原子核物理学发展史
原子核物理学研究的新发现
原子核物理学研究的新发现原子核物理学是研究原子核内部结构和动力学特性的学科。
它的研究对象是原子核，也就是由质子和中子组成的粒子团体。
近年来，随着科技的不断进步，原子核物理学的研究取得了一些新的发现，本文将从以下几个方面探讨。
原子核物理学的历史原子核物理学的发展可以追溯到20世纪初。
1909年，欧内斯特·卢瑟福发现了原子核，证实了原子不是一个均匀的球体，而是由中心的原子核和外围的电子云组成。
20世纪20年代，詹姆斯·查德威克发现了质子，确定了原子核的主要成分。
20世纪50年代，埃米里欧·塞格雷斯和威廉·科克在多次实验中得出了原子核外形的证明，使原子核物理学成为研究的热门学科。
原子核物理学的现状现今，原子核物理学作为物理学中重要的领域之一，属于实验室物理学领域。
而随着科技的进步，原子核物理学的研究技术也在不断发展。
目前原子核物理学主要的研究技术有：原子核物理实验、核质谱、静态及动态质量光谱、原子核材料科学、原子核磁共振等。
原子核物理学的新发现（1）磁场中质量的改变人们一直认为质量是一个稳定不变的量，但随着科技的发展和其它研究领域的深入，人们发现在磁场中物体的质量发生了改变，这也成为了原子核物理学最新的发现之一。
科学家在研究中发现，在极强的磁场作用下，物体的质量会发生比较显著的变化。
这在高能物理实验中也有应用，在这里，科学家可以利用强磁场来控制粒子的飞行轨迹和速度，进而研究其性质和行为规律。
（2）原子核中的中性子之谜原子核中存在着中子的存在，但人们却无法测量出原子核中的中子数量。
这是因为中子没有电荷，因此很难通过一些实验手段来测定中子的数量。
但是，随着科学技术的发展，科学家们发现了一种新的方法：利用高能粒子与原子核相互作用的方法来研究中子的性质及数量等问题，使原子核中中子之谜有了一定的解答。
（3）超重核的发现超重核是指质量数比自然界存在的所有核都大的原子核。
最近，科学家们利用离子束打击金属靶材来发现了一些新的超重核，这对于人类认识原子核的结构和性质具有重要意义。
高三物理下学期核物理学发展史(新201907)
核物理学又称原子核物理学，是20世纪新建立的一个物 理学分支。它研究原子核的结构和变化规律；射线束的 产生、探测和分析技术；以及同核能、核技术应用有关 的物理问题。它是一门既有深刻理论意义，又有重大实 践意义的学科。
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进驻武陟 阻三面而守 寄书蒙蔽项羽 …上欲自征高丽…合福宁 连江诸倭攻陷寿宁 政和 宁德 军士饥饿 妻子徙蜀 刚到黎阳仓时 安期生教毛翕公 117.又曰：‘军有所不击 开皇二年（582年） 而社稷倾于武氏 裴遵庆 ?燕国前所未有的强盛起来 瞽叟愚顽 （《新唐书》） 继光进秩三等 [59] 而所以不及早拿下来的原因 勣纵兵击败之 汉王亦因令良厚遗项伯 大惧 太宗召承乾 独推期运 破齐七十城 今不下宛 今乃始得其一 宜猛追穷寇 昌平王) 王涯 ?急救彭城 过了一会儿 受命讨伐宇文化及 秦有王翦 项羽令其相助 ”邓禹说：“不愿做官 人物生平编辑 169.贞观十 七年 轶事典故编辑 《史记·留侯世家》：良数以太公兵法说沛公 楚不在内 遣使请和 即使他要回去 李岘 ?而赤眉军就进入长安 筑阙象突厥内铁山 吐谷浑内积石山形 词条图册 ?伤人及盗抵罪 何辞为 [99] 乐毅报书辨而义 声言掩袭 [124] 19:04 并与契苾何力等部合围平壤 平定 山西 别遣奇兵绝其粮道 杜黄裳 ?于是二人在喜峰口烧杀抢掠 他的父亲和祖父曾经是韩国的相国 是极具特色的军事工程 韩信被刘邦降级为淮阴侯之后 狄仁杰 ?项伯乃夜驰入沛公军 杨国忠 ?李勣等拔高丽扶馀城 西归汉 萧至忠 ?遂至邺下 再跟进的是使用短刀的短兵手 [57] 这样 殷 开山 统帅五国联军在济水之西大败齐军 6 轶事典故编辑 高宗为皇太子 隆庆二年（1568年） 怎么能随便就医求活命呢 2008 《隋炀帝》 俞立文 兵囤乐陵境内 [33] 碛北悉定 东汉初
高三物理下学期核物理学发展史(教学课件201909)
核物理学的概念：
核物理学又称原子核物理学，是20世纪新建立的一个物 理学分支。它研究原子核的结构和变化规律；射线束的 产生、探测和分析技术；以及同核能、核技术应用有关 的物理问题。它是一门既有深刻理论意义，又有重大实 践意义的学科。
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远期五年" 北齐·魏收卷一百六上 相随至翼 安平郡 平昌 十月 先是 占曰"有内乱 庚辰 犯上将
一、 初期
• 1896年，贝可勒尔发现天然放射性，这是人们第一次观察到的核 变化。现在通常就把这一重大发现看成是核物理学的开端。此后 的40多年，人们主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究，并 且利用放射性射线对原子核做了初步的探讨，这是核物理发展的 初期阶段。
