现代物理知识
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2011年 23卷 3期 刊出日期 2011-06-18
物理知识
物理前沿
核电技术专题
科苑快讯
科学源流
物理知识
3
大气科学的热点问题
Hot!
钱维宏, 林祥
随着社会的发展和科学的进步，人类对于地球大气的认识在不断深入，关注在不断增加，但未知领域和迷惑依旧存在。这里，我们将针对当前大气科学领域的几个热点问题展开讨论，希望了解大气科学的现状和未来，促进大气科学的健康发展。
2011 Vol. 23 (3): 3-12 [
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13
太阳的故事——太阳中微子之谜
Hot!
卢昌海
爱丁顿和贝特的理论能很好地说明太阳为什么可以长时间发射如此惊人的能量，从这个意义上讲，它已经经受住了初步的观测检验。但这种检验毕竟是很间接的，如果打个比方的话，有点像是通过测量一个黑箱的输出功能来检验有关它内部结构的猜测，哪怕检验合格，也未必能让所有人都信服，因为它终究不如打开黑箱直接窥视里面的结构来得确切。科学家们想要的正是像打开黑箱直接窥视那样的确切性。
2011 Vol. 23 (3): 13-19 [
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物理前沿
20
环境磁学
Hot!
张卫国
当我们去旅游时，江西是红色之旅的重要省份。江西被称为红土地，一方面它是我国著名的革命老区，另外一方面该省地表大面积分布着外观为红色的土壤(称为红壤)，红色的由来与红壤中含有的赤铁矿有关。近几年媒体报道的有人在黄河郑州段泥沙中非法淘铁，利用磁铁吸取的黑砂，则含有大量的磁铁矿。在我们的周围，上述与铁有关的物质不胜枚举，之所以如此，是因为铁是地壳中丰度第四的元素，它在环境中广泛存在。以磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、胶黄铁矿等为代表的含铁的氧化物、硫化物，从磁学的观点，属于磁性较强的亚铁磁性物质以及具有高矫顽力的反铁磁性物质，可以较为容易地被磁学方法加以检测，因此地球科学工作者就把采集到的湖泊、海洋、河流沉积物以及土壤、岩石、大气悬浮颗粒物等物质，在野外或实验室内人为施加以磁场，观察这些物质表现出的宏观磁学性质，获得这些物质中所含的磁性矿物的类型、含量和颗粒大小等信息。样品的磁学特征一定程度上反映了物质来源、搬运过程、岩石风化成土过程、成岩作用、人类活动等综合信息，因而具有环境指示意义。环境磁学即是一门以磁性测量为核心手段、磁性矿物为载体，通过分析物质的磁性矿物组合和特征，以揭示不同时空尺度的环境作用、环境过程和环境问题的边缘学科。
2011 Vol. 23 (3): 20-22 [
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核电技术专题
23
热中子反应堆与核电
Hot!
陈献武
一、 前言 1939 年德国科学家哈恩发现了重核的自发裂变，从此开始了原子能时代的新纪元。这个发现证实了核裂变伴随着大量能量释放的预言，此后又发现每个原子核裂变会放出几个中子。使得自持链式反应成为可能。如
235
U 吸收一个中子后，铀核的激发能增高而变得极不稳定，很快裂变成几个碎片，以碎片动能的方式放出能量。核裂变除放出碎片外，还放出2～3 个中子，例如
235
U 平均放出2.43 个中子，
239
Pu 平均放出2.92 个中子。如果这些中子中至少有一个中子去轰击铀核或钚核，就实现了所谓的自持链式反应。
2011 Vol. 23 (3): 23-36 [
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37
我国快堆技术发展和核能可持续应用
徐銤
一、前言 快中子堆(简称快堆)是主要以平均中子能量0.08～0.1MeV 的快中子引起裂变链式反应的反应堆。快中子堆的主要特点是，在堆运行时，新产生的易裂变核燃料，如钚，能多于消耗掉的易裂变核燃料钚或235U，即增殖比大于1，易裂变核燃料得到增殖，因此又称为快中子增殖反应堆。运行中真正消耗的是天然铀中不易裂变，且丰度占99.2%以上的238U。快堆的乏燃料(即运行后出堆的燃料)经后处理，所得钚返回堆内再烧，多余的钚则用于装载新的快堆。如此封闭并无限次循环则对铀资源的利用率可从单单发展压水堆的1%左右提高到60%～70%。
2011 Vol. 23 (3): 37-43 [
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44
核安全与核能社会
雷奕安
今年是切尔诺贝利核灾难25 周年，又发生了日本九级地震引起的福岛核电站泄漏事件。这两次核灾难后果严重，经济上损失巨大，受灾人口众多，心理阴影长期存在。包括美国三哩岛核事故在内的几次大事故，长远地影响了人们对核能的态度，核能发展有很大的阻力。核能的发展和不发展现在在全世界范围内都是一个重大的政治问题，争论激烈。那么核能的关键问题在哪里，究竟安全不安全，究竟应不应该发展？本文将简要介绍核能的原理，几次重大核事故及其教训，讨论核能的安全关键是什么，要不要、应该不应该发展核能，如果要发展核能，我们应该怎么做。
2011 Vol. 23 (3): 44-50 [
