核科学百年讲座第一讲历史性发现及其对人类社会的影响_
核安全文化宣贯推进专项行动-核技术利用系列教材之二核安全文化手册 - 复件
《手册》紧紧围绕核安全文化的内涵，简要介绍了中国核安全观的相关论述、 培育核安全文化的必要性以及核安全文化缺失的严重后果、核安全文化的基本要 素、核安全文化的沿革和发展、核安全文化的培育、核安全文化的评价。
本《手册》由国家核安全局策划，在核一司的指导下，由核与辐射安全中心 承担完成编制工作。其中第一章由郑洁莹、邱国盛进行收集整理和编写；第二章 由郑洁莹、张玮、徐广震进行收集整理和编写；第三章由杨岩飞、吴岳雷进行收 集整理和编写；第四章由安洪振、郑洁莹进行收集整理和编写；第五章由吴岳雷、 杨岩飞进行收集整理和编写；第六章由曹健、徐广震进行编写。全书由张天祝、 曹健进行统稿校核。核一司政策技术处提供了大力指导。
1.1 核安全文化定义...............................................................................................5 1.2 核安全文化起源...............................................................................................5 1.3 核安全文化发展...............................................................................................8 第二章 核安全文化的地位与作用 .........................................................................12 2.1 核安全文化与核安全的关系.........................................................................12 2.2 核安全文化与中国核安全观的关系............................................................12 2.3 核安全文化的必要性.....................................................................................13 2.4 核安全文化缺失和弱化的严重后果.............................................................14 第三章 核安全文化的组成与要求 .........................................................................19 3.1 核安全文化特征.............................................................................................19 3.2 核安全文化的组成.........................................................................................19 3.3 对组织和个人的要求.....................................................................................20 第四章 核安全文化培育与实践 .............................................................................24 4.1 核安全文化的培育........................................................................................24 4.2 核安全文化良好实践....................................................................................24 第五章 核安全文化评价 .........................................................................................28 5.1 IAEA 对单位核安全文化的评价方法 ..........................................................29 5.2 美国 INPO 评价体系 ....................................................................................31 5.3 核安全文化评价实践.....................................................................................33 第六章 核安全文化的继承、发展和创新 .............................................................38
第1讲 CiteSpace及科学知识图谱
第1讲CiteSpace与科学知识图谱李杰1,2，陈超美31.上海海事大学海洋科学与工程学院2.上海海事大学科技情报研究所3. Drexel University-College of Computing andInformaticsChen C. Information visualization: Beyond the horizon[M]. Springer Science& Business Media, 2006.配套教程: 李杰, 陈超美著.CiteSpace科技文本挖掘及可视化[M].首都经济贸易大学出版社.2016.作者博客: 李杰博客：/u/jerrycueb；陈超美博客：/u/ChaomeiChen本讲基本内容CiteSpace简介及原理科学知识图谱导览CiteSpace应用现状及问题CiteSpace学习流程及其相关资料软件开发者陈超美，男，1960年9月生于北京。
美国德雷塞尔大学计算机与情报学学院教授，曾先后担任英国布鲁内尔大学客座教授和大连理工大学长江学者讲座教授。
研究方向为信息可视化、科学前沿图谱和科学发现理论。
发表科技论文200余篇，被引超过10000次。
出版著作科学计量学及数据可视化方面的著作近10部，并有多部被翻译成中文。
中文博客：/u/ChaomeiChen学术主页：/~cc345/Why CiteSpace？Google Metrics Array近12%的引用贡献来源于Citespace的一篇典型文献（1167/10005）。
如果加上其他与CiteSpace相关的应用被引，可能会达到30%-50%以上。
