòng thí nghiệm(NSCL)
- Lý hoá học viện nghiên cứu( Nhật Bản )
Tham kiến[Biên tập]
Tham khảo văn hiến[Biên tập]
- ^B. R. Martin.Nuclear and Particle Physics.John Wiley & Sons, Ltd. 2006.ISBN978-0-470-01999-3.
- ^Henri Becquerel.Sur les radiations émises par phosphorescence.Comptes Rendus. 1896,122:420–421[2022-02-19].( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2017-09-04 ).
- ^Thomson, Joseph John.Cathode Rays.Proceedings of the Royal Institution of Great Britain.1897,XV:419–432.
- ^Rutherford, Ernest.On the retardation of the α particle from radium in passing through matter.Philosophical Magazine.1906,12(68): 134–146[2022-02-21].doi:10.1080/14786440609463525.( nguyên thủy nội dungLưu trữVới 2022-03-31 ).
- ^Geiger, Hans.On the scattering of α-particles by matter.Proceedings of the Royal Society A.1908,81(546): 174–177.Bibcode:1908RSPSA..81..174G.doi:10.1098/rspa.1908.0067.
- ^Geiger, Hans;Marsden, Ernest.On the diffuse reflection of the α-particles.Proceedings of the Royal Society A.1909,82(557): 495.Bibcode:1909RSPSA..82..495G.doi:10.1098/rspa.1909.0054.
- ^Geiger, Hans.The scattering of the α-particles by matter.Proceedings of the Royal Society A.1910,83(565): 492–504.Bibcode:1910RSPSA..83..492G.doi:10.1098/rspa.1910.0038.
- ^Eddington, A. S.The Internal Constitution of the Stars.The Scientific Monthly. 1920,11(4): 297–303.Bibcode:1920SciMo..11..297E.JSTOR 6491.
- ^Eddington, A. S. On the radiative equilibrium of the stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1916,77:16–35.Bibcode:1916MNRAS..77...16E.doi:10.1093/mnras/77.1.16.
- ^Chadwick, James.The existence of a neutron.Proceedings of the Royal Society A.1932,136(830): 692–708.Bibcode:1932RSPSA.136..692C.doi:10.1098/rspa.1932.0112.
- ^J.M.Blatt and V.F.Weisskopf, Theoretical Nuclear Physics, Springer, 1979, VII.5
- ^Mayer, Maria Goeppert. On Closed Shells in Nuclei. II. Physical Review. 1949,75(12): 1969–1970.Bibcode:1949PhRv...75.1969M.doi:10.1103/PhysRev.75.1969.
- ^Haxel, Otto; Jensen, J. Hans D; Suess, Hans E. On the "Magic Numbers" in Nuclear Structure. Physical Review. 1949,75(11): 1766.Bibcode:1949PhRv...75R1766H.doi:10.1103/PhysRev.75.1766.2.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||