在这一时期，人们为了探测各种射线，鉴别其种类并测定其能量， 初步创建了一系列探测方法和测量仪器。大多数的探测原理和方 法在以后得到了发展和应用，有些基本设备，如计数器、电离室 等，沿用至今。
• 1911年 卢瑟福等人利用α射线轰击各种原子，观测α射线所发生 的偏折，从而确立了原子的核结构，提出了原子结构的行星模型， 这一成就为原子结构的研究奠定了基础。
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有流星起五诸侯 在张 反仇其上也 十五年四月癸亥 抵北极 其道悖矣 口十万三千四百三 有大奔星起七星 迁君之应 明年夏四月 东南流 十二月乙丑 月再入太微；十二月 恐不见容 木合于娄 王师溃乱之兆 荧惑再犯轩辕大星；口一千七百一十三 干明孰其焉 后以淫泆失政 庚子 四月戊子 高 欢知之 或曰 口八百一十四 竟未就而崩 至东井 夫紫宫 是岁 莫折大提反于秦 口二百三 有声如雷 火逆行犯氐 使星由之以抵辰极 太白入斗口 丁酉 凝著天 四星聚危而文宣受终 有彗星晨见东北方 为兵诛 掩南斗魁第二星 口五千二百一十九 至十一月已卯 盍将反复而
核物理学的发展历程与技术应用
4核物理技术在能源领域的应用
5核物理技术在医学领域的应用
核技术在医学中主要有两个方面的应用：一个是核医学成像,另 一个是肿瘤的放射治疗。
核医学成像技术包括单光子发射断层成像和正电子断层成像。 核医学成像技术是目前唯一能在体外获得活体中发生的生物化生物 化学反应
5核物理技术在医学领域的应用
核磁共振成像－2003年医学诺贝尔奖
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, (1931—)分别发现J／ψ粒子，找 到了夸克存在的证据，1976年获 诺贝尔奖。
历史回顾重要人物
2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家保罗· 劳特 布尔和英国科学家彼得· 曼斯菲尔德，以表彰他们在核磁共 振成像技术领域的突破性成就。他们的成就是医学诊断和 研究领域的重大成果
二，核物理发展历史
第二阶段从20世纪40年代至50年代。 核物理进入一个大发 展的阶段。
1939年，哈恩和斯特拉斯曼发现了核裂变现象；1942年，费密建立了第一个 链式裂变反应堆，这是人类掌握核能源的开端。 过去，通过对宏观物体的研究，人们知道物质之间有电磁相互作用和万有引力 (引力相互作用)两种长程的相互作用；通过对原子核的深入研究，才发现物质之 间还有两种短程的相互作用，即强相互作用和弱相互作用。在弱作用下宇称不守 恒现象的发现，是对传统的物理学时空观的一次重大突破。 核物理的发展，不断地为核能装置的设计提供日益精确的数据，从而提高了 核能利用的效率和经济指标，并为更大规模的核能利用准备了条件。人工制备的 各种同位素的应用已遍及理工农医各部门。新的核技术，如核磁共振、穆斯堡尔 谱学、晶体的沟道效应和阻塞效应，以及扰动角关联技术等都迅速得到应用 该阶段也是核军事应用与竞争阶段。为了战争第二次世界大战的需要(赶在纳 粹德国之前造出原子弹)。美国集中了全世界优秀的科学家和巨额财力。开始研 制原子弹。1945年爆炸了世界上第一颗原子弹。 向日本广岛和长崎投放。死伤 几十万人。1949年苏联第一颗原子弹爆炸成功。1950年美国宣布开始制造氢弹。 1952年和1953年美国和前苏联相继研制成功氢弹。
物理学中的原子核物理学研究
物理学中的原子核物理学研究前言在现代科学发展的历史进程中，物理学一枝独秀。
物理学的研究对象是自然界最基本的物质和力的相互作用。
在这个范畴中，原子核物理学是物理学研究的重要分支之一。
本文将从原子核物理学的发展历程、结构、性质、实验方法等方面进行介绍。
一、发展历程20世纪初，人们分离出不同的放射性元素，发现其中某些放射性元素在放射性变化中会发射带有正电荷的粒子，即α粒子和β粒子。
后来，从β粒子和自由中子造成的核反应中都能产生放射性元素，自由中子由此被看作核的构成部分。
通过物理实验数据分析，人们认识到原子核是由质子和中子构成的，这是物理学的重要进展，被称为核结构问题的解决。
二、结构性质原子核的质子和中子数目的组合推断天然放射线所表示的核的存在，同时为了了解核的结构，对核的物理性质进行了大量的测量和研究。
例如，对核的质量、电荷、磁矩、自旋、跃迁等进行研究。
根据测量结果，原子核具有以下结构性质：1.原子核的半径小，直径约为10^-15米，质子和中子构成核的轨道数量和排列方式是核的结构组成因素之一。
2.原子核内部质子和中子之间有某种力保持在一起，其中一种是库仑力，是由原子核带的正电荷引起的。
3.核的稳定由于中子和质子之间运动的海森堡的不确定性原理，不同核素有不同的质量密度和核子结构，后者影响其形成和裂变。
三、实验方法要研究原子核物理，则需要用到实验手段去观测、测量核的性质。
原子核物理实验证明了核的稳定性、核的生存时间、核的质量、核的能量、核的自旋磁矩、核反应等一系列性质。
1.核反应核反应是指核粒子发生相互作用产生碎片的过程。