https:///citations?user=IjN4HSRsdakC&hl=enCiteSpace简介•陈超美（Chao-mei Chen）教授是美国德雷赛尔大学计算机与情报学教授，从2008年开始担任大连理工大学长江学者讲座教授，同时也是Drexel-DLUT 知识可视化与科学发现联合研究所（美方）所长。
《核能》 讲义
《核能》讲义一、核能的定义与原理核能，简单来说，就是通过核反应从原子核释放的能量。
其原理基于爱因斯坦的质能方程 E=mc²，这个方程揭示了质量和能量之间的等价关系。
在原子核内部，质子和中子紧密结合在一起。
当原子核发生变化，比如裂变或聚变时，会有质量的损失，而这些损失的质量就会以巨大能量的形式释放出来。
核裂变是指重原子核（如铀、钚）分裂成两个或多个较轻原子核的过程，同时释放出大量的能量和中子。
核聚变则是指轻原子核（如氢的同位素氘和氚）结合成较重原子核（如氦）的过程，这个过程释放出的能量更为巨大。
二、核能的发现历程核能的发现并非一蹴而就，而是经过了众多科学家的不懈努力。
早在 19 世纪末，科学家们就开始对放射性现象进行研究。
玛丽·居里和皮埃尔·居里夫妇发现了镭和钋等放射性元素，为核能的研究奠定了基础。
20 世纪 30 年代，科学家们逐渐认识到原子核的结构和性质。
奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼在 1938 年发现了铀核的裂变现象，这一发现开启了核能利用的大门。
在二战期间，美国实施了曼哈顿计划，成功研制出了原子弹，这是核能在军事领域的首次应用。
战后，人们开始探索核能的和平利用。
三、核能的应用核能的应用主要包括两个方面：发电和军事。
1、核能发电核能发电是目前核能最主要的和平利用方式。
核电站利用核反应堆中的核燃料（通常是铀或钚）发生裂变反应，产生热能，将水加热成蒸汽，驱动涡轮机转动，进而带动发电机发电。
与传统的火力发电相比，核能发电具有许多优点。
首先，核能发电不会产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境的影响相对较小。
其次，核能的能量密度极高，少量的核燃料就能产生大量的电能。
然而，核能发电也存在一些问题。
例如，核电站的建设和运营成本高昂，核废料的处理也是一个棘手的问题。
2、军事用途核能在军事上的应用主要是制造核武器，如原子弹和氢弹。
原子弹是通过核裂变反应释放能量，而氢弹则是通过核聚变反应释放能量。
人文地理试卷(答案)1
《人文地理学》试卷（A）一、选择题（20分，每小题选对得2分，不选或者选错者不得分。
）1.拉采尔的人地关系理论被称为——DA.人地相关论B.生态论C.适应论D.环境决定论2.文化的扩展扩散不包括——AA.接触扩散B.等级扩散C.刺激扩散D.迁移扩散3.原产地在中国的农作物是——AA.大豆B.马铃薯（南美洲安第斯山一带）C.甘蔗（新几内亚或印度）D.辣椒（墨西哥、秘鲁）4.伊斯兰教的第一圣地麦加目前位于——AA.沙特阿拉伯B.以色列C.伊拉克D.埃及5.不属于印欧语系的语言是——BA.英语B.日本语C.西班牙语D.印地语6.目前，世界人口密度最高的大洲是——BA.欧洲B.亚洲C.非洲D.大洋州7.以领土规模论，巴西属于——DA.大国B.中等国C.袖珍国D.特大国8.汉语方言中语言岛现象最显著的是——BA.吴方言B.客家方言C.赣方言D.闽方言9.宗教最单一的国家是——CA.美国B.印度C.梵蒂冈D.印度尼西亚10.下列国家，民族数量最少的是——A.日本 1B.巴基斯坦 4C.俄罗斯 130+D.中国 56二、填空题（10分，每小题2分）1.人文地理学的主要特性是（社会性、区域性、综合性）。
2.近代政治地理学的主要创建者是德国的地理学家（拉采尔）。
3.适度人口有（经济适度人口）和（实力适度人口）之别。
4.在欧洲大陆，首先接受英国工业生产的是（比利时）。
5.文化景观既有（时间）变化，也有（空间）变化。
四、简述题（30分，每小题10分）1.功能文化区的概念与特征。
概念：功能文化区是按照人类社会的某项功能组织起来的文化区，在空间结构上具有固定的、确切的边界和一个发挥指挥与协调作用的中心。
特征：突出的功利性和目的性2.影响人口分布的主要因素及其作用。
自然因素：⑴气候适宜的气温、光照、湿度是人类生存的必要条件⑵地形地形影响人类的适宜工作和居住场所⑶土壤土壤影响农业生产，从而影响人口分布⑷水体适宜的水源和水资源是人类生存和生产的基本条件⑸矿产资源矿产资源有利于经济发展，矿产资源的意义具有历史性社会经济因素：⑴生产方式和生产力水平:社会化生产有利于人口增长，生产力发展水平决定人口再生产。
自然科学类学术概论论文范文
自然科学类学术概论论文范文目录1. 内容描述 (2)1.1 科学定义与范畴 (3)1.2 自然科学的重要性与社会发展的影响 (4)1.3 本论文研究范围与目的 (6)2. 自然科学的四个主要分支 (7)3. 科学方法论 (8)3.1 观察与实验方法 (10)3.2 理论与模型建立 (11)3.3 假说与验证过程 (13)3.4 数据分析与科学解释 (14)4. 科学研究的伦理与社会责任 (15)4.1 科学研究的伦理原则 (17)4.2 科学成果的社会应用与监管 (18)4.3 公众参与与科学普及 (19)5. 科学的发展史与未来展望 (21)5.1 早期科学的发展 (23)5.2 近现代科学的重大突破 (24)5.3 新兴科学技术 (25)5.4 科学技术发展的多维度考量 (26)6. 结论与建议 (28)6.1 对自然科学的理解和重要性总结 (29)6.2 当前领域发展的挑战与机遇 (30)6.3 未来研究方向的启示与探索 (32)1. 内容描述在当今科学技术的快速发展背景下，自然科学作为一个重要的学科领域，始终在追求真理的道路上不懈探索，涵盖了从微观世界的粒子学、分子生物学到宏观世界的宇宙学、地质学等多个分支。
自然科学的研究不仅旨在揭示自然界的基本规律，更通过基础研究为技术革新与社会进步提供理论支持。
本文将以多个自然科学领域为切入点，系统论述其最新研究进展、方法论创新及其在未来科学界和社会中的潜在发展方向。
我们将聚焦于分子生物学和基因编辑技术，探讨CRISPRCas9系统如何引导基因工程时代的来临，并在疾病治疗、生物医学工程以及农业生物技术中展现出的广泛应用潜力。
我们将转战物理学，特别是量子态操控和量子信息科学研究，分析量子计算和量子通信技术的突破性进展及其对信息科学领域的深远影响。
天文学将为我们揭示宇宙奥秘，本文将讨论最新的望远镜探测数据如何帮助科学家窥探黑洞、搜索地外生命以及研究暗物质和暗能量的本质。
恩里科‘费米
费密，E．(Enrico Fermi 1901-1954)物理学家，对统计物理、原子物理、原子核物理、粒子物理、中子物理都有重要贡献。
在他领导下建成了世界上第一座可控原子核裂变链式反应堆，为原子能的利用做出了开创性的工作。
1901年9月29日出生于罗马。
1918年进人比萨大学，1922年获得博士学位。
继而去德国格丁根大学随M·玻恩工作，后又去荷兰莱顿大学随P·厄任费斯脱工作。
1924年回到意大利，在罗马大学任教，1925年到佛罗伦萨大学任讲师。
