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按固相萃取仪和固相萃取装置分为两类

时间:2020-04-18   浏览:103  

自旋量子数为0,1,2,.,重子数为0的强子.   重子:自旋量子数为1/2,3/2,5/2,.,重子数为1或-1的强子.   到2002年1月,已发现的粒子中,介子共173种.重子数为1的147 种重子和它们的反粒子(重子数为-1,通常称为反重子)共294种.   现在已现发现的粒子总数为483种,其中467种是强子,占了粒子总数的 绝大多数.在所有这些强子中,只有质子和反质子是稳定粒子,其它强子在自 由状态下都要衰变.有少数几个强子主要是通过电磁相互作用衰变.有一批强 子是通过弱相互作用衰变.绝大多数的强子是通过强相互作用衰变.   固相萃取仪自由中子衰变的平均寿命是885.7s,但是当中子和质子结合成原子核 时,中子就可以成为稳定的了.氘核是由1个质子和1个中子结合而成的, 在氘核中的中子是稳定的.这是因为质子和中子结合成氘核时,已经放出了 大量的能量,这样氘核所具有的能量比一对自由质子和自由中子能量之和要 低.如果氘核内的中子衰变,氘核将衰变为2个质子、1个电子和1个反中 微子.但是两个质子不能结合成一个复合态,而2个自由质子、1个电子和 1个反中微子的能量之和大于氘核所具有的能量,这样就造成氘核实际上不 能衰变.尽管自由中子是不稳定的,但是在各种元素的原子核中却有大量的 中子稳定地存在着.尽管自由质子是稳定的,但和中子一起组成原子核的质子在特殊条件下却 可以是不稳定的.例如,钠-21原子核可以衰变为氖-21原子核加1个正电 子和1个中微子.在这个过程中,有1个组成钠原子核的质子衰变成1个中子 加1个正电子和1个中微子,而这个中子仍然留在原子核内作为组成氖原子核 的中当清楚,但是对于弱相互作用和强相互作用这两种只在微观范围内 才明显显现出来的短程相互作用的规律还认识得很少.因此,在当时的条件 1  

4第六章 粒子世界  2 下,爱因斯坦只能在电磁相互作用和引力相互作用的基础上探索相互作用的统 一理论.   粒子物理学在20世纪中的发展表明,尽管弱相互作用和电磁相互作用的 行为有巨大的差异,但物理学家们通过对它们的相互作用机理进行深入的探 索,找到了它们之间的联系,这推动着物理学家去探索建立弱相互作用与电磁 相互作用统一理论的可能性.60年代,弱相互作用和电磁相互作用首先被成 功地统一起来,建立了电弱统一理论. 电弱统一理论   1961年,物理学家格拉肖(SheldonLe eeGlashow)首先提出SU(2)×U(1) 电弱统一的模型.1967年和1968年,物理学家温伯格(StevenWeinberg)和萨 拉姆(AbdusSalam)在这理论基础上独立地把这个模型发展完善.   格拉肖、温伯格和萨拉姆提出的电弱统一理论认为:弱相互作用和电磁相 互作用本来属于具有同一种对称性的统一的相互作用,这种相互作用通过传递 4种体现这种对称性的、静止质量为0的规范玻色子来实现.   在能量比较低的范围,这种对称性通过希格斯机制自发地破缺了,统一的 1Garhm e mt2mv22((-) R+h) =0, 由此得到 2Gm earth v= R+h=2v=11.01km/s. 21 从地面发射能够离开太阳系引力范围的物体的最小发射速度称为第三宇宙速 度.可以用能量守恒定律和速度相加来估算第三宇宙速度.物体在离开地球引 力范围时的总能量是它的动能和太阳对它吸引的势能之和,在航天过程中它的 能量保持不变,也就是能量守恒.如果物体可以离开太阳引力范围,可以到与 太阳距离为无穷远的地方,这时物体的势能等于零,总能量等于动能的值,最 小也是零.发射过程完毕.发射过程总时间是三级火箭 分别的加速时间之和t0=t01+t+t.三级火箭垂直于地平面向上加速升空t0 光子火箭   