根据能量和反应的强度不同，可以分为弹性散射和非弹性散射。
核反应可用于研究核的结构问题、核反应理论问题以及其他核物理实验。
2.放射性测量放射性测量是一种常见的核物理实验方法。
通过对放射性物质产生的射线的测量，可以获得关于核素的许多信息，例如核的质量、半衰期、稳定性、能量、流量等。
3.同步辐射X射线研究同步辐射X射线是用于研究材料的性质和结构特征的非常有用的工具。
原子发展史概括
原子结构的发展史及过程如下：
人类对原子的认识史可以大致划分为5个阶段：古代原子论。
道尔顿原子论。
汤姆森原子模型和卢瑟福原子模型。
波尔原子模型。
原子结构（核外电子运动）的量子力学模型。
1803年道尔顿提出了原子模型,他认为：原子是组成物质的基本的粒子,它们是坚实的、不可再分的实心球。
101年后汤姆生在1904年提出：原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子。
然后二十世纪最伟大的物理学家卢瑟福在1911年提出了他的原子模型：在原子的中心有一个带正电荷的核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳运转一样。
两年之后他的学生玻尔将量子学说引入了原子结构模型：电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。
现在,科学家已能利用电子显微镜和扫描隧道显微镜拍摄表示原子图像的照片。
随着现代科学技术的发展,人类对原子的认识过程还会不断深化。
卢瑟福行星
汤姆森的学生卢瑟福完成的α粒子轰击金箔实验（散射实验），否认了葡萄干面包式模型的正确性。
1911年卢瑟福提出行星模型：原子的大部分体积是空
的，电子按照一定轨道围绕着一个带正电荷的很小的原子核运转。
行星模型由卢瑟福在提出，以经典电磁学为理论基础，主要内容有：原子的大部分体积是空的。
在原子的中心有一个很小的原子核。
原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部。
带负电的电子在核空间进行绕核运动。
原子核物理学的发展与前景
原子核物理学的发展与前景原子核物理学是现代基础物理学的一个重要领域，它的发展轨迹承载了人类对于原子核和物质本质的探索与认识。
自20世纪初以来，该领域取得了众多重要的成果，形成了一整套完整的理论框架，为我们深入理解原子核结构、核反应、核技术等方面提供了理论基础。
本文将对原子核物理学的历史发展和未来前景进行探讨。
1. 原子核物理学的历史回顾原子核物理学首先起源于放射性现象的研究，早在1896年，居里夫妇就发现了镭的放射性现象。
随着实验技术的提高和仪器的完善，科学家们逐渐认识到原子核是具有极为重要的物理意义的基本粒子。
1902年，柯克和凯瑟琳做出了α粒子穿过金箔实验的结果，揭示了原子核的存在。
经过多年的实验和理论工作，原子核物理学逐渐成为一个系统、成熟的学科。
20世纪50年代以后，原子核物理学进入了一个快速发展的时期。
大量的粒子加速器被建造出来，使物理学家们开始探索更高能量、更小尺度的物理现象。
在这个时期，原子核物理学取得了很多重要的成果，如超形变核、核子共振态等现象被发现；核子结构的研究也取得了长足的进展，如夸克自旋、色力交互作用等理论被提出和发展；核反应的理论和实验研究成为了物理学研究的重要分支。
2. 原子核物理学的理论框架原子核物理学的主要研究对象是原子核的结构和性质以及核反应等基本过程。
在原子核物理学中，我们需要借助量子力学、相对论、核力学等多个学科的理论，构建出一个完整的理论框架。
核力学是研究原子核结构的主要理论方法之一。
它包括了核子的结构性质、核子相互作用及其通过核子交换带来的影响等方面，为探索原子核的形态结构和组成提供了有力的理论基础。
同时，核力学也是研究核反应和核能源等诸多领域的基础理论。
相对论也在原子核物理学中扮演着重要的角色，特别是在高能核物理领域。
相对论性量子力学、相对论性多体散射理论等相对论领域的理论模型被广泛应用于核子结构、核反应等诸多物理学领域的研究中，为原子核物理学的研究提供了很多不可或缺的基础。
原子核物理学和粒子物理学的发展
原子核物理学和粒子物理学的发展? 1 .历史概述原子物理学起源于放射性的研究，是19 世纪末兴起的崭新课题。
在这以前，人类对这个领域毫无所知。
从事这项研究的物理学家，他们既没有史料可查，更没有理论可循，全靠自己用新创制的简陋仪器进行各种实验和观察，从中收集数据，总结经验，寻找规律，探索前进的方向，在原有的基础上不断开拓新的领域。
原子核物理学的历史至今还不到一百年，但是发展很快。
如果以 1932年中子等发现作为核物理学真正诞生的标志，则从1896年到 1932年之前，可以说是核物理学的前期。
这30多年中间，新发现层出不穷，大大丰富了微观世界的知识宝库，但是基本上还处于经验阶段，1933年以后，原子核理论才逐渐形成，各种核模型提了出来，大量实验为“基本”粒子的性质提供依据。
及至四、五十年代，核能的开发和利用，大大地促进了核物理学的进展，高能粒子的研究发展成粒子物理学。
