水的核量子效应研究进展

水之所以如此复杂,主要是源于水分子之间的氢键相互作用。人们通常认为氢键的本质为经典的静电相互作用,然而由于氢原子核是质量最小的原子核,其量子特性(量子隧穿和量子涨落)往往不可忽视,它们直接影响着氢键体系的结构与物性。如何实现对核量子效应的精准探测和描述是一个科学难题。本研究团队经过多年的努力,成功发展了一套对原子核量子态敏感的扫描隧道显微术和高效的全量子化计算方法,首次获得水分子的亚分子级成像并观察到氢核的协同量子隧穿,在国际上率先测定了氢键的量子成分,提出了"核量子涨落弱化弱氢键、强化强氢键"的物理图像。这些奠基性的研究成果澄清了核量子效应领域长期争论的关键问题,并引领了该方向的发展。     

放射性核束物理研究最新进展

综述当今世界核物理研究的前沿领域之一——放射性核束物理研究的最新进展,包括放射性核束的产生,放射性核束引起的核反应总截面研究和熔合反应研究,放射性核束开展的天体物理核反应研究及其应用研究,介绍了我们对奇异核反应及结构研究所取得的成果,并对其今后的发展作了一些探讨。     

浅谈黑洞量子隧穿辐射的新进展

本文综述了黑洞ParikhWilczek量子隧穿辐射的发展,从黑洞霍金隧穿辐射开始,到Parikh-Wilczek量子隧穿辐射理论,再介绍了张靖仪、赵峥等人对此方法的推广。但最近蒋青权等发现,张靖仪、赵峥等人的方法存在缺陷。认为他们将无质量隧穿粒子和有质量隧穿粒子的测地线方程分别求解是不完美的,是与变分原理—第一原理相悖的。因此他们提出利用变分原理从同一个经典的Lagrangian作用量中自然地得到隧穿粒子的测地线方程,该方程能将无质量和有质量隧穿粒子的测地线方程统一地给出,克服了先前工作中将无质量粒子和有质量隧穿粒子测地线方程分别求解的缺点。值得注意的是,通过Lagrangian作用量来定义隧穿粒子测地线方程的方法是对Parikh-Wilczek隧穿方法做出全新的和重要的发展。     

我国高能重离子碰撞物理研究

相对论性重离子碰撞可以在极短的时间里在原子核尺度范围内实现极高温度和极高密度。研究这种极端条件下的核物质特性,对于认识新的物质形态——夸克胶子等离子体、认识宇宙起源有重要的意义。高能重离子碰撞物理是核物理、粒子物理和天体物理交叉的前沿研究领域。相对论重离子对撞机(RHIC),大型强子对撞机(LHC)将于90年代末期建成,它们将提供前所未有的良机去研究超高温、超高密度的核物质。     

原子物理学家的眼睛

在苏联和平利用原子能科学技术展览会内,陈列了一些探测物质的放射性的仪器,我们平常把这些仪器叫作“探测器”。我们知道,原子核是非常之小的,直径大约是10~(-13)厘米左右。从核内放出来的射线或粒子那就更小了,我们是看不见,也摸不到的。为了探寻和测量原子核内放出来的微小粒子以及研究核反应等过程,物理学家们利用这些粒子和物质相互作用的现象,制成了各式各样的探测器。在原子核物理学研究中所用的探测器有很多种,例如:扩散云雾室、膨胀云雾室,盖革一米勒计数管,电离室、闪(?)计数     

沈文庆：追求科学之美

他在放射性核束物理及中能重离子核反应等研究领域作出了重要的创新性贡献;他热心科普工作,倾情青少年人才培养;他像爱护自己的眼睛一样爱护国家自然科学基金会的声誉。     

沈文庆：追求科学之美

他在放射性核束物理及中能重离子核反应等研究领域作出了重要的创新性贡献;他热心科普工作,倾情青少年人才培养;他像爱护自己的眼睛一样爱护国家自然科学基金会的声誉。     

核能利用

氢弹爆炸核能的释放通常有两种形式,一种是重核的裂变,即一个重原子核(如铀、钚)分裂成两个或多个中等原子量的原子核,引起链式反应,从而释放出巨大的能量;另一种是轻核的聚变,即两个轻原子核(如氢的同位素氘)聚合成为一个较重的核,从而释放出巨大的能量。重核裂变能1938年,德国科学家奥托·哈恩和斯特拉斯曼用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。铀-235是自然界存在的易于发生裂变的惟一核素。当一个中子轰击铀-235原子核时,这个原子核能分裂成两个较轻的原子核,同时产生2到3个中子和β、γ等射线,并放出能量。如果新产生的中子又打中另一…     

美科学家研制出新型隧穿场效应晶体管

c美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示．他们借用量子隧穿效应,研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管（TFET）。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题．在一块芯片上集成更多晶体管,从而提高电子设备的计算能力。     

世界各地

云母摄影当原子核的碎片掠过涂在塑料薄膜上的照相乳胶层时,就会留下自己的痕迹——径迹。到目前为止,特制的照相底片一直是记录粒子径迹的唯一工具。但是,最近发现,不用感光软片也能“摄”下核衰变。不久前,英国和意大利的科学家发现,核反应产生的中子,可以在云母片上留下径迹。以后,美国科学家也宣布云母片本身能记录飞过的粒子。因此,许多云母片都已记录了千百万年间的天然核衰变。放射性矿物的微粒和尘屑落在云母上,或者宇宙射线穿透云母,都会留下痕迹。云母片必须经过氢氟酸处理     

利用纳米级氮化硼和金量子点实现量子隧穿效应 美首次制造出不使用半导体的晶体管

美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点,实现量子隧穿效应,制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。     

