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1、原子核物理卢希庭答案【篇一：原子核物理学】物理，是 20 世纪新建的一个物理学分支。它研究核的结构和变化规律；射线束的获得、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。初期 1896 年，a.-h.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。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
2、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。在 30 年代中，人们还通过对宇宙线的研究发现了正电子和介子（后来称为 x 子,是一种轻子），这些发现是粒子物理学的先河。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，人们并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。在核物理发展的最初阶段人们就注意到它的可能的应
3、用，并且很快就发现了放射性射线对某些疾病的治疗作用。这是它在当时就受到社会重视的重要原因。直到今天，核医学仍然是核技术应用的一个重要领域。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
4、型。例如成功地解释了核的壳层结构的核壳层模型，解释了原子核的转动振动等集体运动的综合模型,解释了偶偶核某些行为的超导模型,从分析核子运动的某些动力学对称性出发的相互作用玻色子模型等。直接从量子力学多体方程式和实际核力出发的核多体理论也有所发展，可以计算某些核结构问题。在于 30 年代提出的的基础上，不仅发展了和这种新的反应机制，还逐步发展了复合核和直接反应之间的预平衡、门槛态等机制。此外还开展了高能核反应（见中高能核物理）和重离子核反应（见重离子核物理）的研究工作。人们通过核反应，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
5、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。在当前,这是物质结构研究的前沿。这一发展又一次证明物质不可穷尽性这一辩证唯物主义的光辉论断。各种高能射线束也是研究原子
6、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。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。研究这四种相互作用的规律和它们之间可能的联系，探索可能存在的新的相互作用，已成为粒子物理学的一个重要课题。毫无疑问，核物理研究还将在这一方面作出新的重要的贡献。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
7、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。核技术的广泛应用已成为现代化科学技术的标志之一。完善和提高 70 年代，由于粒子物理逐渐成为一门独立的学科,核物理已不再是研究物质结构的最前沿。核能利用方面也不像过去那样迫切需要核物理提供未知的数据或者研制关键设备，核物理进入了一个纵深发展和广泛应用的新的更成熟的阶段。核物理实验方法和射线探测技术也有了新的发展。特别要指出的是，微处理机和数据获取与处理系统的改进，对核物理实验技术产生了深刻的影响。过去，对一个核过程同时测定几个参量就感到困
8、难，而现在，一次记录几十个参量已经是核物理实验常见的情况。对有些高能重离子核反应实验，可以让成千个探测器同时工作。一次记录和处理几千个参量，以便对成千个放出的粒子进行测定和鉴别。另一方面，为了某种核技术应用而设计的专用设备也都附有自动的数据处理系统，从而简化了操作，推广了使用范围。2 核技术的应用 核物理研究之所以受到人们的重视，得到社会的大力支持，是和它具有广泛而重要的应用价值密切相关的。目前，几乎没有一个核物理实验室不在从事核技术的应用研究。有些设备甚至主要从事核技术应用工作。下面简要地叙述核技术应用的若干方面。为核能源的开发服务，如提供更精确的核数据和探索更有效地利用核能的途径等。同位素
