邮票上的物理学史（49）——核裂变

发现核裂变的故事应当接着发现中子往下讲 .在发现中子之前 ,用得最多的轰击原子核的炮弹是α粒子 .例如 ,历史上的第一个人工核蜕变就是卢瑟福用钋源发出的α射线轰击氮核 ,把它嬗变成氧原子 .约里奥-居里夫妇用钋源α射线轰击各种原子核 ,轰击铍发现了中子 ,轰击铝发现了人工放射性 ,但对Ｚ >2 0的原子核 ,α粒子轰击却不能引起核反应 .这是因为 ,原子核的正电荷的推斥力使α粒子不能进入原子核 .发现中子后 ,1 93 4年 ,意大利物理学家费米 (邮票见下节 )和他的研究集体试着用中子而不是α粒子来轰击原子核以产生人工放射现象 .费米认为 ,…     

D+离子束轰击时间对氘钛靶特性的影响

利用ZF-300keV中子发生器,采用伴随粒子法研究了氘钛靶的中子产额随D⁺离子束轰击时间的变化特性;利用慢正电子湮没技术和扫描电镜分别研究了D⁺离子束轰击前后靶辐射损伤特性和表面形貌特征.结果表明,束流轰击引起氘钛靶缺陷结构和表面形貌的改变 ,但轰击时间的不同并未引起氘钛靶的中子产额、缺陷结构和表面形貌有明显差异;数值模拟了D⁺离子束在氘钛靶的辐射损伤特性和能量损失规律并与实验结果进行了比照分析和讨论. 关键词： 中子发生器 氘钛靶 伴随粒子法 慢正电子湮没技术     

RIBLL上的β+缓发粒子发射的在束测量

报道了在新建成的放射性次级束流线上完成的2 0 Na的 β+缓发α粒子发射2 0 Na—→β+　 　2 0　Ne →16 O +α的在束测量 .通过飞行时间和能损符合的方法实现2 0 Na次级束流的在束鉴别与调制 .在束和停束两个获取时段分别完成对次级束流和β+缓发粒子的记录 .利用脉冲发生器和记数器实现2 0 Na缓发粒子衰变半衰期的测量 .实验测量到2 0 Ne几个低能共振能级的衰变能量分别为 2 69,3 0 9,4 74 ,5 54MeV ,相对强度分别为 1 0 0 ,4 1 5,1 1 0 ,1 5 2 0 .测量到2 0 Na的β+缓发α衰变的半衰期为 (4 59± 7)ms,与现有的核数据基本上吻合 .     

HERMES实验上寻找五夸克粒子重建方法的研究

4种不同的事件重建方法被用来证实HERMES实验上, 从27.6GeV正电子轰击氘靶而产生的虚光子产物中,在衰变道pK0s→pπ+π－上寻找五夸克粒子Θ+时,所看到的K0sp不变质量谱1530MeV附近处的狭窄共振峰不是来自于特定重建方法的选择.     

HERMES五夸克强子态Θ+实验探索

一个新的强子态的实验证据在2?7.6GeV正电子轰击氘靶产生的虚光子产物中被发现.HERMES通过分析衰变道K0sp→π+π–p,在K0sp不变质量谱上质量1528±2.6(stat.)±2.1(sys.)MeV处观察到共振峰.该共振峰可以被解释为理论预言的五夸克强子态Θ+(uudds).而K+p不变质量谱上未能观察到共振预示Θ+很可能是同位旋单态.     

粒子物理学和核物理学的相互交叉

 自从1911年卢瑟福用α粒子作为炮弹轰击金属薄箔发现了原子核,核物理学发展为物理学的一个重要分支.进入20世纪50、60年代以后,由于高能加速器的迅速发展,人们对物质结构的认识又深入到更深层次,基本粒子的种类多达几百种,粒子物理学成为探索微观世界的最前沿的一个学科.粒子物理学的诞生和发展深受核物理学的影响,而粒子物理学的发展反过来又影响着核物理学的某些基本问题的研究.一、原子核的新自由度1932年查德威克发现了原子核内除了有质子外还有中子,接着海森堡提出了原子核是由质子和中子组成的,质子和中子一直是组成原子核的基本组成成份.原子核内的质子、中子结合很紧,那么是什么样的核力使它们聚集在一起.     

吸能核反应中阈值的计算

原子核被一个粒子轰击后放出一个或几个粒子而转变成另一个核的过程,称为核反应。设原子核A被粒子P轰击,A核嬗变为B核,、并且放出粒子q,则核反应可用下式表示: A +P → B+q 静质量: M0 M1M3 M2 动能: E0 E1E3E2根据能量守恒定律,反应前后的总能量应该相等即 (M 0c2+F0)+(M1c2+E1)=(M3c2+E3)+(M2c2+E2)在一般情况下,A核(即靶核)是静止的,即E0=0,故 (E3+E2)-E1=(M0+M1)c2-(M3 + M2) c2此式左边表示反应后总动能同反应前总动能之差,我们用Q代表,称为反应能。它表示输出的净能量,且在数据上等于反应前的粒子总静止能减去反应后的…     

中国散裂中子源

正中子是组成原子核的粒子之一,和质子一起组成氢之外其他元素的原子核。1932年,查德威克(J.Chadwick)用α粒子轰击铍,发现从铍放出的射线是一种质量跟质子差不多的不带电的粒子,命名为中子。1935年查德威克因发现中子的重大贡献,获得诺贝尔物理学奖。1936年米切尔(P.Mitchell)和鲍尔斯(P.Powers)采用镭、铍不稳定热中子源在实验上定性地证明了中子的衍射特性。1944年费米(E.Fermi)和津恩     

粒子物理——物质微观结构研究的最前沿

 人类最早发现的“基本粒子”是电子, 1897年汤姆森(J. J. Thomson)在阴极射线中首次测得了带负电的粒子(电子)的荷质比e/m, 1899年他又测量了电子的电荷e。光子γ 作为粒子是爱因斯坦(A. Einstein)首次在1905年为解释光电效应提出的。但是这一观念20多年后才被物理界所公认。1919年卢瑟福(E. Rutherford)用α粒子轰击氮靶而发现了质子。1932年查德威克(J. Chadwick)证实了中子的存在。同年, 安德森(C. D. Anderson)发现了正电子。     

物理学家发现5夸克粒子

经过 30年的寻找 ,物理学家终于发现了 5夸克粒子存在的证据 .大多数粒子或是含有 1个夸克和1个反夸克的介子 ,或是由 3个夸克或者 3个反夸克组成的重子 .如今 ,日本和美国的核物理学家发现了一个含有 2个上夸克、2个下夸克和 1个奇异反夸克的 5夸克粒子 .2 0 0 2年 ,TakashiNakano和他在Spring - 8(LEPS)激光电子光子实验组的同事们在日本的一个学术会议上报告了质量为 1.5 4GeV的 5夸克粒子 (pentaquark)的实验证据 .这个粒子是在高能射线与炭核里的中子发生散射的实验中观测到的 .粒子的质量和峰的宽度 (2 5MeV)都与理论预言相符 .…