1927年回罗马在帕尼斯佩纳大道的物理研究所工作，并在罗马大学担任第一任理论物理讲座。
1926年初，他根据泡利不相容原理，提出电子应服从的统计规律——费密-狄喇克统计。
1927年冬，他根据费密-狄喇克统计原理建立了一个原子结构的模型理论——托马斯-费密模型。
1933年，费密提出了B衰变理论，成功地解释了B衰变现象的许多特点。
由于中子核反应的发现，他获得1938年诺贝尔物理学奖。
1938年意大利颁布了法西斯的种族歧视法，由于费密的妻子是犹太血统，他于1938年11月利用去瑞典接受诺贝尔奖的机会，携带家眷离开意大利去美国，先在纽约哥伦比亚大学，后在芝加哥大学任教。
1939年N·玻尔去美国时告诉他钠裂变的消息后，费密就着手探索核裂变链式反应的可能性。
在他领导下，他和助手们在1942年12月2日在芝加哥大学建成世界上第一座可控原子核裂变链式反应堆，使它达到临界状态，产生可控的核裂变链式反应。
这一成就是原子能时代的一个重要里程碑。
随后费密参加了原子弹的研制工作。
为了反对把原子能用于战争目的，费密于1946年初离职回到芝加哥大学任教，转入粒子物理这个新领域的研究。
一批有为的青年慕名来到芝加哥大学，聚集在他的左右，其中如杨振宁、李政道、M·盖耳—曼和O·张伯伦等人，后来成为有重要贡献的物理学家。
芝加哥大学的同步回旋加速器建成以后，费密和他的小组于1951年发现了第一个核子共振态。
核能在人类历史和文明发展中的影响
核能在人类历史和文明发展中的影响核能作为一种重要的能源形式，对人类历史和文明发展产生了深远的影响。
本文将从不同角度探讨核能对人类历史和文明发展的影响，包括经济、科技、环境等方面。
一、核能在经济上的影响核能的利用带动了能源行业的发展，对人类社会的经济起到了积极的推动作用。
首先，核能作为一种高效且可靠的能源形式，使得能源供应更加稳定，从而提高了生产效率。
其次，核能的建设和运营需要大量的人力和物力投入，这直接刺激了相关行业的发展，促进了就业增长。
此外，核能的研发和利用也带动了许多相关技术的发展，推动了科技创新和产业升级。
二、核能在科技上的影响核能的利用促进了科技领域的进步，对人类社会的科技发展起到了重要的推动作用。
首先，核能的发明和利用推动了核物理学等领域的研究，催生了大量的科研成果和创新发明。
其次，核能相关的技术和装备的发展也带动了其他领域的技术进步，例如辐射检测技术、材料科学等。
最后，核能在医疗领域的使用也为人类的健康提供了更多治疗手段，推动了医学科技的发展。
三、核能对环境的影响核能作为一种清洁能源形式，对环境产生了积极的影响。
与传统的化石燃料相比，核能能够减少二氧化碳等温室气体的排放，从而降低了全球暖化的风险。
另外，核能的利用相对安全且不会产生大规模的水、土地污染。
然而，核能的发展和利用也面临一些环境风险，例如核废料的处理和核事故的潜在危险。
因此，在利用核能的过程中需要高度重视环境保护和安全措施。
综上所述，核能对人类历史和文明发展产生了深远影响。
在经济上，核能的利用推动了能源行业的发展，并带动了相关产业的兴起；在科技上，核能的研究和利用促进了科技创新和技术进步；在环境上，核能作为一种清洁能源减少了温室气体的排放，但同时也需要重视环境保护和安全问题。
随着科技的进步和社会需求的变化，核能在未来的发展中将继续发挥重要作用，为人类的可持续发展提供能源支持。
科学发现与探索
科学发现与探索科学是人类认识世界的重要方式，通过科学方法和工具的运用，人类能够对自然界进行系统、准确的观察和实验，进而获得新的知识和理解。
科学发现是科学研究的核心目标之一，探索新的科学领域和发现新的科学事实，对于推动人类文明的发展和进步起着重要的作用。
本文将以科学发现与探索为主题，论述科学发现的重要性、科学发现的基本过程以及科学发现的影响和前景。
一、科学发现的重要性科学发现对于人类社会的进步和发展具有重要的意义。
首先，科学发现通过增加人类对自然界的认识，拓宽了人类的思维边界。
科学家通过不断的观察和实验，探索自然界的奥秘，揭示了宇宙的起源和演化、生物的进化和遗传、物质的基本结构等重大科学问题，推动了人类对世界的理解和认识的不断深入。
其次，科学发现推动了科技的进步和创新。
在科学发现的基础上，人类开发出许多实用的科技产品和技术，改善了人们的生活条件，推动了社会的经济发展和科技创新。
再次，科学发现为人类解决实际问题提供了重要的科学依据。
许多科学发现的应用，如医学、农业、环境保护等领域的科学发现，为人类解决实际问题和改善人们的生活质量提供了重要的理论和实践依据。
二、科学发现的基本过程科学发现是一个系统的过程，一般包括观察、提出假设、实验和验证等环节。
首先，科学家通过仔细观察、记录和测量等手段，寻找并收集与研究对象相关的数据和信息。
这些观察和数据的积累，为科学发现奠定了基础。
其次，科学家根据已有的观察和数据，提出假设来解释现象或问题。
假设是科学发现的重要起点，它是科学家对问题的初步推测或解释，需要通过实验和观察来验证。
接下来，科学家进行实验和观察，通过严密的控制和测量，获取和收集新的数据和信息。
实验和观察是科学发现的关键步骤，它们能够验证或推翻科学家的假设，揭示事物的本质和规律。
最后，科学家根据实验和观察的结果，对假设进行修正和验证。
科学家通过不断的实验和观察，最终得出新的结论和发现，并进一步拓展和深化知识的边界。
主题06科技文化与社会生活(课件)——2022年中考历史一轮复习精讲精练
重点详解 考点3 杂交水稻
概 20世纪70年代，农业科学家袁隆平首次成功培育出籼型杂交水稻
况 20世纪90年代，联合国粮农组织将推广杂交水稻列为解决发展中
推 国家粮食短缺问题的战略措施
广
(1)为解决我国人口大国的吃饭问题和保障我国的粮食安全，作 影
出了巨大贡献 响
(2)对解决世界性饥饿问题作出重要贡献
链接中考
1.（2020·河南信阳）中国第一颗原子弹爆炸成功对美国“心理上的影响是巨大的
。”美国认为，“一个非白人的国家第次打开了军事纪实中的一些最深奥的秘密，中
国人已插足于一个过去只有西方民族才能进入的领域。”材料反映了
A．中国经济实力超越了美国
B．美国因为意识形态鼓励敌视中国
C．中国实施科教兴国战略的成果 D．原子弹爆炸成功提高了中国的国际影响力
同时代背景是 ①《青春之歌》 ②《红岩》 ③《红旗谱》 ④《创业史》 A．党提出“百花齐放”“百家争鸣”方针 B．“文化大革命”结束开始改革开放 C．党提出科教兴国战略 【D答．案我】国A 基本实现普及九年义务教育
【解析】根据所学知识，1956年，毛泽东提出在科学文化工作中实行“百花齐放”“百家争鸣”的方针，“双 百”方针提出后，文化领域出现繁荣景象，其中《青春之歌》 、《红岩》 、《红旗谱》 、《创业史》都是 那一时期的出色作品，A正确；“文化大革命”结束开始改革开放是20世纪70年代末，排除B；20世纪90年代以 来，党和政府提出了“科教兴国”战略，把发展科学技术和教育事业放在现代化建设的首要位置，排除C；我 国基本普及九年义务教育是在20世纪末，排除D。故选A。
启示 勇于创新，坚持改革开放， 走中国特色社会主义道路等
链接中考
1.（2020·广西博白）20世纪50-70年代，勤俭节约，无私奉献，是中国社会风尚的
核能的起源与发展