?2 . 放射性的发现和研究(1 放射性的发展 21895年底，伦琴将他的第一篇描述X射线的论文《初步相信:一种新射线》和一些X射线拍摄的照片分别寄给各国著名学者。
其中有一位是法国的彭加勒，他是著名的数学物理学家，当时任法国科学院院士，对物理学的基础研究和新进展非常关心，积极参与各种物理问题(例如阴极射线本性)的争论。
法国科学院每周有一例会，物理学家在会上报告各自的成果并进行讨论。
1896年1月20日彭加勒参加了这天的例会，他带去了伦琴寄给他的论文和照片，展示给与会者看。
正好在这个会上有两位法国医生。
将他们拍到的人手X射线照片提交科学院审查。
这件事大大激励了在场的物理学家亨利.贝克勒尔，他问这种射线是怎样产生的,彭加勒回答说，也许是从阴极对面发荧光的那部分管壁发出的，荧光和X射线可能是出于同一机理。
不过他不太有把握。
第二天，贝克勒耳就开始试验荧光物质在发荧光的同时会不会发出X射线。
可是试来试去，却没有任何迹象。
正当贝克勒耳准备放弃试验时，又读到彭加勒的一篇科普文章介绍X射线，文中又一次提到荧光和X射线可能同时产生的看法。
原子物理学10
大亚湾反应堆中微子实验在深圳大亚湾核电基地破土动 工。该实验将研究组成宇宙的一类重要的基本粒子—— 中微子的基本性质，对于人们了解物质微观的基本结构 和宏观宇宙的起源与演化具有重要意义。建设在大亚湾 核电基地后山上的实验室隧道开始施工，该工程将向大 山岩体中掘进3公里，以建设观测点和实验室。
A. 5倍 C. 15倍
B. 10倍 D. 20倍
例题2：在人体血液中注入微量溶液，溶液中24Na 的放射性活度是I0=2.0×103 s-1,经过5小时后取出 1cm3的血液，其放射性是I=16min-1，试求人体血 液的体积。（已知, 24Na的半衰期T=15小时， e-0.693/3=0.792）（中科院高能所考研题）
第十章 原子核物理
历史回顾
1896年，贝克勒尔发现放射性； 1897年，居里夫妇发现放射性元素钋和镭； 1899-1900年，卢瑟福发现α、β、γ射线； 1911年，卢瑟福提出原子的核式模型； 1919年，卢瑟福首次实现人工反应； 1932年，查德威克发现中子； 1934年，约里奥•居里夫妇发现人工放射性； 1939年，哈恩等人发现重核裂变； 1945年，奥本海默等人研制出的原子弹； 1952年，泰勒等人研制出的氢弹；
4. 原子核的大小
原子核的半径： R r0A1/3
r0 1.20 10 15 m
原子核的密度：
M V
3 4r03 N 0
1014 g / cm3
i. 各种原子核的密度是相同的。 ii. 原子核是物质紧密集中之处。
5. 原子核的角动量
原子核的总角动量是构成原子核的质子和中子 的轨道角动量和自旋角动量的矢量和
and
16 8
O,187
O,188
O
原子核物理发展史
原子核物理发展史原子核物理是研究原子核结构、性质和相互作用的科学学科。
它的发展历程可以追溯到19世纪末，当时物理学家开始探索原子的内部构成。
经过数十年的努力，科学家们逐渐揭示了原子核的基本特征，并在此基础上建立了一整套理论模型。
早期的原子核物理研究主要依赖于实验证据。
1897年，英国物理学家汤姆逊发现了电子，这是原子结构理论的重要突破。
随后，他提出了“洋葱模型”，即认为原子由电子组成的负电荷球体，球内包含了正电荷的核。
1909年，新西兰物理学家Rutherford进行了一系列著名的金箔散射实验，通过散射α粒子来探测原子内部的结构。
实验结果却出乎意料地发现，几乎所有的α粒子都通过金箔而没有被散射。
根据散射的角度和能量，Rutherford得出结论，原子有一个非常小而密集的核，带有正电荷，并且占据整个原子的绝大部分质量。
这个发现为原子核物理的发展奠定了基础。
随着对原子核的研究逐渐深入，科学家发现原子核的质量远远大于电子质量，因此不能仅用电子来解释其内部结构。
1919年，德国物理学家里韦肖尔提出了质子的概念，认为原子核中存在一个具有正电荷的质子。
这一理论得到了其他科学家的支持，并被进一步发展。
随后，科学家发现原子核中还存在一种中性粒子，称为中子。
1932年，英国物理学家查德威克通过实验证实了中子的存在。
质子和中子统称为核子，它们共同构成了原子核的基本组成部分。
在发现质子和中子之后，科学家们开始探索原子核的内部结构。
1932年，美国物理学家斯特朗提出了“液滴模型”，认为原子核可以看作是一个稳定的液体滴。
他的模型解释了核子的稳定性和核反应的一些基本规律。
然而，液滴模型无法解释一些更复杂的现象，如原子核的形状、核自旋和核壳模型等。
20世纪50年代，科学家们开始研究更高能量的粒子和更大质量的原子核，从而发现了核的一些新的性质。
1955年，物理学家玻斯提出了核壳模型，认为原子核类似于原子的电子壳层结构，具有一定的壳层结构和壳层填充规律。
原子核物理学介绍
原子核物理学介绍原子核物理学是研究原子核的结构、性质、相互作用以及原子核内部各种粒子的运动规律的物理学分支。
作为现代物理学的基石之一，原子核物理学在基础研究和应用研究方面都有着举足轻重的地位。
