25GeV能区正负电子湮没产生强子反应截面R值的精确
新疆博州市人教版高中化学选修2-第1章简答题专项提高卷(答案解析)
一、解答题1．钕铁硼磁铁是目前为止具有最强磁力的永久磁铁。
生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕、高纯铁、铝、硼等。
回答下列问题：（1）钕(Nd)为60号元素，在周期表中位于第_________周期。
基态硼原子中占据最高能级的电子，电子云轮廓图形状为_______。
铁离子的电子排布式__________________ （2）实验测得AlCl 3的实际存在形式为Al 2Cl 6，其分子的球棍模型如下图所示：①分子中A1原子采取____杂化。
Al 2Cl 6属于____分子(填“极性”或“非极性”)。
②AlCl 3与过量NaOH 溶液反应生成Na[Al(OH)4]，[A1(OH)4]－中存在的化学键有_________(填选项字母)。
A ．离子键B ．共价键C ．配位键D ．金属键 E.氢键（3）工业上可用电解熔融的FeO 、Fe 2O 3冶炼高纯铁。
基态Fe 2+的价电子排布图(轨道表达式)为______________；用物质结构知识说明Fe 2+容易被氧化成Fe 3+的原因：________________________。
（4）氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。
该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_____。
（5）氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。
已知：氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm —3，N A 代表阿伏加德罗常数的值。
在该晶胞中，与Fe 2+紧邻且等距离的Fe 2+数目为_________；Fe 2+与O 2—的最短核间距为_____________pm 。
答案：六或6 哑铃形或纺锤形 1s 22s 22p 63s 23p 63d 5 sp 3 非极性 BCFe 3+的3d 轨道是半充满 3:1 12103A 3610N ρ【详解】（1）钕(Nd)为60号元素，在周期表中位于第六周期。
基态硼原子中占据的最高能级为2p ，电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形。
铁原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2，形成离子优先失去最外层电子，故铁离子的电子排布式1s 22s 22p 63s 23p 63d 5；（2）①Al 2Cl 6分子中每个铝原子与四个氯原子形成共价键，故A1原子采取sp 3杂化。
北京正负电子对撞机概况
北京正负电子对撞机概况北京正负电子对撞机简称:BEPC北京正负电子对撞机是世界八大高能加速器中心之一。
北京正负电子对撞机（BEPC）是我国第一台高能加速器，是高能物理研究的重大科技基础设施。
由长202米的直线加速器、输运线、周长2 40米的圆型加速器（也称储存环）、高6米重500吨的北京谱仪和围绕储存环的同步辐射实验装置等几部分组成，外型象一只硕大的羽毛球拍。
正、负电子在其中的高真空管道内被加速到接近光速，并在指定的地点发生对撞，通过大型探测器--北京谱仪记录对撞产生的粒子特点。
科学家通过对这些数据的处理和分析，进一步认识粒子的性质，从而揭示微观世界的隐秘。
北京正负电子对撞机核心部分北京正负电子对撞机是1984年作为国家重点工程之一确定的中美科技合作项目，总投资为2.4亿元，由中科院高能物理所负责建筑。
工程建筑总面积达57500平方米，形似一个庞大的“羽毛球拍”，由电子注入器、储存环、探测器、核同步辐射区、运算中心等5个部分组成。
[编辑本段]建设工程早期工程1972年8月，张文裕等18位科技工作者给周恩来总理写信，反映对进展中国高能物理研究的意见和期望。
1972年9月11日，周恩来总理对关于建设中国高能加速器实验基地报告的复信中指示：“这件事不能再延迟了。
科学院必须把基础科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究与科学实验结合起来。
高能物理研究和高能加速器的预制研究、应该成为科学院要抓的要紧项目之一。
”1973年初，经国家批准，中国科学院高能物理研究所正式成立。
1975年3月，国家计委向国务院提出了《关于高能加速器预制研究和建筑咨询题的报告》（七五三工程)。
刚刚复出主持中央工作的小平同志同意了那个报告,并转送周总理批示。
1977年，邓小平同志在国家科委、国家计委《关于加快建设高能物理实验中心的请示报告》（八七工程）上批示：“拟同意”。