核能的起源与发展核能作为一种清洁、高效的能源形式，在现代社会中扮演着重要的角色。
它是由核裂变与核聚变反应所产生的能量，由此可见，核能的起源与发展与核裂变与核聚变反应密不可分。
本文将探讨核能的起源、发展及其在能源领域的应用。
一、核能的起源核能的起源可以追溯到20世纪30年代。
那时，科学家们进行了一系列有关原子核及其反应的研究。
1938年，德国物理学家奥托·汉与弗里茨·斯特劳斯曼发现了铀的裂变现象，从而揭开了核能的神秘面纱。
随后的研究表明，核裂变可释放出可观的能量，这成为了核能发展的契机。
二、核能的发展自核能被发现以来，人们对其进行了深入研究与开发。
核能的发展主要经历了以下几个阶段：1. 初期研究阶段：在核能初期研究阶段，科学家们主要关注核裂变反应。
1942年，美国芝加哥大学的恩里科·费米成功实现了第一次被控制的链式裂变反应。
此后，人们开始更深入地研究原子核及其性质，为核能的应用奠定了基础。
2. 核能发电阶段：核能发电是核能应用领域的重要方面之一。
1951年，英国建立了第一座商用核电站，标志着核能发电进入实际应用阶段。
随着时间的推移，各国纷纷开展核能发电工程，核能发电逐渐成为改善能源结构、减少环境污染的重要手段。
3. 核聚变技术研究：核聚变是另一种核反应形式，其能量释放更为巨大且无放射性废物的产生。
近年来，国际科学界对核聚变技术的研究取得了重要进展。
ITER（国际热核聚变实验堆）项目的启动，为核聚变技术的商业化应用提供了希望。
三、核能在能源领域的应用核能在能源领域的应用广泛而深远。
目前，主要有以下几个方面：1. 核能发电：核能发电是核能应用的主要形式之一。
核电站将核能转化为电能，为人们提供廉价、稳定的电力供应。
核能发电不会产生大量的二氧化碳等温室气体，对减缓气候变化具有重要意义。
2. 核医学：核能在医学领域的应用也非常重要。
核医学利用放射性同位素的辐射特性，通过示踪剂的注射或核素治疗，用于癌症、心血管疾病等疾病的诊断与治疗。
核能——改变世界的发现
核能——改变世界的发现发表时间：2020-09-03T06:58:17.771Z 来源：《教育学文摘》2020年9月总第348期作者：仲维达[导读] 大大缩短了工程所耗时间。
这一工程的成功促进了第二次世界大战后系统工程的发展。
山东省招远市张星镇张星学校265403科海拾贝核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的发现和应用奠定了基础。
一直到20世纪初爱因斯坦的魔鬼方程式的发现，揭开了物质含有巨大能量的理论基础和神秘面纱质能方程E=mc2阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein，1879年3月14日—1955年4月18日，享年76岁)，出生于德国符腾堡王国乌尔姆市，毕业于苏黎世大学，犹太裔物理学家。
爱因斯坦1879年出生于德国乌尔姆市的一个犹太人家庭(父母均为犹太人)，1900年毕业于苏黎世联邦理工学院，入瑞士国籍。
1905年，获苏黎世大学哲学博士学位，爱因斯坦提出光子假设，成功解释了光电效应，因此获得了1921年诺贝尔物理奖；1905年创立狭义相对论；1915年创立广义相对论。
爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础，开创了现代科学技术新纪元，被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。
1999年12月26日，爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。
狭义相对论基本假设狭义相对性原理：一切物理定律(除引力外的力学定律、电磁学定律以及其他相互作用的动力学定律)在所有惯性系中均有效；或者说，一切物理定律(除引力外)的方程式在洛伦兹变换下保持形式不变。
不同时间进行的实验给出了同样的物理定律，这正是相对性原理的实验基础。
光速不变原理：光在真空中总是以确定的速度c传播，速度的大小同光源的运动状态无关。
在真空中的各个方向上，光信号传播速度(即单向光速)的大小均相同(即光速各向同性)；光速同光源的运动状态和观察者所处的惯性系无关。
核物理发展
一：
二：
核物理发展史
核物理的应用
核物理的开端：
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。 探测、记录射线并测定其性质，一直是核物理研究 和核技术应用的一个中心环节。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。 1919年，卢瑟福等又发现用α粒子轰击氮核会放出质子，这 是首次用人工实现的核蜕变(核反应)。此后用射线轰击原子核来引起核反应的 方法逐渐成为研究原子核的主要手段。
大发展时期
20世纪40年代前后，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。 在30年代，人们最多只能把质子加速到一百万电子伏特的数量级，而到70年代，人们已能 把质子加速到四千亿电子伏特，并且可以根据工作需要产生各种能散度特别小、准直度特 别高或者流强特别大的束流。 20世纪40年代以来，粒子探测技术也有了很大的发展。 半导体探测器的应用大大提高了测定射线能量的分辨率。核电子学和计算技术的飞速发展 从根本上改善了获取和处理实验数据的能力，同时也大大扩展了理论计算的范围。所有这 一切，开拓了可观测的核现象的范围，提高了观测的精度和理论分析的能力，从而大大促 进了核物理研究和核技术的应用。 通过大量的实验和理论研究，人们对原子核的基本 结构和变化规律有了较深入的认识。基本弄清了核子(质子和中子的统称)之间的相互作用 的各种性质，对稳定核素或寿命较长的放射性核素的基态和低激发态的性质已积累了较系 统的实验数据。并通过理论分析，建立了各种适用的模型。通过核反应，已经人工合成了 17种原子序数大于92的超铀元素和上千种新的放射性核素。这种研究进一步表明，元素仅 仅是在一定条件下相对稳定的物质结构单位，并不是永恒不变的。 天体物理的研究表 明，核过程是天体演化中起关键作用的过程，核能就是天体能量的主要来源。人们还初步 了解到在天体演化过程中各种原子核的形成和演变的过程。在自然界中，各种元素都有一 个发展变化的过程，都处于永恒的变化之中。 通过高能和超高能射线束和原子核的相 互作用，人们发现了上百种短寿命的粒子，即重子、介子、轻子和各种共振态粒子。庞大 的粒子家族的发现，把人们对物质世界的研究推进到一个新的阶段，建立了一门新的学 科——粒子物理学，有时也称为高能物理学。各种高能射线束也是研究原子核的新武器， 它们能提供某些用其他方法不能获得的关于核结构的知识。
自然辩证法论述题146题带答案(可打印版)【2020年最新】
1．自然辩证法的研究对象、基本内容、学科性质？ (4)2．自然辩证法的学习体会。