9、的应用。是核技术应用最广泛的领域。同位素示踪已应用于各个科学技术领域。同位素药剂应用于某些疾病的诊断或治疗。同位素仪表在各工业部门用作生产自动线监测或质量控制装置。射线辐照的应用。加速器及同位素辐射源已应用于工业的辐照加工、食品的保藏和医药的消毒、辐照育种、辐照探伤以及放射医疗等方面。为了研究辐射与物质的相互作用以及辐照技术，已经建立了辐射物理、辐射化学等边缘学科以及辐照工艺等技术部门。中子束的应用。由于中子束在物质结构、固体物理、高分子物理等方面的广泛应用，人们建立了专用的高中子通量的反应堆来提供强中子束。中子束也应用于辐照、分析、测井及探矿等方面。中子的生物效应是一个重要的研究方向，快中子
10、治癌已取得一定的疗效。离子束的应用。是越来越受到注意的一个核技术部门。大量的小加速器是为了提供离子束而设计的，离子注入技术是研究半导体物理和制备半导体器件的重要手段。离子束已经广泛地应用于材料科学和固体物理的研究工作。离子束也是用来进行无损、快速、痕量分析的重要手段，特别是质子微米束，可用来对表面进行扫描分析。其精度是其他方法难以比拟的。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
11、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。参考书目 卢希庭主编：原子核物理，原子能出版社，北京，1981。放射性 工放射性核素）。自发裂变是放射现象的另一种类型（见核裂变）。某些重核可以自发地分裂成两个质量相差不多的原子核，并放出几个中子。质子放射性也是放射性的一种。例如处于激发态的能自发地放射出质子，其衰变方式如下：这是迄今人们惟一知道的不属于缓发质子的质子放射性的例子。衰变规律 放射性原子核的衰变是一个统计过程，所以放射性原子的数目在衰变时是按指数规律随时间的增加而减少的，称为指数衰减规律 。放射性活度的国际单位是贝可勒尔(bq)，它定义为每秒一次衰变，与以往放射性活度的常用单
12、位居里(ci)的关系是 放射性源的放射性活度同其质量之比，称为比活度。测量放射性活度的方法取决于射线的类型、活度的等级等，通常分为绝对测量和相对测量两大类。绝 4 半衰期 处于某一特定能态的放射性原子核的数目或活度衰减到原来大小的一半所需的时间，通常用符号 t表示。平均寿命指处于某一特定能态的放射性原子核平均生存的时间。对半衰期在 10-9 秒到秒范围的核素,采用直接测量 n(t)的方法，利用指数衰减规律求出 t。对半衰期在数分钟到 12 年的核素，采用衰减跟踪法，测量探测器计数率随时间的变化,求出 t。对半衰期在10 年以上的核素，采用放射性比度法。此外还有测定子核法等，这些方法都基于放射性
13、的指数衰减规律。对于极短的半衰期（小于 10-9 秒）的测量,需要采用一些特殊的技术（见核能级寿命测量）。参考书目 卢希庭主编：原子核物理，原子能出版社，北京，1981。yuan,luke chai-liu and wu chien-shiung,nuclear physics,part a.academic press,new york,1961.粒子物理学 又称高能物理学或基本粒子物理学，物理学的一个分支学科。它研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构性质和在很高的能量下，这些物质相互转化的现象，以及产生这些现象的原因和规律。它是一门基础学科，是当代物理学发展的前沿之一。粒子物理学是以实
14、验为基础，而又基于实验和理论密切结合发展的，它大致经历了三个阶段。第一阶段(18971937)在这个阶段里，两千多年来人们关于物质是由最小构成单元原子构成的思想，由哲学的推理，变成了科学的现实，而且在这个阶段终了时，形成了现代的基本粒子的思想。【篇二：硕士原子核物理】class=txt（原子核物理）本课程的要求以大学核物理专业本科“原子核物理（卢希庭编，第 2版）”教材为准，内容分了解、掌握和熟练掌握三级，考试题型分为选择、填空、证明、计算，具体要求如下：第 1 章 原子核的基本性质 了解原子核的基本性质；熟练掌握原子质量与质量数计算，核半径计算；掌握原子质量的测量原理，原子核自旋与超精细结构