1981年1月，国家计委决定停止十三陵“高能物理实验中心”的筹建工作(即八七工程)，对玉泉路高能加速器预制工程提出调整方案。
《粒子物理学教学讲义》6.2－重子十重态－八重态
Γexp. = (7.84 ± 0.56)eV 将其它参数带入入得到， NC = 3.04 ± 0.10
γ
π0
γ
颜色色数进入入衰变宽度是考虑到每一一味夸克有NC种颜色色状态而而 出现的，该宽度的实验值与三种颜色色自自洽。
14
2. 正负电子子湮灭实验
在高高能正负电子子对撞实验中，正负电子子湮灭成一一个虚光子子，
Γ = 120MeV
Σ* → Λπ
88%
Σ* → Σπ
12%
Γ = 37MeV
强衰变 大小差别很大， 电磁衰变 超过两个量级
强衰变 奇异数守恒
20
J=3/2 : J=1/2
Ξ* (1535)
Ξ* → Ξπ Ξ* → Ξγ
~ 100% 强衰变 < 4% 电磁衰变
Γ = 9MeV
S = -3 | S =-2 Ω− (1672) Ω− → ΛK − 67.8%
重子
Δ++ (uuu) Δ+ (uud ) Δ0 (udd ) Δ− (ddd ) Σ*+ (uus) Σ*0 (uds) Σ*− (dds) Ξ*0 (uss) Ξ*− (dss) Ω− (sss)
！！！！重子子十十重态的味道波函数是全对称的。
3
Y
Δ−
Δ0
1 3
Δ+
Δ++
−1 Σ*0
Σ*−
1
Σ*+
轨道角动量愈低能量愈低，质量最低的重子是JP = 1/2+和3/2+，
实验和理论预期是一致的．对于每一个同位旋SU(2)多重态有
2I+1个态，由同位旋第三分量I3标记，而对于夸克味空间 SU(3)的多重态需要由两个参数来标记不同的态，
2024届福建省福州市普通高中高三下学期5月质量检测物理高频考点试题
2024届福建省福州市普通高中高三下学期5月质量检测物理高频考点试题一、单选题 (共7题)第(1)题利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。
如图所示，初始时无电场，喷嘴处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方运动，M、N为直线路径上的两点。
以下说法正确的是（ ）A．喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力B．液滴从M到N的过程做匀加速直线运动C．液滴从M到N的过程电场力做负功D．液滴向下做螺旋运动时电势能减小第(2)题一条平直公路上，甲、乙两车（视为质点）均做直线运动。
计时开始，两车从同一地点出发的图像如图所示，时刻以后乙做匀速直线运动，时刻以后甲、乙以相同的速度做匀速直线运动，甲、乙在做匀加速直线运动时的加速度相同，根据图像所提供的其他已知信息，分析下列说法正确的是（ ）A．乙做匀加速直线运动时的加速度为B．乙的初速度为C．0至时间间隔内，乙的位移为D．0至时间间隔内，乙的平均速度与甲的平均速度之差为第(3)题1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，现对氘核（）加速，所需的高频电源的频率为f，磁感应强度为B，已知元电荷为e，下列说法正确的是（）A．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大B．高频电源的电压越大，氘核最终射出回旋加速器的速度越大C．氘核的质量为D．该回旋加速器接频率为f的高频电源时，也可以对氦核（）加速第(4)题能够产生正弦式交变电流的发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。
若发电机线圈的转速变为原来的，则（ ）A．R消耗的功率变为B．电压表V的读数变为C．电流表A的读数仍为ID．通过R的交变电流频率不变第(5)题放射性同位素热电机是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受温度及宇宙射线的影响，使用寿命可达十几年。
正电子致电离截面实验中柬流强度的在线测量
业 务 费 专 项 资 金 资 助 项 目 )*#DLH#* 作 者 简 介 蓝 文 鸿 #++E 男 广 东 清 远 人 核 工 程 与 核 技 术 专 业 &通信作者吴!英1?.8/&V 6#203NK'39K'02 网 络 出 版 时 间 )*#+?*#?*"网 络 出 版 地 址 ;--N$G2R'02G/'23-G0.R93-8/&##')*==':B')*#D#))+'#*"='**C';-.&
L.F1%.(I(:+3*(7(.,$59(:7N.,(.+%,4%.GM0(*%7(., $5N$.%Q:,%$.6*$++2(/,%$.N.#3/(#=4-$+%,*$.
