原子核物理发展史
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。
化学知识的演变原子核的发现与结构研究
化学知识的演变原子核的发现与结构研究化学作为一门自然科学，长期以来不断发展和演变。
其中，原子核的发现和结构研究是化学领域的一个重要里程碑。
本文将从历史的角度，介绍原子核的发现过程以及相关的结构研究。
一、原子核的发现19世纪末和20世纪初，原子结构的研究逐渐成为物理学家和化学家的关注焦点。
当时最主流的理论是普遍认同的“波尔模型”，即电子围绕原子核旋转。
然而，对于原子核的真实情况，人们还不清楚。
1909年，欧内斯特·卢瑟福进行了著名的金箔散射实验证明了金属离子穿过金箔时的方向发生变化。
这一发现揭示了原子中存在着一个非常小而紧密的核心，称为“原子核”。
原子核带有正电荷，负责维持原子的稳定性和质量。
二、原子核的结构研究原子核的发现激发了科学家对其结构的兴趣。
为了了解原子核的组成和性质，科学家进行了一系列实验和研究。
1. 拉赫福德模型1911年，欧内斯特·卢瑟福提出了“拉赫福德模型”，它描述了原子核的基本结构。
拉赫福德假设原子核由带正电荷的质子构成，而电子则分布在核外。
这个模型解释了原子核的稳定性和物质的质量。
2. 质子与中子20世纪20年代，詹姆斯·查德威克和伊万·卢里亚发现原子核中除了质子外，还存在着一种无电荷的粒子，称为中子。
中子的存在解释了原子核中质子间相互排斥的矛盾问题，并为核物理学奠定了基础。
3. 核外电子排布在原子核中，电子组织成能级，这个概念由尼尔斯·玻尔提出。
玻尔的工作建立了现代量子力学的基础，揭示了电子轨道和能级的概念，为进一步研究原子核和分子提供了重要的理论基础。
4. 原子核的子结构20世纪30年代以来，随着技术的进步，科学家逐渐发现原子核可以通过粒子加速器和核反应进行更深入的研究。
他们不仅深入了解了原子核中质子和中子的数量关系，还发现了许多其他粒子，如中子之上的质量更大的粒子，如α粒子和β粒子。
此外，通过核裂变和核聚变实验的研究，科学家们还发现了原子核中的能量变化和核反应的规律。
核能发展的历史进程
+ γ
+
1 0β
2. 第一个“超锕系元素”（transactinide elements) 第一个“超锕系元素” 的合成 249 1 260 Cf + 15 N 1970年 年 Db +4 0 n 98 105 7
合成的困难： 随着质子数越来越多，质子间的 随着质子数越来越多，
库仑引力越来越大，原子核也越来越不稳定。 库仑引力越来越大，原子核也越来越不稳定。
我国 第一颗原 子弹
我国 第一颗氢 弹
1. 我国第一座实验性反应堆是在1954年6月建 我国第一座实验性反应堆是在1954年 成投入运行的，我国自行设计研制、 成投入运行的，我国自行设计研制、建造的 秦山核电站已经运行发电了； 秦山核电站已经运行发电了；广东大亚湾电 站第一期工程也已建成，并运行发电了， 站第一期工程也已建成，并运行发电了，全 部建成后年发电量可达100亿度 亿度。 部建成后年发电量可达100亿度。 2. 因为铀核裂变有放射性污染，因而建设核电 因为铀核裂变有放射性污染， 站时必须采用可靠的防护措施， 站时必须采用可靠的防护措施，防止放射性 物质泄漏，避免造成放射性污染， 物质泄漏，避免造成放射性污染，以保证核 电站的安全运行。 电站的安全运行。我国对核电站的安全非常 重视，有专门负责安全监督的核安全局， 重视，有专门负责安全监督的核安全局，保 证核能的安全应用。 证核能的安全应用。
3 1H
＋ 2H 1
4 He 40 000 000 ℃ 2
1 ＋ 0n
氢弹就是利用装在其内部 的一个小型铀原子弹爆炸产生 的高温引爆的。 的高温引爆的。
人工核反应
人工核反应是指原子核受中子、质子、 粒子、 人工核反应是指原子核受中子、 质子、α粒子、重粒 子(例如原子核12C等轰击而形成新核的核嬗变过程(nuclear 6 )等轰击而形成新核的核嬗变过程( transmutation) 。
原子核物理学发展史
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。
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。
原子物理发展史
原子物理生长史①用人工要领得到的放射性同位素放射出一个α粒子或β粒子的历程叫做嬗变。
②原子核通过人工核反响而转酿成另一种原子核的历程叫嬗变。
受激辐射：当原子处于引发态E2时，如果恰好有能量（这里E2 ）E1）的光子射来，在入射光子的影响下，原子会发出一个同样的光子而跃迂到低能级E1上去，这种辐射叫做受激辐射。
衰变：原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变革叫做原子核的衰变。
说明：①放出α粒子的衰变，叫α衰变。
如②放出β粒子的衰变，叫做β衰变。
如③∶只要你拿到两堆正确的物质（通常是铀２３５或钸），然后把它们「紧紧地」放在一起，这样维持一段够长的时间，其它的事情就不必我们费心了，原子弹爆炸的好戏会自然上场。
这篇文章的目的，就是报告你怎样在家里做原子弹。
准备事情。
我们约莫需要３０磅的铀２３５，体积差不多有一个棒球的巨细，再配合一些很容易得手的质料，这种炸弹就能使１╱３哩以内任何工具子虚乌有；２╱３哩以内的工具严重受损；在１。
２５哩半径内的人都市受到致命的辐射线；辐射尘随风飘扬，能使４０哩内的人都致病。
如果它在纽约市引爆，大概有２５万人会死亡，另有４０万人会受伤。
这种效果恐怖份子应该会很满意；这种原子弹甚至在战场上也都能派上用场。