(4)3.人类自然观的演变与科学技术发展的相互关系？ (4)4.近代前期为什么会形成机械论的自然观？ (4)5.辩证唯物主义自然观产生的自然科学背景？ (4)6.现代科学技术成果如何丰富和发展了辩证唯物主义的自然观？（举例说明） (4)8.怎样理解只要“自然科学思维着”它的发展形式就是假说？ (4)9.简述辩证唯物主义自然观的自然科学背景与基本观点？ (5)10.如何理解“随着自然科学领域中的每一个跨时代的发现，唯物主义也必然要改变自己的形式”？ (5)11.系统自然观的主要内容，基本特征及方法论意义。
(5)12.以“太阳中心说”为例说明科学假说的作用和发展？ (5)13.科学技术的含义、体系结构，科学与技术的相互关系。
(6)14.科学技术观与科技道德的关系。
科技工作者道德行为规范的有关问题。
(6)15.科学技术发展的内在机制与发展模式。
(6)16.科学技术与社会的互动关系。
(6)17.谈谈你对科学技术价值的看法。
(6)18.科技、经济、社会协调发展的原则，人与自然协调发展的原则，这两个原则的关系。
(6)19.论“循环经济”与“低碳经济”。
(6)20.试述科学认识与科学方法的关系。
(7)21.如何正确进行科研选题？运用观察方法应坚持哪些基本原则，为什么人们有时候做不到？（怎样看待观察的客观性？如何保证观察的客观性？） (7)22.通过科学实验认识自然有什么特点和优越之处？ (7)23.怎样对待实验和观察中出现的机遇？ (7)24.常用的科学思维的逻辑方法有那几种？试述他们的特点和作用？ (7)25.试述创造性思维与逻辑思维和非逻辑思维的关系。
(7)26.构造假说的方法论原则：解释性原则；对应原则；可检验性原则。
(8)27.科学假说的特点与作用。
(8)28.科学理论的功能与评价。
(8)29.对在中国如何实施可持续发展战略谈一谈你的看法 (8)30 科学假说形成的主要途径是怎样的？ (8)31.试述辩证唯物主义自然观创立的重大意义 (8)32.试述科学的评价和检验的复杂性 (8)33.试述现代科学技术的社会运行的新特点 (8)34.从生态自然观的产生说明这种自然观是对辩证唯物主义自然观的丰富和发展。
关于核科普的文章
关于核科普的文章
核科普，即核能科普，是指以科学的方法，向大众传播核能技术的相关知识和信息。
核能是一种可再生能源，它可以通过核反应产生电能，并且比其他能源更加环保。
然而，核能也有一些风险，例如核泄漏事故的发生。
因此，核科普的意义就在于让更多的人了解核能的优缺点，并运用科学的方法来评估核能的安全性。
核科普的方式有很多，例如举办展览、开展科普讲座、发布科普文章等。
这些活动旨在让更多的人了解核能的科学原理，并能够正确地看待核能的优缺点。
此外，核科普还可以通过网络平台进行，例如在社交媒体上发布核能相关的文章和视频，或者在普及科学网站上发布核能科普内容。
这些途径可以让更多的人接触到核科普信息，并且方便了大家获取知识。
总之，核科普是一项重要的工作，它旨在向大众传播核能相关的知识和信息，并让更多的人了解核能的优缺点。
通过多种方式进行核科普，我们可以让更多的人了解核能的科学原理，并运用科学的方法来评估核能的安全性。
此外，核科普还可以通过网络平台进行，这样可以让更多的人接触到核科普信息，并且方便了大家获取知识。
不过，我们在进行核科普的同时，也要注意保护个人隐私和社会秩序。
例如，在发布核科普信息时，我们要避免散
布虚假信息，并且要注意不要侵犯他人隐私。
只有这样，核科普才能发挥出应有的作用，为社会做出贡献。
核能的历史和发展
核能的历史和发展核能作为一种清洁能源，在当今世界的能源供应中发挥着越来越重要的作用。
它既能满足人们对能源的需求，又能减少对环境的污染。
本文将介绍核能的历史和发展，并探讨其对人类社会的影响和前景。
一、核能的起源核能的起源可以追溯到20世纪初。
1911年，英国科学家卢瑟福发现了原子核的存在，从而奠定了核能的基础。
随后，爱因斯坦的相对论理论促使科学家开始研究如何利用核能。
20世纪30年代，意大利物理学家费米率先提出了实现核裂变的可能性，并在1938年成功实验了核分裂。
二、核能的进展二战之后，世界各国纷纷投入核能研究。
1942年，美国成立了“曼哈顿计划”，致力于开发核武器。
1945年，美国在日本广岛和长崎投下原子弹，使得人们对核能的潜力有了更深刻的认识。
然而，核能不仅用于军事目的，还可以产生电能。
核电产业的兴起可以追溯到1950年代。
1954年，美国组建了第一台实用的核电厂，标志着核能的商业利用时代的到来。
此后，世界各国纷纷建设核电厂，以满足不断增长的能源需求。
三、核能的优势与挑战核能相比传统能源具有许多优势。
首先，核能的能量密度非常高，一小部分核燃料就可以产生大量能量。
其次，核能发电不会产生大量的二氧化碳等温室气体，对全球变暖问题有积极的影响。
此外，核电厂的建设和运营成本相对较低，可以提供稳定可靠的电力供应。
然而，核能也面临一些挑战和争议。
首先，核能的安全风险无法忽视。
核电厂事故的发生可能导致严重的辐射泄漏，对人类和环境造成巨大的危害。
其次，核能废物的处理问题也是一个难题。
核电厂产生的废物需要长期处置，以免对环境造成污染。
此外，核能技术的传输和扩散也引起了国际社会的担忧。
四、核能的前景尽管核能面临一些挑战，但它的前景依然广阔。
随着技术的不断发展，核能安全性不断提高，事故的发生率也有所降低。
同时，核能废物处理技术也在不断改进，为核能的可持续发展提供了保障。
在能源转型的背景下，越来越多的国家将核能列为重要的能源选择。
关于核污染的演讲稿
关于核污染的演讲稿尊敬的各位听众：大家好！今天，我想和大家谈一谈一个严峻且紧迫的话题——核污染。
在我们生活的这个时代，科技的飞速发展为人类带来了巨大的便利和进步。
然而，如同双刃剑一般，核能的利用在带来能源供应和医疗等领域的巨大好处时，也带来了核污染这个令人担忧的问题。
首先，让我们来了解一下什么是核污染。
核污染主要来源于核武器试验、核电站事故以及核废料的不当处理等。
当核物质泄漏到环境中，会释放出放射性物质，如铀、钚、碘、铯等。
这些放射性物质具有很强的放射性，能够持续地释放出射线，对生物体造成损害。
核污染的危害是极其严重且深远的。
对于人类的健康，放射性物质可以通过呼吸、饮食、皮肤接触等途径进入人体。
它们会破坏人体细胞的结构和功能，导致基因突变，增加患癌症的风险，如甲状腺癌、白血病等。
对于儿童和孕妇来说，危害更为严重，可能会导致胎儿畸形、儿童生长发育迟缓等问题。
而且，这种危害并非短期内就能显现，往往会在多年后才逐渐暴露出来，给人们的健康带来长期的威胁。
除了对人类健康的直接影响，核污染还对生态环境造成了巨大的破坏。
放射性物质会污染土壤、水源和空气，使得植物无法正常生长，动物的生存环境受到威胁。
生态系统的平衡被打破，生物多样性减少，整个生态链都可能受到严重的冲击。
比如，受到核污染的地区，土地可能多年无法耕种，河流中的鱼类大量死亡，鸟类的栖息地遭到破坏。
历史上，我们已经有过一些惨痛的核污染事件。
最为著名的当属切尔诺贝利核事故和福岛核事故。
1986 年的切尔诺贝利核事故，被认为是历史上最严重的核事故之一。
当时，由于操作失误和设计缺陷，核电站的反应堆发生爆炸，大量放射性物质泄漏到大气中。
周边地区瞬间成为了一片死寂，许多人被迫撤离家园。
这片土地至今仍然受到严重的核污染，成为了一个无人区。