B,( P32;%25PY b/25& HY b%25l/BIY L3GK2BIL;32J,OT325
B/"++C+, G)/C*%1B/#*$/*%$<0$2#$**1#$2G+1("!"#$%0C*/(1#/4+W*1I$#J*1'#(37*#:#$2#*))*C!"#$%
! 第!"卷 第#期 !)*#+年#月
原子能科学技术 ,-%./012345670/3203829:30;2%&%56
40年前量子色动力学理论发展历史背景范文
202140年前量子色动力学理论发展历史背景范文 本文作者哈拉尔德·弗里奇（HaraldFritzsch）是量子色动力学（简称 QCD）的奠基人之一。
他回忆了 40 年前 QCD 理论发展的一些历史背景。
六十多年前，实验上发现了许多新粒子，特别是四个D共振态，六个超子和四个 K 介子。
D共振态是在核子-p介子对撞中由美国伯克利的辐射实验室发现的，其质量大约为 1230 MeV.超子及 K 介子是在宇宙线实验中被发现的。
默里·盖尔曼（MurrayGell-Mann）和尤瓦·尼曼（Yuval Ne'eman）利用 SU（3）群的对称性体系成功地描述了这些新粒子。
SU（3）群是矩阵行列式为 1 的 3×3 幺正群。
SU（3）对称性是同位旋对称性的延伸，后者是由沃纳·海森伯（Werner Hei-senberg）在 1932 年引入的。
同位旋对称性用 SU（2）群来描述。
实验上观测到的强子态可按SU（3）群的特殊表示分类。
重子可以填充在八重态和十重态里，而介子则属于 SU（3）群的八重态和单态。
重子八重态包含两个核子，三个Σ超子，一个Λ超子和两个Ξ超子（如图 1 所示）。
介子八重态的成员是三个p介子、η介子、两个 K 介子和两个`K 介子。
1961年，人们已经知道了包含四个Δ共振态在内的九个重子共振态。
这些共振态不可能是一个八重态的成员。
盖尔曼和尼曼指出，这些共振态应该用SU（3）的十重态来描述，但其中缺了一个粒子。
他们预言了这个 -粒子的存在，其质量约为 1680 MeV,应该会很快被发现。
1964 年，尼古拉斯·塞缪斯（Nicholas Samios）与他的合作组在美国布鲁克海文国家实验室观测到了这个粒子。
因此重子共振态是 SU（3）十重态的成员。
当时不清楚的是，为什么最简单的SU（3）群表示（即三重态表示）的成员没有在实验上被发现。
正电子湮没技术[1]
![正电子湮没技术[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/36ebba579a6648d7c1c708a1284ac850ad02043e.png)
正电子湮没技术[1]
空位型晶体缺陷
❖ 空位型缺陷包括： 空位 刃型位错 空位团 微孔洞等。
空位
正电子湮没技术[1]
刃位错点阵示意图
正电子湮没技术[1]
堆垛层错缺陷
正电子湮没技术[1]
晶粒间界
正电子湮没技术[1]
缺陷的表示符号
v 点缺陷名称：空位缺陷用V，杂质缺陷则用该杂 质的元素符号表示，电子缺陷用e表示，空穴缺陷 用h表示。
正电子湮没技术[1]
正电子素
v 在气体、液体和某些固体介质中，正电子能 够束缚一个电子而形成一种短寿命的原子即 正电子素(Positronium，简写为Ps)。
v 可以认为Ps是一种最轻的原子，因为其原子 量只有氢原子的1/920。
v Ps的结构类似于氢，其原子半径约为氢的两 倍，而结合能只有氢原子的二分之一。
v 其中vL是湮没对质心的纵向速度，等于PL/2m0，由 于光子能量正比于它的频率，可以得到能量为m0c2 时，其多普勒能移为：
v 湮没辐射的线形反映了物质中电子的动量分布。而 物质结构的变化将引起电子动量分布的变化。所以 测量正电子湮没角关联曲线和多普勒展宽谱可以研 究物质微观结构的变化。
正电子湮没技术[1]
式子右边都是由实验 可测量的量，因此可 求出值。
正电子湮没技术[1]
捕获率与缺陷浓度C的关系
v 通常从物理上认为，缺陷对正电子的捕获率 正比于缺陷浓度C，即有：
v 式中为单位浓度的缺陷对正电子的捕获率， 即比捕获率，它对于某一定材料中的某种缺 陷在一定条件下可看作常数。
v 由实验数据计算得出的值的变化可反映样品 中缺陷浓度的变化。
v 在固体中，只有在原子或分子间较宽阔的材 料如聚合物中，或在某些金属的表面才有可 能形成Ps。