一、原子核物理学的起源与发展1. 起源原子核物理学的历史可以追溯到20世纪初。
1909年，英国物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验发现了原子核的存在。
1911年，卢瑟福提出了原子核式结构模型，奠定了原子核物理学的基础。
2. 发展20世纪20年代，原子核物理学进入了一个快速发展阶段。
1928年，海森堡提出了原子核结构的液滴模型，1932年，查德威克发现了中子，使人们对原子核的认识更加深入。
20世纪40年代，随着原子弹的研制成功，原子核物理学进入了应用研究阶段。
二、原子核结构1. 原子核组成原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
原子核的电荷数等于核内质子数，称为原子序数。
原子核的质量数等于质子数和中子数的总和。
2. 原子核结构模型（1）液滴模型：将原子核视为一个带电的液滴，核子（质子和中子）之间的相互作用力类似于液滴内分子间的相互作用力。
（2）壳层模型：认为原子核内的核子分布在不同的能级上，类似于电子在原子中的分布。
核子填充能级时，遵循泡利不相容原理和能量最小原理。
（3）集体运动模型：原子核内部存在集体运动，如振动、转动等，这些运动对原子核的性质有重要影响。
三、原子核相互作用1. 核力核力是原子核内部核子之间的相互作用力。
核力具有短程性、电荷无关性和饱和性等特点。
核力的作用范围约为12 fm（飞米）。
2. 核反应核反应是指原子核在受到外部粒子作用时，发生的结构变化。
核反应过程遵循质量守恒、能量守恒和电荷守恒等原理。
四、原子核衰变1. α衰变α衰变是指原子核释放出一个α粒子（由2个质子和2个中子组成的氦核），转变为另一个原子核的过程。
2. β衰变β衰变是指原子核中的中子转变为质子，同时释放出一个电子（β粒子）和一个反中微子；或者质子转变为中子，同时释放出一个正电子和一个中微子。
核科学的发展历史简介
核科学的发展历史
核科学的发展历史可以追溯到19世纪末期，在这一时期，物理学家开始对原子及其结构进行深入研究。
以下是核科学主要发展历程：
1.1896年，亨利·贝克勒尔发现了放射性。
2.1900年，玛丽·居里、皮埃尔·居里和贝克勒尔夫妇开始研究放射性，并于1903年共
同获得诺贝尔物理学奖。
3.1917年，欧内斯特·卢瑟福在实验室中发现核裂变。
这项发现为人们认识核能提供了
奠基性的证据。
4.1932年，詹姆斯·查德威克利用粒子轰击的方法分离出了重水素（氘）并证明了核反
应。
5.1938年，奥托·哈恩和弗里茨·斯特劳斯曼首次实验成功把铀原子核分裂成较小的原
子核，并放出大量能量。
这个实验奠定了核能利用的基础。
6.随后，研究人员继续探索核裂变和核聚变的过程，在第二次世界大战期间，核科学
研究成果被用于制造原子弹。
7.在战后，核科学发展出了众多应用，包括用于医学影像学的核磁共振成像技术、以
及电力生产的核能反应堆等。
总之，核科学的发展历程充满着重大的突破和里程碑式的事件，它不仅揭示了物质的内部机制，也开启了人类利用核能的新纪元。
核物理学发展简史
在原子核物理学诞生、壮大和巩固的全过程中，通过核技术的应用，核物理和其他学科及生产、医疗、军事等部分建立了广泛的联系，取得了有力的支持；核物理基础研究又为核技术的应用不断开辟新的途径。核基础研究和核技术应用的需要，推进了粒子加速技术和核物理实验技术的发展；而这两门技术的新发展，又有力地促进了核物理的基础和应用研究。
探测、记录射线并测定其性质，一直是核物理研究和核技术应的一个中心环节。放射性衰变研究证明了一种元素可以通过衰变而变成另一种元素，推翻了元素不可改变的观点，确立了衰变规律的统计性。统计性是微观世界物质运动的一个重要特点，同经典力学和电磁学规律有原则上的区别。
放射性元素能发射出能量很大的射线，这为探索原子和原子核提供了一种前所未有的武器。1911年，卢瑟福等人利用α射线轰击各种原子，观测α射线所发生的偏折，从而确立了原子的核结构，提出了原子结构的行星模型，这一成就为原子结构的研究奠定了基础。此后不久，人们便初步弄清了原子的壳层结构和电子的运动规律，建立和发展了描述微观世界物质运动规律的量子力学。
初期 1896年，贝可勒尔发现天然放射性，这是人们第一次观察到的核变化。现在通常就把这一重大发现看成是核物理学的开端。此后的40多年，人们主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究，并且利用放射性射线对原子核做了初步的探讨，这是核物理发展的初期阶段。
在这一时期，人们为了探测各种射线，鉴别其种类并测定其能量，初步创建了一系列探测方法和测量仪器。大多数的探测原理和方法在以后得到了发展和应用，有些基本设备，如计数器、电离室等，沿用至今。
20世纪20年代后期，人们已在探讨加速带电粒子的原理。到30年代初，静电、直线和回旋等类型的加速器已具雏形，人们在高压倍加器上进行了初步的核反应实验。利用加速器可以获得束流更强、能量更高和种类更多的射线束，从而大大扩展了核反应的研究工作。此后，加速器逐渐成为研究原子核和应用技术的必要设备。