2011 年的福岛核事故，是由于地震和海啸引发的核电站反应堆故障。
大量的放射性废水排入海洋，对海洋生态环境造成了难以估量的影响。
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讲 座核科学百年讲座第一讲 历史性发现及其对人类社会的影响(Ⅰ)3刘 军 许甫荣 郑春开(北京大学物理学院技术物理系 北京 100871)沈文庆(中国科学院上海原子核研究所 上海 201800)编者按 自从1896年贝克勒尔发现天然放射性以来,核科学已经走过了百年有余的历史.核科学的出现使得人们能够从一个新的微观层次更深刻地了解物质结构.在20世纪,核科学技术得到了空前的发展,已经对人类社会进步产生了巨大的影响.尽管核武器的使用给人类带来了悲剧,但是核科学技术的和平利用已经极大地造福人类.核电、核医学、核固体物理学、材料核科学、辐射化学工业、核农业技术及核探测技术等正在对人类文明进步发挥巨大的推进作用.走过了百余年的历史,核科学研究正继续向纵深发展,开拓了新的研究领域,形成众多交叉学科.当前,欧美日等发达国家正投入巨资兴建或升级大型核科学设施,我国也在建设兰州冷却储存环大科学装置,这些都为核科学的进一步发展创造了极好条件.在进入新世纪之际,为让世人了解百年核科学技术的巨大成就,本刊将陆续发表10篇系列文章“核科学百年”以飨读者.摘 要 第一讲和第二讲系统地介绍了核科学发展历史,特别是核科学中的历史性发现和重大应用.主要综述核科学的早期发展历史,总体介绍核科学中最基本的重大发现,如放射性、电子、质子、中子、原子核裂变和聚变的发现.介绍人类认识原子和原子核的历史过程,包括与之相关的著名实验和理论.通过介绍核科学的发展和应用,展示了核科学技术对自然科学本身及其对人类社会的深远影响和巨大贡献.关键词 核科学,历史性发现,重大影响Nuclear science in the 20th century———its historical discoveries and impact on the world (Ⅰ)LIU Jun X U Fu 2R ong ZHE NG Chun 2K ai(Department o f Technical Physics ,School o f Physics ,P eking Univer sity ,Beijing 100871,China )SHE N W en 2Qing(Shanghai Institute o f Nuclear Research ,Chinese Academy o f Sciences ,Shanghai 201800,China )3 国家自然科学基金(批准号:10075070)资助项目2002-11-19收到初稿,2003-01-14修回 通讯联系人.E 2mail :frxu @Abstract Nuclear science has been in existence for m ore than one hundred years ,and has affected the w orld in many im por 2tant aspects.In this paper ,we give a brief overview of the history of nuclear science ,including major discoveries such as the discovery of radioactivity ,the electron ,proton ,neutron ,nuclear fission and fusion.The structures of atoms and atom ic nuclei are explained ,w ith some historic experiments and theories.The immense im pact of nuclear・233・物理science on the natural sciences and the w orld is reviewed.K ey w ords nuclear science ,historic discoveries ,im portant im pact 核科学已经走过了它的百余年历史.核科学的诞生及其发展不仅对自然科学本身起到了巨大的推动作用,而且对人类社会也产生了巨大的影响.人类从更深层次上认识了物质的构成与本质,从而更深刻地认识了我们周围的世界.核科学自诞生之日起就与人类的生存发展密切相关,它正越来越多地进入我们的生活,成为推进当今人类生存发展的重要因素之一.核能已经成为人类所需能源的主要来源之一;核诊断和放射治疗已经和正在广泛地用于医学,核工业、核农业正在迅速发展并得到实际应用,核科学也正在用于新材料研发、地质和文物探测以及环境监测.这一切都在推动着人类历史的发展和人们生活的改善.尽管核技术对人类和社会也存在着一些负面影响,错误地利用会给社会和人类带来破坏甚至是灾难.但是,如果人类合理地应用核科学技术,它完全可以安全地造福于人类.核科学有着辉煌的百年历史,为了让大众更科学地认识核科学,我们将发表系列文章,介绍核科学的重大发现及其在能源、医学、工农业和环境等领域的应用.1 放射性的发现1895年,德国物理学家伦琴(Rn tgen W C )在对阴极射线的研究中,偶然发现了一种穿透性极强的“未知”射线,取名为X 射线[1,2](见图1).为此,伦琴获1901年首届诺贝尔物理学奖.X 射线的发现对物理学乃至整个科学技术产生了深远的影响,也是引发核物理和核技术一系列重大发现的开端.图1 第一张X 射线光片X 射线发现引起了法国科学家贝克勒尔(Bec 2querel H )的强烈兴趣,他在一次报告会上提出:“这种射线是怎样产生的?”.彭加勒回答说,可能是从阴极对面发荧光的那部分管壁发出的.受此启发,贝克勒尔当时很快想到:如果把荧光物质放在强光下照射是否在发出荧光的同时,也能放出X 射线.于是,他把荧光物质(一块铀化合物———钾铀酰硫酸盐晶体)放在用黑纸包住的照相底片上,然后放在太阳光下曝晒.如果此铀化合物在阳光激活下,发射荧光同时也有X 射线发出,由于X 射线的强穿透性,定能使底片感光.结果,在底片上果然发现了与荧光物质形状相同的影像.1896年2月24日,他向法国科学院报告了此实验结果.但是,事隔一周,在3月2日,他向科学院又作了一个报告,宣布了一个惊人的发现[3]:在上次报告后,他想继续实验,但天不作美,连续两天不见太阳.他把铀化合物和底片一起放在抽屉里.可是,丰富的实践经验,使他富有灵感,他想到要看一下此铀化合物未经太阳曝晒,底片是否也感光.原以为最多能看到非常微弱的影像,但恰恰相反,底片冲出后,在上面出现了很深的感光黑影,这使他大为惊奇.他进一步用不发荧光的铀化合物进行试验,结果发现也能使底片感光.这说明了铀化合物本身也会放出一种肉眼看不见的射线,它与荧光是完全无关的.他还用各种铀盐做实验,发现只要含有铀的,都发出这种看不见的射线,即使用纯铀做实验,也同样.由此可推断,这些射线是铀自发放射出来的,放出的射线具有很强的穿透力,有一部分射线在磁场中偏转.现在我们知道:X 射线就是一种肉眼看不见的波长很短(频率很高)的电磁波.