宿州市高中物理选修三第五章《原子核》检测题(答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：130924]以下说法正确的是（ ） A ．α粒子散射实验说明原子核内部是有结构的 B ．β射线是由原子核外电子电离产生 C ．氢弹利用了核聚变反应 D ．查德威克发现了质子2．(0分)[ID ：130922]下列说法正确的是（ ） A ．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构B ．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能C ．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越大D ．质子、中子、α粒子的质量分别为m 1、m 2、m 3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m 1＋m 2－m 3)c 2(c 表示真空中的光速)3．(0分)[ID ：130914]我国科学家为解决“玉兔号”月球车长时间处于黑夜工作的需要，研制了一种小型核能电池，将核反应释放的核能转变为电能，需要的功率并不大，但要便于防护其产生的核辐射。
请据此猜测“玉兔号”所用核能电池有可能采纳的核反应方程是（ ）A ．32411120H H He n +→+B ．235114192192056360U n Ba kr 3n +→++C ．238238094951Pu Am e -→+D ．274301132150Al He P n +→+4．(0分)[ID ：130913]放射性同位素14C 在考古中有重要应用，只要测得该化石中14C 残存量，就可推算出化石的年代，为研究14C 的衰变规律，将一个原来静止的14C 原子核放在匀强磁场中，观察到它所放射的粒子与反冲核的径迹是两个相内切圆，圆的半径之比R ：r =7：1，如图所示，那么14C 的衰变方程式应是（ ）A ．14104642C Be+He → B ．14140651C Be+e → C ．1414671C N+e -→D ．14131651C B+H →5．(0分)[ID ：130910]下列说法中正确的是（ ） A ．钍的半衰期为24天。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2-5GeV能区正负电子湮没产生强子反应截面（R值）的精确测量 国家自然科学奖二等奖
主要人员：赵政国、黄光顺、胡海明、陈江川、吕军光
工作起止时间：1996.1～2000.12
粒子物理的基本理论是标准模型，其三个支柱是物质结构单元、作用力、质量。
标准模型的预言与迄今为止所有实验结果在测量精度范围内是一致的。
但标准模型的第三支柱是最薄弱的，与粒子质量起源密切相关的Higgs粒子尚未找到。
标准模型本身也还需精确检验。
当前，高能物理实验研究的主要领域有：①高能量前沿：寻找Higgs粒子和其它新粒子；②高精度前沿：精确测量其基本参数和检验标准模型。
在上述两方面研究的理论计算中，强相互作用贡献项都需要将正负电子湮没产生强子截面(R值)作为基本输入量。
原有实验的R值测量结果在2-5GeV能区的低精度状况（误差约为15-20%），带来的理论计算不确定性是对Higgs粒子质量拟合、精确检验标准模型和发现新物理的严重障碍。
在本项目开展的20年里，
2-5GeV能区的R值测量没有取得任何新进展。
R值实验是在北京正负对撞机（BEPC）和北京谱仪（BES）上进行的强子产生截面绝对测量。
在2-5GeV能量范围内进行了两轮R实验，共测量了91个能量点，R值的平均误差为6.6%，比国际上原有实验精度
提高了2-3倍。
把BES的R值作为输入，理论计算的电磁跑动耦合常数和缪子反常磁矩的精度有很大提高，标准模型拟合对
Higgs粒子质量的预言与实验上寻找寻找Higgs粒子的结果相容。
BES的R值测量结果应邀在国际会议上报告29次，其中重大国际会议特邀报告14次。
报道R值的两篇文章分别于2000年和2002年在Physical Review Letters上发表。
2002年国际粒子数据手册（PDG）将多年不变的R值图作了重大改动，增加了BES全部测量结果，国际粒子物理数据库收录了全部R值数据。
从2002年至今所有的高能物理会议都继续引用和评价BES的R 测量结果。
根据SLAC Spires的检索统计，有关R值测量成果共被引用174次。
BEPC/BES的R值的实验技术和测量结果处于世界领先地位，并对实验上寻找Higgs粒子、精确检验标准模型、精确测量基本参数和探索新现象具有重大意义。