不外，要提醒列位∶铀２３５的分量不要凌驾４５磅，因为对这样多的铀，其引爆的技巧相当困难，单凭业余的机槭工匠，大概是无法适时且有效地把这些工具凑在一起。
挺有可能你还没做一半，它就在你面前爆炸了，那可就真伤情感。
我小我私家的偏好是用３６磅或３７磅的铀２３５，因为这样效果不差，并且，如果设计上出点小不对，也不致于有太严重的结果。
一旦把足够的质料紧聚在一起，我们最棘手的技能就是得使它们能紧聚在一起维持约半秒钟，这半秒钟的延迟就是技能上最主要的问题。
原因是这样的∶当这两堆物质*太近时，会产生剧烈的反响而产生大量的能量，在瞬间（比一秒钟小许多）迫使这两堆物质离开。
这样的结果和爆竹的效果差不多，几百尺外的人基础不知道有这回事。
物理学史--原子原子核物理的发展
康 普 顿 (Arthur Compton, 1892-1962)， 美国著名物理学家，因 对康普顿效应的研究而 被授予 1927 年诺贝尔物 理奖。
罗伯特· 安德鲁· 密立根(Robert Andrews Millikan,1868～1953)，美国著名实验 物理学家。1896年-1921年间，密立根在世界顶级学府芝加哥大学进行了一系 列测定电子电荷以及光电效应的卓越工作，包括著名的油滴实验，因而获得 1923年诺贝尔物理学奖。
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
原子核物理的诺贝尔发展之路
1.1原子核物理学的发展 。
自从1896 年放射性物质被发现后由此揭开了研究原子核结构的序幕 。
1932年是物理学的丰收之年一次实现了用人工加速的粒子使原子核嬗变（1951年） ，发明了回旋加速器 ，只有在中子发现 （1935年）后原子核物理学才真正从原子物理学中分离出来成为一门新的独立学科而中子的发现和加速器的发明导致了一连串的新发现人工放射性（1935 年化学奖）， 慢中子效应（1938 年） 核裂变（ 1944年化学奖 ），从此打开核能实际应用的大门中子发现后人们提出原子核由质子和中子构成的理论那么是什么力把质子和中子束缚在这样一个小小的原子核内呢？核力的微观机制又是什么？1935 年汤川秀树提出了核力的介子理论 （1949年）。
为了解释幻数现象 1949年迈耶夫人和詹森提出核结构的壳层模型 （1963年），1953 年艾. 玻尔等又提出核的集体模型(1973年)，由于核多体问题在数学上的处理难度很大对核力了解得还不很充分现在核结构理论仍处在不断发展之中与此同时核精密测量技术也得到快速发展诺贝尔物理奖曾3 次颁发给原子核磁矩的精密测量者(1943年,1944年,1952年),1 次颁发给穆斯堡尔效应的发现者和核子结构的研究者 (1961年).原子核物理的发展，不仅直接推动粒子物理的诞生和发展，而且也促进了原子能技术、同位素与辐射技术等新技术的诞生。
目前，可控热核聚变研究还是核物理学和等离子体物理中的前沿课题。
1.2粒子物理学的发展伴随着原子物理学和原子核物理学的发展,粒子物理学逐渐被孕育出来粒子物理学大致按两条平行主线向前发展，一条是强相互作用理论，另一条是弱相互作用理论。
粒子物理学的建立与宇宙射线的研究是分不开的.为了寻找空气自动电离的原因，赫斯发现了宇宙射线（1936 年）。
玻特发明了符合电路法，并用此法证实宇宙射线是由带电粒子组成(1954年) 。
自从1932 年中子 和1936年正电子被发现后人们提出了“基本粒子”的概念。
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－32 吴健雄在做 实验 图
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－33 吴健雄低温 钴60实验装置
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－34 李政道和 杨振宁在一起讲演
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－42 里克特和 他的小组在一起讨论
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－43 20世纪70年代 丁肇中和他的小组正在 展示所得结果
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－44 物质的标 准模型
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-19 曼哈顿工程成员在运 动场大门口合影（前排左起 第一人是费米）
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－20 1931年范德 格拉夫（左）正在试验 他的高电压装置
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－27 BEPC的北 京谱仪
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－28 BEPC在1991年11月1日至1992年1月2日间 进行的τ 轻子质量测量的数据结果，纠正了过去τ 轻子 质量约7MeV实验偏差，并把精度提高了10倍。
图9-13 1934年费米 小组自制的计数管
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-14 1934年费米小 组用过的电子计数装置
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-15 1934年费米小 组自制的中子源(管中密 封的小管装有镭射气)