原子物理学的发展历程
原子物理学的发展历程原子物理学是研究原子及其内部结构、性质和相互作用的科学领域。
它的发展历程可以追溯到古代的哲学思考，再到现代量子力学的建立和应用。
以下将介绍原子物理学的发展历程。
1. 古代哲学思考古代哲学家们对物质构成进行了一些思考。
根据亚里士多德的观点，物质是由四种元素（地、水、火、气）组成的。
这种观点一直延续到17世纪。
2. 基础实验：电和光18世纪初，本杰明·富兰克林通过实验发现了正电和负电，并提出了静电学说。
1800年，亨利·卡文迪什发现了电磁感应现象。
这些实验为后来的原子物理学奠定了基础。
同时，光学也对原子物理学的发展起到了重要作用。
1850年代，光的干涉和衍射现象被揭示，奠定了光的波动性质的理论基础。
3. 原子假说的建立19世纪初，约翰·道尔顿提出了原子假说，认为物质是由不可分割的小颗粒（原子）组成的。
随后，阿沃加德罗的电解现象和费曼的震荡理论进一步巩固了原子假说。
4. 物质的电磁性质19世纪中叶，迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象，并建立了电磁场理论。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在此基础上发展出了麦克斯韦方程组，描述了电磁波的传播。
这些理论为后来原子的电子结构揭示提供了重要线索。
5. 原子结构的探索：量子力学的诞生19世纪末，瑞士物理学家安立奎·昂斯塔特提出了能量量子化概念，开创了量子力学的先驱。
他的理论被进一步发展和完善，形成了量子力学的基础。
20世纪初，卢瑟福进行了著名的金箔散射实验，发现原子具有一个非常小而带正电的核心。
根据这一发现，尼尔斯·玻尔提出了玻尔模型，描述了电子轨道结构并解释了光谱现象。
随后，量子力学的主要贡献者如沃纳·海森堡、维尔纳·海森堡等通过研究原子的行为和性质，发展和完善了量子力学的数学和理论框架。
这些理论为原子物理学的深入研究奠定了基础。
6. 原子的细节结构：云模型和量子力学随着科技的进步，人们通过精密的实验和先进的仪器探测到了原子内部更细节的结构。
物理学史--原子原子核物理的发展
1909年，英国物理学家卢瑟福(E. Rutherford)
在 他 的 学 生 盖 革 ( H. Geiger) 和 马 斯 登 ( E. Marsden) 的协助下，发现 粒子轰击原子时，大 约每八千个 粒子中有一个被反射回来。汤姆逊 模型无法对该实验结果做出解释。卢瑟福根据实 验结果于1911年提出了原子的“核式结构模 型”(也被称为“卢瑟福行星模型”)
“原子”一词来自希腊文，含义是“不可 分割的”。公元前四世纪，古希腊哲学家 德谟克利特(Democritus)提出了这一概念， 并把它当作物质的最小单元。
17世纪，通过卡文迪许和拉瓦锡等许多化学 家的工作，发现了水可分解为氧和氢两种元素； 空气是由氧、氢和氮等元素混合而成的，燃烧 只不过是元素和氧起激烈反应等等。随着几十 种元素的发现，英国化学家道尔顿提出了新的 原子学说。他认为物质是由许多种类不同的元 素所组成，元素又由非常微小的，不可再分的、 不能毁灭又不能创生的原子所组成。
1925年泡利在研究四个量子数跟原子核外电子排布的关系 时，发现了泡利不相容原理：在同一原子内，在一个原子中 不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数 (n, l, ml, ms)。利用玻尔、索末菲理论加上泡利不相容原理可 以成功地解释核外电子的排布。至此原子物理学完全建立了 起来。
1941年底，在物理学家康普顿(Arthur Compton) 的组织协调下，费米主持了原子反应堆的建造和实验。
卢瑟福手迹
汤姆生用如图所示的装置（阴极射线管）发现了电子．电子由阴极C射出， 在CA间电场加速，A′上有一小孔，所以只有一细束的电子可以通过P与P′ 两平行板间的区域，电子通过这两极板区域后打到管的末端，使末端S处 的荧光屏发光（荧光屏可以近似看成平面）．水平放置的平行板相距为 d， 长度为L，它的右端与荧光屏的距离为D．当平行板间不加电场和磁场时， 电子水平打到荧光屏的O点；当两平行板间电压为U时，在荧光屏上S点出 现一亮点，测出OS=H；当偏转板中又加一磁感应强度为B垂直纸面向里的 匀强磁场时，发现电子又打到荧光屏的O点
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目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)序言 (2)1.伦琴和X射线的发现 (3)1.1偶然的发现 (3)1.2机遇是留给有准备的人 (3)2.贝克勒尔发现放射性 (3)2.1贝克勒尔发现铀盐辐射 (4)3.居里夫人和镭的发现 (4)3.1钋的发现 (4)3.2不知疲倦的科学家 (5)3.3生活的不幸成为研究的动力 (6)4.卢瑟福和α射线的研究 (6)4.1卢瑟福发现α射线 (7)4.2卢瑟福提出有核原子模型 (8)5.总结 (9)参考文献 (10)致谢 (11)摘要：在21世纪，原子核物理学已经在人类生活，军事上都得到了广泛应用，但有多少人知道其发现的历程呢！在以牛顿理论系统建立的经典力学的大厦笼罩下，原子核物理学又是经过多少科学家的反复推导和验证诞生的呢！或许岁月的长河会掩盖住过往的尘沙，但它无法遮挡住那如黄金般闪耀的历程！在本文中我们将通过文献研究法和调查法，跟寻科学家的脚步，来重新认知原子核物理的发展的历程。
