1. 中微子是如何发现的
中子在衰变成质子和电子(β衰变)时,能量会出现亏损。物理学上著名的哥本哈根学派鼻祖尼尔斯·玻尔据此认为,β衰变过程中能量守恒定律失效。
1931年春,国际核物理会议在罗马召开,当时世界最顶尖的核物理学家汇聚一堂,其中有海森堡、泡利、居里夫人等。泡利在会上提出,β衰变过程中能量守恒定律仍然是正确的,能量亏损的原因是因为中子作为一种大质量的中性粒子在衰变过程中变成了质子、电子和一种质量小的中性粒子,正是这种小质量粒子将能量带走了。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子。
1941年,王淦昌写了一篇题为《关于探测中微子的一个建议》的文章,发表在次年美国的《物理评论》杂志上。1942年6月,该刊发表了美国物理学家艾伦根据王淦昌方案作的实验结果,证实了中微子的存在,这是这一年中世界物理学界的一件大事。但当时的实验不是非常成功,直到1952年,艾伦与罗德巴克合作,才第一次成功地完成了实验,同一年,戴维斯也实现了王淦昌的建议,并最终证证明中微子不是几个而是一个。
2. 中微子 论文
中微子是组成自然界的最基本的粒子之一,常用符号ν表示。中微子不带电,自旋为1/2,质量非常轻(小于电子的百万分之一),以接近光速运动。
粒子物理的研究结果表明,构成物质世界的最基本的粒子有12种,包括6种夸克(上、下、奇异、粲、底、顶),3种带电轻子(电子、缪子和陶子)和3种中微子(电子中微子,缪中微子和陶中微子)。中微子是1930年德国物理学家泡利为了解释贝塔衰变中能量似乎不守恒而提出的,五十年代才被实验观测到。
中微子只参与非常微弱的弱相互作用,具有最强的穿透力。穿越地球直径那么厚的物质,在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应,因此中微子的检测非常困难。正因为如此,在所有的基本粒子,人们对中微子了解最晚,也最少。实际上,大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电(核裂变)、太阳发光(核聚变)、天然放射性(贝塔衰变)、超新星爆发、宇宙射线等等。宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米100个。
1998年,日本超级神岗实验以确凿的证据发现了中微子振荡现象,即一种中微子能够转换为另一种中微子。这间接证明了中微子具有微小的质量。此后,这一结果得到了许多实验的证实。中微子振荡尚未完全研究清楚,它不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用,而且与宇宙的起源与演化有关,例如宇宙中物质与反物质的不对称很有可能是由中微子造成。
由于探测技术的提高,人们可以观测到来自天体的中微子,导致了一种新的天文观测手段的产生。美国正在南极洲冰层中建造一个立方公里大的中微子天文望远镜——冰立方。法国、意大利、俄罗斯也分别在地中海和贝加尔湖中建造中微子天文望远镜。KamLAND观测到了来自地心的中微子,可以用来研究地球构造。
中微子有大量谜团尚未解开。首先它的质量尚未直接测到,大小未知;其次,它的反粒子是它自己还是另外一种粒子;第三,中微子振荡还有两个参数未测到,而这两个参数很可能与宇宙中反物质缺失之谜有关;第四,它有没有磁矩;等等。因此,中微子成了粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉与热点学科。
中微子个头小,不带电,可自由穿过地球,几乎不与任何物质发生作用,号称宇宙间的“隐身人”。科学家观测它颇费周折,从预言它的存在到发现它,用了10多年的时间。
要说中微子,就不得不提它的“老大哥”——原子基本组成之一的中子。中子在衰变成质子和电子(β衰变)时,能量会出现亏损。物理学上著名的哥本哈根学派鼻祖尼尔斯·玻尔据此认为,β衰变过程中能量守恒定律失效。
1931年春,国际核物理会议在罗马召开,当时世界最顶尖的核物理学家汇聚一堂,其中有海森堡、泡利、居里夫人等。泡利在会上提出,β衰变过程中能量守恒定律仍然是正确的,能量亏损的原因是因为中子作为一种大质量的中性粒子在衰变过程中变成了质子、电子和一种质量小的中性粒子,正是这种小质量粒子将能量带走了。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子。
3. 核反应方程式到底怎么书写
核反应方程式到底怎么书写
有很多,分质子-质子反应链和碳氮反应链.哪个反应链起主要作用与恒星的成分和中心温度,对太阳主要是p-p反应链.方程如下:p+p=d+(e+)+v (p-质子,d-氘,e+-正电子,v-中微子;反应寿命7*10^9年); d+p=He3+r(He3-氦3,r-光子,反应寿命4秒);He3+He3=He4+2p(4*10^5年); 总反应式:4p=He4+2(e+)+2v+24.7MeV (MeV-能量单位,包括了光子的能量).碳氮反应链有六个方程,我不一一列举了,其中碳和氮相当于化学反应的催化剂,总反应式同上.注:反应式中的等号应该用箭头,中微子和光子的符号应该用拉丁字母,打不出来.
4. 怎么证明/说明 电子中微子 是存在的
矿中捕获到的粒子
二十世纪六十年代,戴维斯把装有615吨普通清洁液的四氯乙烯的罐放在美国南达科他州一个金矿里,罐内共有2*1030 氯原子。他计算每月大约有20个中微子应与氯发生作用,换句话说,应产生20个氩原子。戴维斯开拓性的工作是他开发出提取氩原子和测量其数目的方法。他在液氯中释放氦气体,氩原子附在上面——这一成就远比在整个撒哈拉大沙漠中寻找一个特定的沙粒还要难!该实验数据一直取到1994年,大约共取2000个氩原子,比预计得要少。通过控制实验,戴维斯能够显示出氯罐中未留下一个氩原子,所以似乎好象我们对太阳中这些过程未完全了解,或者一些中微子到达地球途中已经消失。
空间中微子
当戴维斯还在进行他的实验时,日本物理学家小柴昌俊和他的小组建造了另外一台探测器,取名神冈,放在日本一个矿里。该探测器由一个巨大的充满水的罐构成。当中微子通过该罐时,与水中的原子核发生作用,释放出电子,形成小的闪光,罐周围环绕的光倍增管捕获这些闪光。通过调整探测器的灵敏度,便可证明中微子的存在,证实戴维斯的实验结果。两个实验之间的明
1987年2月来自命名为1987A超新星爆炸的中微子暴击中神冈探测器。1987A超新星位于银河系附近的一个星系,称为大麦哲伦星云(图2b)。它距地球有17万光年(1光年相当于1016 米)。如果超新星爆炸形成中子星,那麽所释放出来的巨大能量中的多数会以中微子的形式发射出来。估计1987A超新星所发射出来的中微子共有1058 ,其中约1016 的中微子穿过神冈探测器,小柴昌俊小组观测到了12个。美国同样的实验证实了这一发现。
5. 核反应方程式到底怎么书写啊
有很多,分质子-质子反应链和碳氮反应链.哪个反应链起主要作用与恒星的成分和中心温度,对太阳主要是p-p反应链.方程如下:p+p=d+(e+)+v (p-质子,d-氘,e+-正电子,v-中微子;反应寿命7*10^9年); d+p=He3+r(He3-氦3,r-光子,反应寿命4秒);He3+He3=He4+2p(4*10^5年); 总反应式:4p=He4+2(e+)+2v+24.7MeV (MeV-能量单位,包括了光子的能量).碳氮反应链有六个方程,我不一一列举了,其中碳和氮相当于化学反应的催化剂,总反应式同上.注:反应式中的等号应该用箭头,中微子和光子的符号应该用拉丁字母,打不出来.。