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1、核与粒子物理技术与装置在国防、医疗等非科技领域中的应用 农业等方面。 医学领域 核与粒子物理学在医学上的应用可分为以下三个方面：一是核医学诊断；二是核物理治疗技术；三是卫生防护。 诊断 在诊断方面，即同位素示踪法，它利用放射性核素去参加人体的代谢活动，在循环的过程中探测出它们在体内的行踪、分布和代谢等状况，从而达到显像和诊断的目的。例如X 射线计算机断层扫描成像，是较为早期的诊断方法； 其特点是无辐射损伤，无试剂侵入并且可以从分子水平去诊断脏器系统等2。 治疗 在治疗方面，最常见的莫过于放疗。因为放射性射线具有杀灭癌细胞的实力，通过射线可以抑制或者破坏病变细胞组织。从而治疗癌症，但是由于射线不
2、分敌我，对人体正常组织细胞也会造成损伤。其原理是放射性射线是由大量告知运动的粒子组成，通过加入磁场和电场使这些粒子做定向移动，因为单个粒子的动能很大，大量粒子轰击同一个区域，会使该区域内的细胞因受到冲击而被“撞死”从而达到杀灭细胞的作用。设粒子束横截面积为S，粒子动能p=mv，假设粒子速度有80%光速，粒子束中的粒子体密度为。假设粒子打到细胞上后静止，则S面积上的压强为： P=*p/t/S=vp=*m*v2 可見其压强之大，故而运用一次超常规大剂量的窄束电离射线束精确聚集于靶点，使之产生局部性的破坏，从而杀死固定位置的癌细胞。 除了放疗以外，现在又出现了激光手术刀，也是利用粒子高能的特点，从而
3、非常锐利。 军事 物理学自诞生以来便与军事科学休戚相关，核物理的进步和军事科技的发展是相互促进的。它在军事上妇孺皆知的应用便是核武器。其杀伤原理与传统的化学炸药有着很大不同，它是利用能自持进行核裂变或聚变反应时瞬间释放的光热辐射、电磁脉冲、冲击波和感生放射性造成杀伤性破坏作用，不但具有大规模杀伤性和破坏性，而且还会造成大面积的放射性污染3。根据核武器释放能量原理的角度，可以分为核裂变、核聚变和辐射型。 核裂变 核裂变的典型就是原子弹，它是主要是通过铀235和钚239来制造，其原理是裂变反应，当达到临界质量时，便会发生裂变反应，因为该反应存在质量亏损，由裂变反应式： 质量亏损达到207Mev，并
4、且核裂变反应快速，在很短的时间内释放大量的热以及各种衰变、辐射粒子，形成了壮丽的蘑菇云。 核聚变 核聚变是指由质量小的原子，主要是指氕，在超高温或者高压条件下，让核外电子摆脱原子核的束缚，让两个原子核能够相互吸引而碰撞到一起，发生原子核相互聚合作用，生成新的质量更重的原子核。核聚变产生的条件比较苛刻，所以一般须要运用裂变供应最起先的能量。但是聚变释放出的能量是比裂变高得多的。 依据聚变反应方程式： 即每“烧”掉6个氘核共放出43.24MeV能量，相当于每个核子平均放出3.6MeV。它比n+裂变反应中每个核子平均 放出200/236=0.85MeV高4倍。所以聚变释放的能量是远高于裂变的。 通信
5、 即利用量子技术来传送隐私钥匙， 实现加密的功能。光子振荡的方向，代表一连串量子位元里的0与1。量子位元构成密码的“钥匙”，可以对讯息加密或解密。窃听者之所以刺探不到钥匙，是由于海森堡的测不准原理这是量子物理的基础之一，当我们在测量量子态的某特性质时，会使另一特性质受到扰动。在量子密码系统里，任何窃取者在偷看光子束时都会更动到它，而被发送者或接收者察觉。原则上，这种技术可以做出无法破解的隐私钥匙。 如国家最新放射的量子卫星墨子号，量子通讯卫星等，都是利用粒子的不确定性来进行保密。 此外，在考古和能源领域，核与粒子物理也有很大的作用。 参考文献： 1李钢，侯跃新，李岩，肖丹，杨斌. 简述当前核物理探讨在我国发展的动向J. 黑龙江科技信息，2022，：28. 2李湘庆，叶沿林. 核物理与核探测、核分析技术的应用J. 物理，2022，：301-308. 3祝铭山，林东. 浅谈核物理学在各领域中的应用J. 中国科技信息，2022，：56-58. 第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页