首 页  |   期刊介绍  |   编委会  |   投稿指南  |   期刊订阅  |   广告服务  |   留言板 |  联系我们  |   English

在线办公  作者投稿  作者查稿  专家审稿  编辑办公 在线期刊  最新录用  当期目录  下期目录  过刊浏览  论文检索  Email Alert   会员登录 友情链接 -----常用链接----------- 中科院高能物理研究所 中国期刊网 万方数据 更多...

2018年 30卷 5期 刊出日期 2018-10-18 纳米科学及其应用专题 本刊专稿:BEPC建成30周年 科学源流 纳米科学及其应用专题 3 纳米技术与核能发展 Hot! 袁立永, 王琳, 王聪芝, 李飞泽, 胡孔球, 石伟群 随着人类现代化进程的加快，全世界的能源需求也在迅速攀升。核能由于具有极低的二氧化碳排放和极大的发展潜力，越来越受到众多国家的重视。但是，核能产业的迅猛发展也引起公众对核安全、核扩散等问题更加关注。现役的反应堆使用寿命的最大化、核资源的高效利用以及与核燃料循环相关的放射性废物有效处理是核能发展必须面对的挑战。纳米材料是近年来受到广泛重视的新型材料，纳米尺寸使得纳米材料不仅具有量子尺寸效应与量子隧道效应，而且比其他普通材料具有更大的比表面积，显示出不同于一般材料的独特物理化学性质。世界上主要核能国家非常重视纳米材料与技术在先进核能系统中的前瞻性研究，其中美国能源部下属的五个国家实验室，早在2002年，均成立了专门从事纳米材料与技术研究的中心或实验室。纳米技术已经被应用于核燃料循环的各个环节，在未来先进核能体系中具有广泛的应用前景。 2018 Vol. 30 (5): 3-10 [摘要] ( 1372 ) [HTML 1KB] [PDF 13331KB] ( 1030 ) 11 金属有机骨架纳米材料在能量储存和转换领域中的应用研究 Hot! 于淑君, 吴忆涵, 王祥科 以碳氢化合物为基础的化石燃料，如石油、天然气和煤炭，是支撑当今社会经济和技术快速发展的主要能源来源。然而，随着人口和经济的迅速增长，巨大的全球能源消耗造成了化石燃料的不可持续发展。同时化石燃料的过度开发使用也带来了严重的环境问题。伴随着能源和环境的双重危机，越来越迫切需要开发清洁和可再生的能源，以减少、回收、最好是取代化石燃料的使用。可再生能源革命的关键技术之一是有效的能源转换和能量储存。能源转化和储存效率依赖于电化学反应，最典型的例子是水裂解制氢、燃料电池的氧化还原反应发电、CO2的催化还原、电池和超级电容器的离子循环用于能量存储。电极材料在很大程度上决定了一个电化学储能和转换装置的效率。有效的表面积、优化的孔隙大小分布和结晶性是电极材料最重要的影响因素。因此，考虑到实际应用，开发具有较高性能的新型电极材料至关重要。 2018 Vol. 30 (5): 11-19 [摘要] ( 1128 ) [HTML 1KB] [PDF 11415KB] ( 1376 ) 20 纳米技术在医疗上的应用 Hot! 张晨阳, 谷战军, 晏亮 纳米技术是指在0.1~100 nm三维尺度范围内加工制造，使相应的材料或者系统获得新的性质和功能。基于现代物理学、化学、生命科学等学科的革新以及与其他前沿工程技术结合，纳米技术得到迅速发展，并与其他学科不断交叉和渗透，逐渐形成了一门基于纳米材料的多学科交叉的科学技术。经过几十年的快速发展，涌现出大量的相关新兴研究领域，例如纳米医学、纳米材料学及纳米制造技术等等。目前，纳米技术展现出非常高的活力和发展潜力。 2018 Vol. 30 (5): 20-25 [摘要] ( 1494 ) [HTML 1KB] [PDF 4425KB] ( 1959 ) 26 纳米药物 Hot! 