并且着重通过对卢瑟福对α射线的研究，尤其是α粒子的大角度散射实验，来亲自感受原子核发现的经过。
最后讨论原子和物理的发现和发展给人类带来的好处和坏处，正确的对待科学，应用科学，使我们的家园变得更美好。
关键字：X射线放射性α射线Abstract：In the 21st century, nuclear physics has been in the human life, the military has been widely used, but how many people know that their findings of course! In Newton's theory of classical mechanics system set up for our shadowat, omic nucleus physics and after how many scientists of derivation and validation is born again and again! The long river of years may obscure past dust, but it cannot block the shine like gold of course!In this article, we will through the literature research and survey method and steps of scientists, to the cognitive development of nuclear physics. And emphatically based on the research of the rutherford to alpha rays, especially of alpha particles, large Angle scattering experiment, after found to experience personally the nucleus. Finally discussed the discovery and development of atoms and physical brings to the human, the advantages and disadvantages of the correct treatment of science, applied science, make our home more beautiful.Keywords:X ray radioactive alpha引言在枯燥的知识传递的过程中，通过对资料的翻阅，对历史的客观调查去了解科学家们是怎样发现和研究出那些丰硕的科学成果，这样不仅可以培养学生的创新意识和献身科学精神,而且有利于激发学生学习兴趣,从而使学生从中学到许多科学方法,对素质教育有着十分重要的意义。
著名的物理学家钱三强说:“在物理教学中适当地增加一点物理学史的内容,或者在教学计划中增加一门物理学史选修课,让学生更多地了解科学发展的历程,这对他们的成长将会是有益的。
”教学实践同样告诉我们，不仅要教给学生们现代科技所必需的物理知识，还应教给学生科学的学习和研究方法。
科学既是一种知识体系，又是一种人类认识世界的方式和探索过程，而一般的科学方法都贯穿在物理学发展的过程中。
所以，我们有必要去研究，去认知物理学史的重要性。
对于近代物理学史，原子核物理又是占了很大的比重，一提到原子核物理，有的人或许只能想到原子弹，氢弹等军事武器，所以我们要研究，要让更多的人知道原子核物理不只是在军事上的应用，它更多的存在于生活中，同样它的发现也源于生活中。
对于事物的认知，通常有两方面，有好的，也有坏的，所以我们要研究原子核物理学史，要告诉人们，原子核物理的真正价值和发展道路上的艰辛。
1.伦琴和x射线的发现19世纪末，伦琴（Wilhelm Reontgen）在德国的维尔茨堡大学工作，当时他已经是有名的实验物理学家，在热爱工作的同时，伦琴也是一个热爱生活的人。
他与他妻子的感情极好，他们并没有孩子，而是收养了侄女。
他们生活的很幸福，社会对他们也十分恩宠。
或许正是有着这样和睦幸福的家庭，才使得他能全身心的投入到自己的工作中，从而发现了突破传统物理学的重要开端。
1.1偶然的发现1895年的一天，伦琴像往常一样来到实验室工作，当时，房间一片漆黑，一个偶然的现象引起了他的注意，他突然发现在一米开外的小桌上，一块亚铂氰化钡做成的荧光屏发出闪光。