当时伦琴发现的X 射线是由阴极射线(电子流)打在金属靶(即阳极)上而产生的[4].高速运动的电子在靶材料中被减速而发生韧致辐射,放出能量连续的X 射线;同时,高速电子也可以打掉靶材料原子的内层电子,而较外层电子跃迁到内层放出能量分立的X 射线.今天我们清楚:贝克勒尔当时发现的射线是铀核自发蜕变放射出来的,有带电粒子和比X 射线波长更短的电磁波(现称γ射线).铀放射性的发现引起了居里夫妇(Curie M 和Curie P )的极大兴趣,难道只有铀具有放射性吗?他们根据验电器放电快慢测量放射性强弱原理,设计制造了一种测量放射性强度的简单仪器,用它研究铀盐辐射强度与铀含量的关系.实验证明,铀盐(包・333・讲 座 32卷(2003年)5期含各种化合物和金属铀)辐射强度与化合物中铀的含量成正比.但当她用这个方法测量铀矿石中铀含量时却出现了“怪事”,铀矿石的放射性比纯金属铀的放射性强得多.反复20多次实验,结果都如此.为了寻求原因,她用化学提纯方法,合成了铜铀云母,测量合成的铜铀云母的放射性,发现它只有天然铜铀云母矿石的18%.三种云母的差别是天然铀矿中含有杂质,因此,天然铀矿中这些多出来的放射性应该是杂质产生的,也说明在杂质中存在一种新的放射性更强的元素.他们把矿石溶解在酸中,通入硫化氢,生成了很多沉淀物.1898年7月,她从沉淀中分离出铋(Bi ),经测量其放射性比同质量铀强400倍,而铋本身没有放射性,只能是化学性质与铋相似、混在铋中的一种放射性很强的新的微量元素.她把这个新发现的放射性元素命名为“钋”(P olonium )以纪念自己的祖国波兰(P oland ).同年9月,她又细心地测量了剩余溶液的放射性,从中又发现了一种放射性更强的新元素,并建议将它命名为“镭”(Radium ).他们的工作还开创了放射化学这门新学科,发展了放化分析分离技术,在此后的核科学发展和核技术应用中起到了关键性的作用.为此,贝克勒尔、居里夫妇共同获得了1903年诺贝尔物理奖.那么,这些放射性元素放射出来的射线到底是什么?来自哪里?在居里夫妇发现放射性元素“镭”之后,英国科学家卢瑟福(Rutherford E )通过实验发现,镭会放出两种射线:一种只能穿透0.02mm 以内的薄铝箔,并有显著的电效应,在磁场中会偏转,卢瑟福将它命名为α射线;另一种能贯穿015mm 以内的铝箔,但贯穿后强度减少一半,也在磁场中偏转,卢瑟福把它命名为β射线;但当时,他并没有发现γ射线[2].1900年,法国物理学家维拉德(Villard P V )发现了γ射线[2].至此,三种主要的射线被人类发现.1902年,卢瑟福指出,放射性元素会自发蜕变为另外元素,后来得到了证实.铀元素经过一连串的蜕变后会变成镭,镭又经过一连串的蜕变最后变成元素铅稳定下来,在蜕变过程中,产生α,β和γ射线.α和β射线都是带电粒子流,γ射线是电中性的.后来知道α射线实际上是带两个正电荷的氦核4He ,β射线就是电子流,γ射线是电中性的高能电磁辐射.2 走向原子结构放射性的发现激起了人类对微观世界的极大兴趣,开启了人类探索原子世界的大门.2.1 电子发现和汤姆孙原子模型1897年,英国物理学家汤姆孙(Thoms on J J )研究了阴极射线在电场和磁场共同作用下的偏转,证明它们是带电的粒子流,并且测量了这些粒子的荷质比,发现它们是氢离子荷质比的1837倍[5].汤姆孙又用其他方法测量得出[5]阴极射线粒子所带的负电荷与氢离子所带的电荷量大小相同,都等于一个基本电荷e ,从而确定这些粒子的质量约为氢原子的1/1837倍,这是电子发现的直接而可靠的依据.此外,汤姆孙还用大量的实验结果阐明了电子的普遍存在[2]:阴极射线、β射线和光电子都是电子流;电场可以激发电子,紫外光可以从金属中击出电子,加热的金属可以发出电子,放射性元素镭还可以自发地放出电子.由此可见,电子是原子的组成部分.由于电子的发现,汤姆孙获得了1906年的诺贝尔物理学奖.电子存在于原子之中,而原子是电中性的,所以,原子中一定有正电荷的存在,那么,正电荷在哪里?正电荷的载体又是什么?当时,人们试图回答这些问题,给出了种种猜测.1903年,汤姆孙提出设想[1]:原子是由带正电的物质和带负电的电子组成的,正电荷连续均匀地分布在整个原子大小的球体内,而电子镶嵌在正电荷内;由于电子很小,原子质量基本上集中于正电荷部分.这个模型被称为“葡萄干面包”模型,它能合理地解释物质原子的电中性问题,而且能够描述电荷的流动,但它不能解释原子发光的问题,人们对汤姆孙的原子模型存在疑虑[1].2.2 卢瑟福α粒子散射实验和原子核式模型放射性发现之后,卢瑟福对α射线进行了详细的研究.认识到:α粒子就是具有较高动能的氦离子4He [5].放射性元素放射α粒子后变成质量轻一些的元素.既然α粒子是从放射性元素中放出来的,那么能不能把它们当作炮弹打进稳定的原子中去呢?1909年,卢瑟福和他的学生盖革(G eiger H )、马斯顿(Masterton W L )用α粒子轰击金箔,结果发现:有极少数(约1/8000)的α粒子被反弹回来(散射角大于90°)[1].实验结果让卢瑟福十分惊讶,因为按照汤姆孙模型,α粒子只可能朝前跑,电子的质量如此之小,是不可能使得比电子质量大得多的α粒子反弹回来的.为了解释这一实验事实,卢瑟福于1911年提出了原子的核式结构模型(或“行星”模型)[1]:原子中的全部正电荷和原子的绝大部分质量都集中在原子中心一个很小的区域,称为原子核;而电子像太阳系中的行星一样围绕着原子核转动.卢瑟福的这个模型可以解释α粒子散射实验,当α粒子从靠近・433・讲 座物理原子核的地方或者是和原子核正碰时,就可以发生大角度反弹.卢瑟福根据实验结果还估计出:原子核的半径大约是10-14m ,是原子半径的万分之一左右.核式模型从根本上改变了人们关于原子可以看成均匀球体的假设,揭示了原子核这一物质更深层次的存在,在人类探索物质结构的道路上迈出了一大步.由于在元素的辐射和放射性物质化学性质研究方面的贡献,卢瑟福获得了1908年的诺贝尔化学奖.图2 原子核式模型示意图2.3 玻尔原子理论卢瑟福的原子“行星模型”正确地表达了原子有核结构,但是没有说明原子中带负电的电子是如何围绕原子核运动的.按照卢瑟福的模型,根据经典电磁理论,带负电的电子围绕带正电的原子核运动会向外辐射电磁波,能量逐渐减少,最终电子会跑到带正电的原子核上去而被吸收.这表明原子是一个不稳定的体系,这个结果与大量存在的稳定原子事实是不相符的.另外,卢瑟福的“行星模型”也不能解释原子发射分立光谱而不是连续光谱现象[1].面对这些问题,丹麦物理学家玻尔(Bohr N )提出了他的理论.1913年,玻尔运用量子概念,把卢瑟福的原子结构和当时知道的光谱体系结合起来,提出了基于三个基本假设的原子结构壳层模型[1]:(1)原子可以看作一个大小为10-10m 的小球,它由电子和处于中心带正电的原子核组成;原子核的大小约为10-14m ;(2)原子中的电子分布在原子核周围不同的轨道上,不同的轨道与原子核的距离不同,不同轨道的电子与原子核有不同的结合能量;(3)每个轨道只能容纳一定数量的电子.玻尔原子结构模型在解释和分析氢原子线状光谱现象方面获得了很大的成功,从而奠定了原子物理发展的基础.