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科苑快讯
36
开普勒天文台发现恒星搏动
高凌云
美国宇航局2009 年3 月发射的开普勒天文台已经成为探索日外行星的同义词。但这并非它肩负任务的全部，它还会记录恒星的轻微搏动，这是从恒星核心散发到表面的声波导致其亮度变化而产生的。 近期《科学》(Science)刊登的一篇论文报告了对大约500 颗类日恒星搏动所做的研究，研究者测算了它们的质量、半径和年龄，并测试了恒星演化模型。 而在同一期的另一论文中，另外一个研究小组报告，他们利用开普勒的数据探测了一个三星系统，包括1 颗红巨星和2 颗红矮星。虽然天文学家认为红巨星会出现内部声波导致的类日搏动，但是研究小组发现这是由于2 颗红矮星轨道运行引起的引力涨落所致。研究者希望利用这些观测数据进一步认识恒星系统的形成和演化。
2011 Vol. 23 (3): 36-36 [
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43
同步加速器无损检验艺术品和化石
高凌云
梵高曾向他的兄弟抱怨自己的向日葵油画很快就褪色了，而现在看起来他的向日葵不是褪色了，而是由黄色变成棕色了。这种变化是由于染料中的六价铬缓慢还原为三价铬，使绿色化合物转变为棕色化合物造成的。这是意大利佩鲁贾大学(University of Perugia)的莫尼科(Letizia Monico)与比利时安特卫普大学(University of Antwerp)的同行在法国格勒诺布尔(Grenoble)利用欧洲同步辐射装置(European Synchrotron Radiation Facility，ESRF)的密集X 射线通过实验进行无损光谱学检测得出的结论。 这里的X 射线同样被法国国家自然历史博物馆( National Museum of Natural History ) 的何赛(Alexandra Houssaye)用于制作9500 万年前有足蛇化石的3D 影像。目前全世界仅发现3 件有足蛇化石，它们表明蛇最初像蜥蜴一样是有腿的，后来才渐渐失去。何赛研究的这件蛇化石看起来只有一条腿，其实还有一条腿埋在岩石之中，借助欧洲同步辐射装置后才看清了化石的细节。
2011 Vol. 23 (3): 43-43 [
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62
诺贝尔物理学奖110 年知识竞答(Ⅰ)
高凌云
从1901 年起，诺贝尔物理学奖已经持续颁发了110 年。在这110 年中，诺贝尔物理学奖项遍及现代物理学的各个主要领域，涉及物理前沿学科的许多重大成果，备受社会瞩目。经《现代物理知识》编委会讨论，决定举办“诺贝尔物理学奖110 年知识竞答”活动，旨在促进广大青年学生及物理爱好者学习相关物理知识，了解著名物理学家事迹，激发对物理学的兴趣。
2011 Vol. 23 (3): 62-63 [
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科学源流
51
量子色动力学札记
Hot!
黄涛
今年《现代物理知识》第1 期向读者推荐了一本新书《量子色动力学引论》，已出版了数月。应编辑部约稿，谈谈我所经历以及在写作这本书时所知道的有关量子色动力学发展历史和有趣故事。
2011 Vol. 23 (3): 51-58 [
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1844 年5 月24 日：摩尔斯与电报
萧如珀, 杨信男
科技创新有时会在最不可能的情形下产生，摩尔斯电报即是最好的例子。摩尔斯(Samuel Finley Breese Morse)于1791 年出生在美国麻州的查尔斯城，父亲是当地的牧师。摩尔斯是一位专业的艺术家，并未受过科学家的训练。他大致来说只是一个平凡的学生，但当时新发展的电科学却激起了他的兴趣。摩尔斯1810 年自耶鲁大学毕业后，即赴英国，研习绘画，并于1813 年在皇家学院展出他的作品，还花了将近十年以肖像艺术家身分巡回各地，完全未料到他以前在电磁方面的兴趣竟会在全球的通信方面引起了革命。
2011 Vol. 23 (3): 59-60 [
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1931 年6 月：劳伦斯与第一部回旋加速器
萧如珀, 杨信男
20 世纪20 年代，美国转型成为一个以现代科技为基础的社会，而这也是个人成就辉煌的时代，在科学界，因一位27 岁加州伯克利大学物理教授的努力，开启了现代多领域国家实验室的世纪。
2011 Vol. 23 (3): 60-61 [
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现代物理知识
编辑部公告
2018年全国物理科普大会通知
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物理科普信息
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2018年全国物理科普大会通知
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