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文件名称:核物理与核技术.pptx
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总页数:78 页
更新时间:2025-05-31
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文档摘要

核物理与核技术;揭开原子核的奥秘;揭开原子核内部奥秘;1、质子发觉;2、中子发觉

;1932年,见到德国和法国同行试验结果后,查德威克意识到这种新射线很可能就是多年来苦苦寻找中子。他马上着手试验,花了不到一个月时间,就发表了“中子可能存在”论文。他指出,γ射线没有质量,根本就不可能将质子从原子核里撞出来,只有那些与质子质量大致相当粒子才有这种可能。其次,查德威克用云室方法测量了中子质量,还确证了中子确实是电中性。中子就这么被发觉了。约里奥—居里以后谈到,假如他们去听了卢瑟福于1932年在法国一次演讲,就不会坐失这次重大发觉良机,因为卢瑟福那次恰好讲到自己关于中子存在猜测。查德威克因为发觉中子而获1935年度诺贝尔物理奖。;3、原子核组成;;原子核基本性质;核子半径约为0.8×10-15m。;质子质量;二、原子核形状和大小;原子核既然是由质子和中子组成,它质量就

应等于全部质子和中子质量之和:;

;放射性;1896年,法国物理学家贝克勒尔

首先观察到铀盐荧光现象。

1898年,法国物理学家皮埃尔居里夫妇

发觉了两种放射性更强元素。

很快,卢瑟福把已发觉射线分成三种:

αβγ;放射性衰变定律

;三种衰变方式

;2.β衰变

三种衰变反应式:对应三种变换:;3.γ衰变和内转换

以辐射形式发出γ光子(即γ射线)

γ衰变或γ跃迁

以能量直接转移给核外轨道电子并使其电离

内转换

不论是γ衰变还是内转换,原子核组成都不改变,只是所处状态发生改变

;原子核人工转变:用粒子(或或……)轰击原子核使之发生改变过程,叫做原子核人工转变。(或说:用人工方法使原子核发生改变过程,叫做原子核人工转变)(原子核人工转变是核反应中一个。);重核裂变与原子弹;一、核能;二、裂变;三、链式反应

1、链式反应

重核裂变时放出中子引发其它重核裂变,能够使裂变不停进行下去,这就是链式反应。;反应特点:

利用一个中子轰击一个轴核,使轴核发生裂变,在反应中还放出2个中子,中子对未反应轴核再进行轰击,从而使核反应出现连锁反应,???在短时间内出现积累效应。;核裂变;2、临界体积

能够发生链式反应铀块最小体积叫做它临界体积。;足以维持链反应正常进行裂变材料质量叫临界质量(criticalmass)。铀-235临界质量约为1kg,质量超出1kg则发生爆炸。;;世界上第一颗原子弹由洛斯.阿拉莫斯试验室设计,与1945年7月在美国新墨西哥沙漠中引爆。

第一颗用于战争原子弹,是1945年8月8日美国投在广岛原子弹(代号:LittleBoy)。

;使原子弹小型化:

1.降低原子弹引爆控制装置

2.降低临界质量:提升核燃料密度可提升中子碰撞原子核可能性。;链式反应控制——核反应堆;按能普分有:

热能中子反应堆

快速中子增值堆

按冷却剂分有:

轻水堆,即普通水堆(又分为压水堆和沸水堆)

重水堆

气冷堆

钠冷堆

按用途分有:

(1)研究试验堆:是用来研究中子特征,利用中子对物理学、生物学、辐照防护学以及材料学等方面进行研究;

(2)生产堆,主要是生产新易裂变材料铀-233、钚-239;

(3)动力堆,利用核裂变所产生热能广泛用于舰船推进动力和核能发电。;慢中子反应堆(热中子反应堆);原子弹;“枪法”是把两块或多块裂变物质靠炸药压拢在一起而到达超临界方法。;我国在1964年10月成功试爆第一颗原子弹采取也是内爆法,它表明我国在不过已建立了完整核工业体系,从铀矿开采、冶炼到铀同位素分离都能独立自主地进行。;一、贫铀及其特征;贫铀作为核燃料副产品,在过去相当长时间内被作为核废料,而用于核废料管理费用是相当巨大。所以各生产核燃料国家都为贫铀利用寻找出路。当前已经有不少国家将贫铀用于新弹药研制,生产了贫铀弹。美国在贫铀利用方面取得了突破性进展,美国生产新式M1A1坦克采取了贫轴装甲,大大提升了坦克防护能力。在海湾战争期间,美国使用了贫铀穿甲弹。;贫铀穿甲弹穿甲性能很强。一是因为贫铀密度大,制成相同体积弹丸时质量大。依据物理学原理,在同等火药情况下,弹丸取得动能相同,而一个物体动量P和动能Ek关系为P=2mEk,可见弹丸在动能相同情况下,其动量和质量m平方根成正比。而依据物理学中动量原理,弹丸穿甲时平均穿透力F、穿甲时间和弹丸动量P有以下关系:

????Fdt—P…F=P/t=ZmE/t

????所以弹丸穿透力和弹丸质量平方根成正比,这就是贫铀穿甲弹为何穿甲性能很强主要原因。其次贫