由于这方面的理论成就,玻尔获1922年诺贝尔物理学奖.3 走向原子核结构汤姆孙发现了电子,卢瑟福提出了核式模型,那么原子核到底是由什么构成的?最开始,人们设想原子核是由带正电的粒子组成的,但是这又不能解释原子核释放电子发生β衰变这一事实.于是,1913年居里夫人提出了原子核由带正电的粒子和电子构成的假设模型.人们开始向原子核世界迈进.3.1 质子的发现1886年德国物理学家戈德斯坦(G oldstein E )在研究阴极射线的时候发现了一种“奇怪的射线”,它来自阳极.1907年汤姆孙称这种射线为“阳极射线”,他进一步研究发现:阳极射线在磁场中能够发生偏转(说明带有电荷),是一种粒子流;它的电荷和质量正好等于氢原子核.1914年,卢瑟福用X 射线照射氢,氢原子中的电子被打掉了,结果测得氢原子核带一个单位的正电荷[1].当时人们已经有了基本电荷的概念,于是卢瑟福将氢原子核命名为“质子”,意思是“原始的宇宙物质”[1].1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核时,也打出了质子.到1924年,卢瑟福已经从很多轻元素中打出了质子,进一步证实了质子存在于所有原子核中.质子带一基本单位的正电荷,质量和氢原子核相同,是电子的1800多倍.至此,人们发现了电子和质子两种粒子,而且明确地知道质子存在于原子核中.质子的发现也使当时的物理学家接受了原子核结构的“质子-电子”模型.但是,这一模型也很快受到质疑.3.2 中子的发现1920年卢瑟福预言,原子核里除质子外还存在中性粒子.由于它不带电,对物质有很强的穿透性,可以容易地进到原子内部.此后他的学生查德威克(Chadewick J )坚持不懈地从实验上寻找这种中性粒子.近十年的努力没获得结果.直到1930年,终于等来了机会.德国的博特(Bothe W )和贝克尔(Becker H )在用钋发射的α粒子轰击铍和硼等轻元素时发现了一种穿透力很强的中性射线,当时断言是γ射线.在巴黎居里实验室里,居里夫人的女儿伊伦・居里(Curie I )和女婿弗里德里克・约里奥(Joliot F ),也正在进行类似的实验,他们用α粒子打到铍靶上,同样发现穿透性很强的射线,而用这种射线去轰击石蜡,发现有反冲质子飞出来.但遗憾的是,他们也误把铍的辐射看成是γ射线.不过,他们的石蜡实验对弄清铍辐射性质和中子的发现却是跨出了重要的一步.1932年1月18日,发表了约里奥-居里夫妇的・533・讲 座 32卷(2003年)5期实验结果和评论.查德威克得到消息,立刻意识到石蜡中飞出来的反冲质子不是被γ射线打出来的,而应该是被某种新的中性粒子打出来的.他抓住机会,立刻用高压电离室、计数器和云雾室三种探测器做了这个实验,而且还用氮核代替石蜡中的氢作反冲核重复实验.通过对氢、氮两种反冲核的测量数据分析比较,指出:铍所发射的中性射线不是γ射线,而是卢瑟福预言的“中子”.1932年2月17日,查德威克赶快把论文送到《自然》杂志发表,宣布发现了“中子”.这是核物理发展史上的重大里程碑,为核结构和核反应的研究开辟了崭新的道路.1935年查德威克荣获了诺贝尔物理学奖.仅过5天,1932年2月22日约里奥居里夫妇公布他们用云雾室又一次进行这项实验的结果,它只能成为查德威克的实验的证明.许多人为约里奥居里夫妇惋惜,事实上他们已经发现了中子,但却没有意识到,终于使一项重大的发现从他们的鼻子底下溜走了.3.3 原子核的“质子-中子”模型查德威克发现中子之后,德国科学家海森伯(Heisenberg W )和前苏联科学家伊万年柯(Ivanenko D )各自独立地提出了原子核是由质子和中子组成的假设[1].质子和中子是组成原子核的粒子,统称为核子.质子数和核外的电子数相同,使得原子保持电中性;原子核中的质子数和中子数之和就是原子核的核子数.人们把具有确定质子数和中子数的原子核称为某种核素.原子核的“质子-中子”模型很好地解释了原子量和原子序数问题,人们很快接受了这个模型.虽然原子核是由质子和中子组成的,但精确的测量发现[1],原子核的质量并不等于质子和中子的质量之和,原子核的质量总是小于所有自由核子的质量之和(人们把这种质量差称为质量亏损ΔM ).1905年,爱因斯坦(E instein A )根据相对论原理,认为物质的质量M 和能量E 是相互联系和不可分割的,它们的关系可以用质能关系式来描述:E =Mc 2(c 是光速).于是,根据爱因斯坦的质能关系式,将质量亏损ΔM 相应的能量ΔE =ΔMc 2称为原子核的结合能.每一种原子核都有自己的结合能,把各种原子核的结合能除以原子核的核子数就得到了每一个核子的平均结合能.经过系统的研究,人们发现[1],较轻的原子核和较重的原子核的平均结合能较小,而中等质量的核素的平均结合能较大,平均结合能越大,原子核结合也越紧密,也就更加稳定.由于篇幅限制,我们将在本文的下半部分继续讨论核科学的历史成就和对人类社会的巨大影响.参考文献[1]刘洪涛等.人类生存发展和核科学.北京:北京大学出版社,2001[Liu H T et al .Nuclear Science and its Im pact on the W orld.Beijing :Peking University Press ,2001(in Chinese )][2]郭奕玲.物理学家的足迹.长沙:湖南教育出版社,1994[G uoYL.The T racks of Physicists.Changsha :Hunan Education Press ,1994(in Chinese )][3]杨福家等.应用核物理.长沙:湖南教育出版社,1996[Y ang FJ et al .Applied Nuclear Physics.Changsha :Hunan Education Press ,1996(in Chinese )][4]林文廉.让射线造福人类.北京:北京师范大学出版社,1997[Lin W L.Let Rays Benefit M anking.Beijing :Beijing N ormal U 2niversity Press ,1997(in Chinese )][5]黄祖洽.探索原子核的奥秘.长沙:湖南教育出版社,1994[Huang Z Q.Exploring the Secrets of the Atom ic Nuclei.Chang 2sha :Hunan Education Press ,1994(in Chinese )]2003年第6期《物理》内容预告特约专稿物理学与生物学(下)(郝柏林).研究快讯相互作用量子点自旋相关输运(张 平等).评述网络建筑学(朱 涵等).前沿进展集成原子光学:原子芯片(何 明等);分子光学及其应用前景(印建平);表面微构造的硅材料———一种新型的光电功能材料(赵 明等);国外物理学核心期刊的研讨(Ⅱ)(范淑兰等).物理学和高新技术具有广阔应用前景的纳米金刚石膜(吕反修).实验技术电荷电压法测量DBD 等离子体的放电参量(张芝涛等).讲座核科学百年讲座第三讲 核能与核武器(郑春开等);核科学百年讲座第四讲 核能与核电(刘 军等).物理学史和物理学家中国理论物理学家和生物学家结合的典范(上)(刘寄星);也论电磁波的预言及其发现过程(钱长炎).・633・讲 座物理。