15、，同位旋；了解原子核磁矩、电四极矩、宇称等。第 2 章 放射性和核的稳定性 了解放射性的一般现象，熟练掌握放射性衰变的指数衰减规律，半衰期、衰变常量与放射性活度的关系；掌握放射性平衡与递次衰变规律，放射性活度及其单位；了解人工放射线的生长，放射性鉴年法；了解原子核稳定性的经验规律和液滴模型的基本物理思想，熟练掌握质能关系，原子核质量、质量亏损、结合能的物理概念及计算；掌握基于液滴模型的原子核结合能半经验公式，比结合能，?稳定线。第 3 章 核辐射测量 掌握带电粒子、?射线与物质的相互作用及规律，了解几种核辐射探测器的工作原理，射线能谱及时间谱测量方法。第 4 章 核力 掌握核力的主要性质，了解
16、核力的介子场理论。第 5 章?衰变 熟练掌握?衰变中?粒子能量、?衰变能、核能级的关系，掌握?衰变的实验规律及实验测量方法，了解?衰变的基本理论，质子衰变和重离子放射性。第 6 章?衰变 熟练掌握?衰变的三种类型及其衰变能计算，衰变纲图，跃迁分类和选择定则，掌握?衰变谱特点及中微子的特性，衰变常量和比较半衰期，库里厄描绘，了解?衰变的费米理论，宇称不守恒。第 7 章?衰变 熟练掌握原子核?辐射的能量、角动量、宇称和多极性定义，?跃迁几率及选择定则，内转换系数，掌握级联?辐射角关联及核衰变纲图的建立，了解同质异能态和穆斯鲍尔效应。第 8 章 核结构模型 了解幻数及幻数存在的实验根据，掌握原子核壳
17、模型的基本思想，壳模型核子（质子、中子）能级顺序，熟练掌握用壳模型确定原子核基态角动量和宇称、?衰变级次，掌握集体运动的物理内涵以及集体转动与振动的物理图象，熟练掌握原子核转动带和振动带能级规律，掌握原子核形变的参量描述及电四极矩，了解原子核高自旋态。第 9 章 原子核反应 了解核反应的方法与分类，核反应过程的三阶段描述，各种核反应机制与特点，了解光学模型与复合核模型的基本思想，直接反应与重离子核反应的特点和分类，放射性核束的产生及应用；掌握核反应过程中主要遵守的守恒定律，细致平衡原理，掌握核反应截面，微分截面，核反应产额计算，主要反应角分布特征；熟练掌握反应能，q 方程，实验 q 值，核反应
18、阈能，实验室系与质心系转换。第 10 章 中子物理 掌握中子的基本性质；了解几种中子源方法，中子与物质相互作用，慢化与扩散，中子衍射的原理与应用；掌握中子衍射的布喇格公式，中子平均自由程，慢化本领与长度。第 11 章 原子核裂变和聚变 了解原子核裂变和聚变的物理原理和应用，裂变类型与裂变后现象，了解液滴模型与壳修正对裂变现象和机制的解释，可裂变参数；掌握裂变能、裂变阈能、聚变能计算。第 12 章 原子核的亚核子物理 了解粒子的分类，物质结构与相互作用分类，强子及其共振态的结构与性质，标准模型及其发展；掌握对称性与守恒定律。第 13 章 核天体物理学基础 了解大爆炸理论极其实验证据，早期宇宙中的
19、粒子相互作用与原初核合成，恒星中核素形成与恒星演化，太阳中微子及其对宇宙演化的影响。要求考生具有运用上述各章知识解决综合问题的能力。本大纲未列内容不作要求。【篇三：粒子物理与原子核物理考研院校】lass=txt01 穆斯堡尔谱学 02 核分析方法 03 核安全 04 核理论 05 应用中子物理 06 纳米技术和原子修饰 07 电子直线加速器研制与应用 08 宇宙学与超铉 指定参考书：原子核物理卢希庭著，原子能出版社；普通物理（第一、二、三册）程守洙著，高等教育出版社；量子力学（上、下册）曾谨言著，科学出版社；近代物理学王正行著，北京大学出版社；01 核物理应用（包括粒子束与材料科学、中子物理与
20、技术及其应用）专业科目 101 思想政治理论 201 英语一 625 基础课（量子力学）849 专业基础课（光学、电磁学）研究方向 01 核物理应用（包括粒子束与材料科学、中子物理与技术及其应用）专业科目 101 思想政治理论 201 英语一 625 基础课（量子力学）849 专业基础课（光学、电磁学）01 量子场论 02 引力理论与宇宙学 03 超弦理论 专业科目 101 思想政治理论 201 英语一 622 量子力学 822 普通物理（仅要求力学、电磁学）指定参考书：量子力学教程，周世勋著，高等教育出版社 普通物理学，程守洙等主编，高等教育出版社 研究方向 01 新物理唯象研究 02 高能