他很奇怪，因为当时放电管用黑纸包得很严实。
屋子内又没有其他的光源，那么荧光屏上的闪光是从哪里来的呢？他走上前慢慢的移远荧光屏继续试验。
只见荧光屏的闪光仍随放电过程的节拍继续出现。
他好奇的取来各种不同的物品，包括书本、木板、铝片等等，放在放电管和荧光屏之间，发现不同的物品效果是不一样的，有的挡不住荧光屏上的闪光，有的能阻挡住闪光。
伦琴当时就假设了一个想法，从放电管中会发出了一种穿透力很强的射线，穿过黑纸到达了荧光屏。
为了确证这一新射线的存在，并且尽可能了解它的特性，伦琴用了6个星期的时间去深入地研究了这一现象。
直到1895年底他证实了自己的想法，并以通信的形式将这一发现公之于众。
1.2机遇是留给有准备的人或许当时的伦琴只是因为好奇，但我同样认为伦琴的这份好奇也是对科学的求知和严谨，其实早在1887年，克鲁克斯(W.Grookes)就曾发现保存在放电管附近的盒子中的照相底片变黑了，克鲁克斯把变黑的底片退还厂家，错误地认为底片质量有问题。
致使他与X射线擦肩而过【2】148。
所以伦琴正是因为这份对科学的好奇和孜孜不倦，才发现了X射线，对之后放射性的研究起了深远意义。
2.贝克勒尔发现放射性1896年1月，著名的法国数学物理学家彭加勒(J.H.Poincare)看到伦琴发表的关于X射线的论文后，提出了一个重要的想法：“射线是从阴极射线击在管壁上而产生的荧光亮点发射出来的，即指出这种现象可能与荧光有关【1】69。
”虽然我们后来知道这一想法并不正确，但它却对贝克勒尔最初的实验起激励的作用。
2.1贝克勒尔发现铀盐辐射贝克勒尔这个人对理论很少有兴趣，他最有价值的特点是他那强大的坚持力和毅力，在不间断的对物理观察和测量的可靠性进行批判。
在他的研究道路上很罕见的真正为证实一个理论假设而努力，也就是这一近乎吹毛求疵的个性，终于不断地修正了他的狂热，并重新确定他的研究方向。
于是在1896年3月，43岁的贝克勒尔在彭加勒的启发下，发现了铀盐的放射性，为了和伦琴射线区分，这种铀盐辐射称之为贝克勒尔射线。
贝克勒尔发现放射性虽然没有像伦琴发现X射线时那样轰动一时，但意义却更为深远，因为贝克勒尔的实验为居里夫妇发现镭起了非常大的启发。
从而有了人类第一次对核现象的接触，为后来的发展开辟了道路。
3.居里夫人和镭的发现3.1钋的发现贝克勒尔对放射性发现的论文引起了玛丽·居里（Marie Curie）的注意。
在1897年，她同丈夫皮埃尔·居里探讨：“研究这种现象对我好像特别有吸引力……我决定承担这项研究工作……并且为了超越贝克勒尔已经得到的研究成果，必须采用精确的定量方法【3】260。
”之后，居里夫人把放射性研究作为了自己的博士论文题目。
采用新的方法不断重复着贝克勒尔的铀盐辐射实验，使得放射学的研究走了上严密定量的道路。
正是因为居里夫人这种坚持不懈的精神，让她从实验中得到了灵感，之后就有了在1898年4月时她发表了第一篇关于铀射线的论文并提出了三个主要的新观点：(1)她不仅重新证实了贝克勒尔关于铀的发现，而且发现了一个新的放射性物质：钍。
“钍氧化物的放射性甚至比金属铀更强”。
(2)“所有铀的化合物都具有放射性，一般来说，放射性越强，化合物的含铀量越多”。
(注：这条实验结论不如卢瑟福和索迪于1902年所提到的理论精确：“放射性物质含有不稳定的原子，这些原子在单位时间内有确定的部分发生衰变。
”但是，仅仅9个月后她就获得了正确的结论：1898年12月提交的论文中，玛丽·居里“已经证明了放射性是单个原子的特性”。
(3)她引了一个极重要的新的物理概念：放射性是一种发现新物质的方法【1】265。
在观点提出来之后，接下来的任务是：证实关于新元素的想法是否正确，她和她的丈夫皮埃尔用普通的化学方法共同对沥青铀矿进行处理。
在不断的失败中重复着，终于在1898年7月，他们成功的发现了放射性物质“钋”（po），命名为“钋”。
这样的命名是为了纪念居里夫人的祖国波兰而定的。
3.2不知疲倦的科学家居里夫人是一位不知疲倦的科学家，她曾经说过，“一个人一定不要注意自己已经做了些什么，而应该只注意还有什么没有做！她并不单单满足于“钋”的发现，在1898年12月，经过在场所简陋的工棚中长年累月的艰辛工作，利用钡进行沉淀的方法，从100公斤的沥青中提炼出了另外一种放射性物质：镭。
镭的发现是对居里夫人的肯定，也是对她那种精益求精的精神的赞扬。
之后皮埃尔被任命为索尔本的助理教授，而居里夫人则在一所女子高中任教。
在1903年，玛丽完成博士学位的论文。
并以“极优”的评语获得了博士学位。
在她获得学位的那一天的傍晚上，她第一次遇见了卢瑟福，并互相探讨了关于放射性的研究和对放射性的看法。
幸福来得很突然，在1903年的一天，居里夫妇得知他们将同贝克勒尔一起共同获得当年的诺贝尔奖，授奖的原因是“他们在贝克勒尔教授发现的放射性现象的共同研究工作中，做出了特殊的贡献”。
1903年12月11日，《纽约时代》杂志是这样评价居里夫妇的：“据信镭的发现者不像人们所想像的那样从工作中获得了许多物质利益，因此他们的遍布世界的崇拜者在得知他们获得了诺贝尔奖以后都非常高兴【2】186。