第五章 物质结构.pptVIP

等离子状态当对物质电离时，电子就会脱离原子或分子在空间自由运动，失去电子的原子或分子就带有正电荷成为正离子。等离子体就是带正负电荷的粒子组成的气体，净电荷数等于零。第28页，共80页，星期日，2025年，2月5日等离子态(plasma)气体在约几百万度的极高温或在其它粒子强烈碰撞下所呈现出的物态，这时电子从原子中游离出来而成为自由电子气体。等离子体就是一种被高度电离的气体，但它又处于与“气态”不同的“物态”，称为“电浆”极光、闪电、太阳第29页，共80页，星期日，2025年，2月5日超固体状态当物质在高温高压下时，物质的原子结构被破坏，原子核外的电子被挤压到原子核范围内，这时物质称为超固态。第30页，共80页，星期日，2025年，2月5日超固态(supersolid)在140万大气压下，物质的原子就可能被“压碎”。电子全部被“挤出”原子，形成电子气体裸露的原子核紧密地排列，物质密度极大，即超固态。一块乒乓球大小的超固态物质，其质量至少在1000吨以上。超固态可以（在保持形状的情况下）完全无摩擦运动第31页，共80页，星期日，2025年，2月5日六、物质的结构物质结构的研究，从广义上讲，在于探讨宇宙万物各个层次的构成和变化的规律。对于宇宙，从大的方面说，在太阳系外面，还有千千万万个太阳系，在银河系外面，还有千千万万个银河系，它是无穷无尽的；从小的方面说，也是无穷无尽的，物质一般由分子组成，分子又由各种原子组成，原子里面又分为原子核和电子，原子核里面又分为质子和中子，必威体育精装版的研究表明，质子和中子（统称为核子）是由所谓夸克组成的。现在人们还无法把夸克从核子里面解放出来。现在知道有5个层次：分子一原子一原子核一核子（质子和中子）一夸克。第32页，共80页，星期日，2025年，2月5日第三节物质结构的研究与高技术1、物质结构的研究与其他学科2、物质结构的研究与高技术3、物质结构研究所面临的挑战第33页，共80页，星期日，2025年，2月5日1、物质结构的研究与其他学科物质结构的研究是与其他学科的发展交融在一起的，它们相互渗透、相互影响，并形成了一些新的分支学科。第34页，共80页，星期日，2025年，2月5日2、物质结构的研究与高技术（1）研究物质结构的得力工具。是高能粒子加速器和粒子探测器。形形色色的粒子是通过它们来产生和进行研究的。①高能粒子加速器–粒子加速器和粒子对撞机②粒子探测器第35页，共80页，星期日，2025年，2月5日粒子加速器是用人工方法产生高速带电粒子的装置。日常生活中常见的粒子加速器有用於电视的阴极射线管及X光管等设施。是探索原子核和粒子的性质、内部结构和相互作用的重要工具，在工农业生产、医疗卫生、科学技术等方面也都有重要而广泛的实际应用。第36页，共80页，星期日，2025年，2月5日世界上最大的粒子对撞机第37页，共80页，星期日，2025年，2月5日第38页，共80页，星期日，2025年，2月5日美费米国家加速器实验室里发现了奇异的新粒子第39页，共80页，星期日，2025年，2月5日大型强子对撞机的模拟事件第40页，共80页，星期日，2025年，2月5日（2）物质结构研究的技术应用粒子物理的发展又为相应的工业技术发展提供了机会，促进了它们在广泛的经济领域中的应用。粒子加速器在基础研究、医疗、工业生产、检测分析等领域的应用十分广泛。第41页，共80页，星期日，2025年，2月5日（3）辐射技术的应用低能加速器的应用—医院放疗加速器中能加速器的应用---工业辐照加工、放射治疗和易用同位素的生产高能加速器的应用--第42页，共80页，星期日，2025年，2月5日低能加速器的应用是核技术应用领域的重要分支，目前，在世界各地运行着的数千台加速器中大多数是在工业、农业、医疗卫生等领域内得到广泛应用的低能加速器。低能加速器在这些领域的应用，极大地改变了这些领域的面貌，创造了巨大的经济效益和社会效益。第43页，共80页，星期日，2025年，2月5日低能加速器的应用1、辐照加工???应用加速器产生的电子束或X射线进行辐照加工已成为化工、电力、食品、环保等行业生产的重要手段和工艺，是一种新的加工技术工艺。它广泛应用于聚合物交联改性、涂层固化、聚乙烯发泡、热收缩材料、半导体改性、木材-塑料复合材料制备、食品的灭菌保鲜、烟气辐照脱硫脱硝等加工过程。???经辐照生产的产品具有许多优良的特点，例如：聚乙烯电缆经105Gy剂量辐照后，其电学性能、热性能都有很大提高，使用温度辐照前为60~70℃，辐照后长期使用温度可达120℃以上。目前，我国已有用加速器进行辐照加工的生产线40多条。第44页，共80