21、实验数据的物理分析 专业科目 101 思想政治理论 201 英语一 602 高等数学 802 量子力学 指定参考书：研究方向 01 粒子物理 02 粒子物理与核物理实验技术及其应用 专业科目 101 政治 201 英语 650 量子力学 901 普通物理一（力学、电磁学、光学）指定参考书：01量子力学周世勋高等教育出版社或量子力学导论曾谨言北大出版社 02普通物理学（力学、电磁学、光学）程守洙高等教育出版社 导师信息：01 李德民 02 李玉晓 03 刘金海 04 赵维娟 05 王华磊 06赵书俊 07 李国霞 08 宋立涛 -高能核物理理论 -高能加速器实验物理 -高能宇宙线物理 -粒子物理
22、理论 -粒子物理与核物理实验技术及应用 研究方向：01 离子束材料物理 02 微米离子束在生物医学中的应用 考试科目 101 思想政治理论 201 英语一 720 量子力学 836 普通物理 复试科目 物理综合知识 考试方式 口试 专业英语 考试方式 口试 同等学力 加试科目 原子物理学 考试方式 笔试 原子核物理 考试方式 笔试 材料物理 考试方式 笔试 激光物理 考试方式 笔试 电动力学 考试方式 笔试 复试成绩占入学考试总成绩权重 50%备注 1.外语口语（含听力）为复试必考科目，思想政治品德、思维表达能力等也均为复试必须考核项目。导师信息：r.hutton 陈重阳 郭文康 梁荣庆 宁西
23、京 施立群 研究方向和专业科目 初试科目 101 政治 201 英语 613 普通物理（光学 50%，电磁学 50%）833 量子力学 01 粒子物理中的标准模型唯象理论 02 新粒子物理 03 粒子物理与宇宙学 04 核结构理论 初试科目 101 政治理论 201 英语一 601 高等数学 831 量子力学 研究方向和专业科目 研究方向 01 粒子物理理论 02 核结构 03 核技术 04 重夸克物理 05 中高能核物理 专业科目 101 思想政治理论 201 英语一 718 量子力学 822 电动力学或 823 热力学统计物理任选一指定参考书：复习指定参考书 718 量子力学教程 人民教育
24、出版社 周世勋 822 电动力学 高教出版社 郭硕鸿 823热力学统计物理第三版 高教出版社 汪志成 导师 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 岳崇兴 粒子物理理论 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 孙衍斌 粒子物理理论 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 左亚兵 粒子物理理论 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 戴连荣 中高能核物理 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 潘峰 核结构 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 张宇 核结构 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 陈建兴 重夸克物理 物理电子技术学院 粒子物理与核物理 王崇杰 核技术 研究方向 01 原子核理论 02 实验核物理 03
25、离子束物理及其应用 04 强流中子技术及应用 05 计算机技术与核仪器 专业科目 101 思想政治理论 201 英语一 601 高等数学(物理类)802 量子力学(含原子物理学)或 837 原子核物理(含核物理实验方法)选一 复习指定参考书 601 高等数学(物理类)高等数学（第一册、第二册），张志强编著，兰州大学出版社 高等数学（第三册），罗彦锋编著，兰州大学出版社 802 量子力学(含原子物理学)量子力学，钱伯初，高等教育出版社 837 原子核物理(含核物理实验方法)原子核物理，卢希庭主编，原子能出版社 原子核物理实验方法复旦大学，清华大学、北京大学合编，第三版修本，原子能出版社 研究方向 01 核探测技术