反质子相互作用的测量和研究进展

随着对反物质研究的深入,人们需要迫切知道反质子之间的相互作用力是怎样的,是否与质子之间的作用是对称的。对这个作用力的测量,有助于我们理解反物质原子核的形成机制以及对物质-反物质对称性的理解。为此,我们STAR探测器合作组利用相对论重离子加速器中金核-金核碰撞中产生的丰富的反质子,通过反质子-反质子动量关联函数的测量,并扣除了通过其他粒子衰变过来的次级反质子与其他反粒子关联的污染,精确地构建了反质子-反质子关联函数。然后,结合量子多粒子关联理论,定量提取出反质子-反质子的有效力程和散射长度这两个基本作用参数。研究表明,在实验精度内,反质子间的相互作用与正质子保持一致。反质子-反质子之间的强相互作用存在着吸引,它们可以克服由于同号(负电荷)的反质子-反质子之间的库伦排斥而结合成反物质原子核。这项研究首次实现了对反物质间相互作用力的测量,为进一步研究反原子核的形成和属性奠定了基础。同时为电荷共轭-空间反射-时间反演(CPT)对称性的检验提供了一种新的方式,对人类深刻认识物质世界的构成及其运动规律具有重要意义。     

我国核天体物理前沿科学问题研究进展

我国核天体物理研究群体紧密围绕核天体物理关键科学问题开展了研究,依托兰州重离子加速器、北京串列加速器和国家天文台郭守敬望远镜,结合国际合作,对核天体物理反应直接测量和间接测量、原子核质量和衰变测量、理论计算、核合成网络计算、以及天文观测等关键科学问题开展研究,制定了我国核天体物理中长期发展战略,取得了国际公认的创新性研究成果。研究成果充分展现了核天体物理研究群体的集成效应,催生了锦屏深地核天体物理实验室,较大地促进了核物理与天体物理的深度交叉和融合,加强了国内核天体物理领域实质性的交流与合作,促使我国核天体物理研究进入到国际先进水平。     

相对论重离子对撞机捕获到最重反物质原子核

多位中国科学家参加的美国布鲁克海文国家实验室RHIC—STAR国际合作组探测到氦核的反物质粒子——反氦核。这种新型粒子又名反阿尔法粒子,是迄今为止所能探测到的最重的反物质原子核。位于纽约长岛的美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机（RHIC）利用两束接近于光速的金核对撞来模拟宇宙大爆炸,产生类似于早期宇宙的物质形态。 碰撞产生大约等量的夸克和反夸克物质,其中一部分稳定的反物质可以     

利用纳米级氮化硼和金量子点实现量子隧穿效应

美首次制造出不使用半导体的晶体管科技日报讯据美国每日科学网站6月21日报道,美国科学家首次利用纳米尺度的绝缘体氮化硼以及金量子点,实现量子隧穿效应,制造出了没有半导体的晶体管。该成果有望开启新的电子设备时代。     

2012年诺贝尔物理学奖:操纵微观世界的单个粒子

与人们熟知的世界截然不同,自然界还存在着另类世界,被称为量子世界。一个世纪前,物理学研究进入了微观的粒子世界,这些粒子,包括原子、离子和光子。物理学家将物质分割成一个一个的微小单位(能量包),并称为量子。在量子世界中,粒子行为不遵从经典物理学规律,人类对量子的观测更是难上加     

超重新核素259Db的合成及230Ac β-缓发裂变的确证

利用HIRFL提供的　2 2 Ne束流轰击锕系放射性靶　2 4 1Am ,通过熔合 蒸发反应生成了 10 5号元素的一些同位素 ,经对其衰变特性的测量和母子体关系的分析 ,确定已合成了 10 5号元素的新同位素　2 59Db ,其α衰变能Eα=9.4 7MeV ,半衰期为 0 .5 1秒。在　18O轰击Th的实验中 ,产物经化学分离后用已预先处理过的云母探测器及γ探测器同时测量 ,测得两例碎片径迹 ,经分析认定它是来自　2 3 0 Ac的缓发裂变 ,从而确定　2 3 0 Ac是缓发裂变先驱核 ,其缓发裂变几率为 (1.19± 0 .85 )× 10 -8。     

粒子物理的新黄金时代

一般认为,粒子物理的黄金时代是上世纪50年代到70年代。在那些年代,物理学家们透彻地研究了亚原子物理,包括结合核子成为原子核的强作用力,以及以p衰变为典型的弱相互作用力。关于弱相互作用,56年中微子第一次被直接探测到,60年代人们发现了第二种中微子,即“型中微子。60年代晚期还发现了太阳中微子的短缺,这是第一次探测到中微子振荡的后果。关于强相互作用,     

量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管

据报道,美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示,他们借用量子隧穿效应,研制出了性能可与目前晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管（TFET）。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题,在一块芯片上集成更多晶体管,从而提高电子设备的计算能力。晶体管是电子设备的基本组成元件,在过去40年间,科学家们主要通过将更多晶体管集成到一块芯片上来提高电子设备的计算能力,但目前这条道路似乎已快走到尽头。     

低维光催化复合材料的第一性原理研究

随着体系尺寸减小到纳米级以及维度的降低,表面效应、量子限域效应、尺寸效应以及量子隧穿效应越来越显著,因而低维纳米材料通常表现出不同于普通块体材料的理化性质.第一性原理计算方法具有准确、高效、便捷以及低成本等优势,借助第一性原理计算方法,可以在原子与分子层面上设计、计算和分析新材料,在材料结构与性能计算相关领域,则可以准确预估各类材料的基本物性.因此第一性原理计算方法成为了除理论方法与实验方法外可以独立开展材料物性研究的第三种方法.