任红轩, 万菲, 窦凯飞 纳米生物医学是纳米技术在生物医学中的应用，也是二者的有机结合，包括纳米科技推动生命科学的发展、纳米药物与药物载体技术、疾病诊断的纳米材料与技术、以医学应用为目标的纳米材料与纳米器件、生命科学研究中的纳米表征技术、再生医学中的多肽分子自组装技术、纳米材料对健康和影响及分析评价等。纳米药物是其中一个重要的分支，主要包括纳米化载体药物和纳米晶药物。 2018 Vol. 30 (5): 26-30 [摘要] ( 981 ) [HTML 1KB] [PDF 1608KB] ( 1711 ) 31 纳米器件 褚卫国 随着1991年碳纳米管的发现，在全世界范围内掀起了研究纳米技术的热潮，而纳米器件及其加工制备水平是衡量纳米科技发展水平的重要标志。纳米器件是指利用微纳米加工技术制备得到的特征尺寸为纳米尺度（通常为1~100 nm）的具有特定功能的器件。因此，纳米器件具有两个显著特征，一是器件处于纳米尺度；二是具有特定功能。在制备纳米器件过程中需要利用微纳米加工技术，根据加工方式的不同，微纳米加工技术主要可分为“自上而下”和“自下而上”两种。“自上而下”主要是将大尺寸材料的多余或不需要的部分根据器件设计的要求而加工去除掉。“自下而上”主要是将原子、分子或原子集团按照器件设计而“堆砌”或“组装”起来。以集成电路为目标发展起来的典型微纳米加工技术——硅平面工艺技术（针对硅为衬底发展起来的加工工艺）主要为“自上而下”加工方式。随着微纳加工技术的迅速发展，“自下而上”的非传统加工方式在纳米器件加工、制备过程中也扮演越来越重要的角色，甚至不可或缺。因此，两种加工方式的有机结合将成为加工制备纳米器件的主要方式，这样才能满足结构更加复杂和功能更为强大的纳米器件的加工需求。因此，微纳加工技术水平一定程度上决定了纳米器件的制造和发展水平，也标志着纳米技术的发展水平。目前，微纳加工关键技术的迅速发展使得器件的最小特征尺寸能够达到5纳米，为各类高性能新型纳米器件的加工制备提供了强有力的技术保障，同时集成度也越来越高。 2018 Vol. 30 (5): 31-37 [摘要] ( 1052 ) [HTML 1KB] [PDF 11955KB] ( 44 ) 38 近红外Ⅱ区荧光Ag2S量子点及其在活体影像中的应用 张叶俊, 李春炎, 陈光村, 王强斌 当今生物医学的发展已由传统基于症状的治疗模式向以信息为依据的精准诊疗模式转变，医学影像技术是精准诊疗的重要工具，它的发展反映和引领着临床医学的进步。X射线的发现和计算机X射线断层技术（Computed Tomography，CT）的发明，分别获得1901年和1979年诺贝尔奖；1983年，核磁共振技术（MR）的发明也获得了诺贝尔奖。上述等影像技术可无创地实现体内病变组织的观察，为生物医学的研究及临床实践带来了全新性变革。尽管如此，目前的医学影像技术看到的大多是病变的结果，以肿瘤为例，目前临床可实现的肿瘤检出在1厘米大小左右，恶性程度高的肿瘤往往已发生转移。因此，人们最希望看到的是在早期发现病变，也就是分子细胞水平的病变，只有这样才能充分了解病情，制定最佳治疗方案，并实现治愈的目的。 2018 Vol. 30 (5): 38-40 [摘要] ( 1027 ) [HTML 1KB] [PDF 5483KB] ( 23 ) 本刊专稿:BEPC建成30周年 41 我国高能物理三十五年的回顾(节选) 张文裕 本文原文发表于1984年第3期的《高能物理》杂志，文章有五个部分，我们摘选了其中与基于粒子加速器的高能物理实验相关的部分，来回顾北京正负电子对撞机（BEPC）建造前我国高能物理研究状况。 