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图9－24 劳伦斯（右）和利文斯顿站在37英寸回旋加速器旁
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－25 费米国立加速器实验室（FNAL）的主环
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－26 欧洲核研究中心的 质子同步加速器（SPS）平 均直径2.2公里，跨越瑞士、 法国两国国界
第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-10 李炳安和杨振宁的论文摘要
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-11 查德威克的实验装置
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－12 约里奥居里夫妇在做实验
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-29 射线的能谱图
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－30 莱因斯和柯恩 探测中微子的实验装置
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－31 恒示意图
宇称守
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图9－21 1932年4月考克饶 夫－瓦尔顿加速器，瓦尔顿 正坐在那里观测闪烁
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-22 劳伦斯正在讲 解同步加速器的原理
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－23 第一台回旋加速器
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图 9－45 相互作 用大统一的进程
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－1
卢瑟福测量铀盐辐射的实验装置
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－2 卢瑟福在演讲
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-3 卢瑟福的光 谱实验
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－35 盖尔曼（左） 和费因曼在加州理工学 院
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－36 SLAC长达3 千米的电子直线加速器
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－37 SLAC的大型测量终端
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-7 布拉开特从云室 拍摄到的氮核蜕变的照 片
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-8 阿斯通的质谱仪
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-9 C.D.安德逊在云室照 片中发现一条与电子的径迹 相似而方向相反的径迹
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பைடு நூலகம்9－4 放射性的衰变曲线
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-5 卢瑟福用α粒子轰击轻元素的实验装置（左:原 理图；右: 实物照片）
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-6 威尔逊云室（左:原理图；右: 实物照片）
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-38 威尔查克正在演讲
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－39
温伯格在演讲
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－40 发现W和Z0粒 子所用的检测仪－－ UA1探测器
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－41 鲁比亚和计算 机显示的W粒子径迹
第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－16 罗马大学的实验小组合影。从左到右：达 哥斯廷诺、西格雷、阿玛尔迪、拉塞第和费米。
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9－17 哈恩和迈 特纳在做实验
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第九章 原子核物理学 和粒子物理学的发展
图9-18 画家笔下的 试验反应堆