火箭的能源是燃料,燃料的燃烧是化学反应.化学反应释放的能量在eV -10 数量级,在数量级上相当于物质内部储存能量的10(这个比值称为能量释放 -3 率).原子核裂变反应的能量释放率约为10.核聚变反应的能量释放率约为 -3 6×10.   科学家在粒子物理的研究中发现,粒子和反粒子相碰将发生湮没反应:粒 子和反粒子消失了,产生介子或光子.例如电子和正电子相碰,转化成2个或 3个光子.在这个反应中物质内部储存的能量释放率是10 00%,这是现今已知 的能量释放率最高的反应.   如果能利用反物质燃料来发射火箭,则完全可以用一个火箭来实现宇航. 利用反物质燃料来发射火箭,由于反物质湮没时射出的是光子,永远以真空光 速运动,因此火箭喷射速度u=c.这种火箭称为光子火箭.用光子火箭作为 运载火箭的效率是非常高的.光子火箭的原理早就清楚了,人们长期进行研 究,但是直到现在还没有能实现试制光子火箭. 如果要求k=2,可以让发射过程的时间t=420s=7min就可以了,这时喷射 的总质量Δm和火箭质量mf之比大于0.0000402,但可以小于0.0 0000412就 行了.如果要用光子火箭把一个质量为100t的空间站送入圆形人造卫星轨道, 火箭喷射的光子总质量 Δm可以是4.02kg到4.12kg就够了.   

20世纪50年代,美国曾经建立一个很大的研究项目,集中了一大批物理 学家、工程技术专家,对采用反物质燃料的光子火箭从原理和技术上进行深入 探讨研究.经过几年的研究之后,得到结论是:采用反物质燃料研制光子火 箭,遇到一些基础性的困难.在未来可见的几十年内,难以实现. 超重过程和失重状态   航天器发射过程中要从地面出发上升到至少h=200km的高空.与此同 时,还要加速到相对于地球的速度为v=7.78km/s以上.这是航天和宇航的 必不可少的过程,这段时间航天器经历一个超重过程.   如果航天器是用一个三级火箭发射的,每一级火箭点燃后,火箭都要不断 加速,其加速度不断增加.第k级火箭加速度的最大值是在加速到最后t时, 如果这级火箭加速时间为10min,这时相当于任何物体受到的地心引力加大到 9.517倍.任何物体的重量都表现为增加到原重量的9.517倍,一个体重60kg 的宇航员的体重在这时表现为571.2kg.   航天器载人飞行时,就必须考虑作航天飞行的人是否能经受这个超重过程. 为了安全,加速度不能太大,就要改变和延长加速过程所经历的时间和所走的距 离.上面所做估算的前提是认为发射过程是向上直线加速的过程,实际的航天发 射过程不是一个简单的向上直线加速过程,但这个估算还是有参考意义的.   

航天器进入航天轨道后,就进入失重状态.这时所有的物体都表现为有质 量、无重量的状态.所有的物体都有质量但都漂浮在空中,似乎都没有受到地 球的万有引力的吸引.在航天的整个过程中,主要都是失重状态.作航天飞行 时,需要能适应失重状态. 航天的交通与宇宙线防护   人造地球卫星和航天飞机在地球大气层外沿椭圆轨道飞行.它们的速度一 1  5第七章 航天与宇航中的物理  2 般大于等于第一宇宙速度.它们之间的相对速度一般也是几千米每秒的数量 级,远远比炮弹要快.这样高的速度下,任何碰撞都是灾难性的.发射人造地 球卫星,如果是通过三级火箭进行的,则每发射一颗人造卫星,天空中就增加 了四个飞行物.因此航天交通的管理是一个重要问题.   人造地球卫星和航天飞机在地球大气层外沿椭圆轨道飞行.它们运行的空 间是没有大气的,也就是空间的 “大气压力”是零,人很难适应这种条件. 因此,航天器和宇航服必须密封,保证人的生活环境.   在航天的过程中,航天器永远在原始宇宙射线的照射下飞行.宇宙射线是 来自太空的高能粒子,主要成分是高能质子.这些粒子以恒定的强度,均匀地 从各个方向

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