2018 Vol. 30 (5): 41-44 [摘要] ( 989 ) [HTML 1KB] [PDF 808KB] ( 61 ) 45 齐心协力建设北京正负电子对撞机 叶铭汉 早在两千多年前，我国就有“五行”的假说，认为世界上的万物都是由金、木、水、火、土五种最基本的物质所组成。古代哲学家的“基本物质”的想法在今天已经被科学研究所证实。20世纪物理学的进展告诉我们，世界确实是由一些基本粒子组成的。现在已知的基本粒子有60多种，分为三大类。一类是传递基本粒子之间的作用的，统称媒介子，已知12种。它们是光子（传递电磁作用，质量为零）；胶子（传递强作用，质量为零），胶子有8种；中间玻色子（传递弱作用，W+和W-的质量各为81 GeV/c2，Z0的质量为92 GeV/c2）。另外两类分别名叫夸克和轻子。夸克有6类，每类又分为三种色，各种又有它的反粒子，这样共有6×3×2=36种。轻子有6类，每类又有它的反粒子，总共6×2=12种。2013年3月，欧洲核子中心宣布实验探测到了标准模型预言的最后一个粒子希格斯玻色子。对于组成万物的这些基本粒子，我们如果能够掌握它们的性质，它们之间的相互作用和运动规律，就有可能运用这些知识为人类服务。人类的发展历史非常清楚地告诉了我们这一真理。科学家对于电、磁现象的纯基础研究导致人类进入电气时代。对于原子核的基础研究开创了原子能的应用。这种为了造福人类的信念一直推动着科学家们孜孜不倦地对于物质的基本结构进行探索。 2018 Vol. 30 (5): 45-48 [摘要] ( 940 ) [HTML 1KB] [PDF 431KB] ( 32 ) 49 北京正负电子对撞机 方守贤 粒子加速器利用电磁场将带电粒子加速到高能量，是探索物质微观结构的利器。新中国成立伊始，就十分重视科学技术的发展，支持中国的科学家们积极投入物质结构的研究。当时，我国的经济力量还十分薄弱，但党和国家仍然把高能物理研究提到了议事日程上。1956年制订的我国科学发展的十二年远景规划中就提出“制造适当的高能加速器”的构想。光荣之路必艰辛，我国高能加速器的建设经历了七上七下的坎坷曲折，经过几代人艰辛的努力，终于取得了北京正负电子对撞机的成功。 2018 Vol. 30 (5): 49-52 [摘要] ( 939 ) [HTML 1KB] [PDF 838KB] ( 75 ) 53 τ轻子质量测量实验——北京谱仪上的第一项成果 郑志鹏 在介绍τ轻子质量测量实验之前，先介绍一下北京谱仪。 2018 Vol. 30 (5): 53-56 [摘要] ( 932 ) [HTML 1KB] [PDF 2699KB] ( 33 ) 57 从BEPC到BEPCⅡ 陈和生, 李卫国, 张闯 北京正负电子对撞机（BEPC）是我国改革开放中建设的第一台重大科学装置。1988年10月24日，邓小平同志亲临BEPC的落成典礼，发表了“中国必须在世界高科技领域占有一席之地”的著名讲话，指出：“过去也好，今天也好，将来也好，中国必须发展自己的高科技，在世界高科技领域占有一席之地”。对撞机的建设者们没有辜负小平同志的殷切期望，BEPC在建成后立即投入运行，性能在国际上τ-粲能区的对撞机中居于领先地位，在BEPC的北京谱仪（BES）上取得了τ轻子精确测量、R值测量和新粒子X（1835）的发现等重要成果。BEPC的丰硕成果，得到国内外高能物理界的高度评价，也引发了在粲物理领域研究的国际竞争。在国家的大力支持下，我们制订了中国高能物理发展战略，依靠全所同事的齐心努力，实现了从BEPC到BEPCⅡ的发展，继续保持我国在世界高能物理领域的一席之地和在粲物理领域的领先地位。 2018 Vol. 30 (5): 57-61 [摘要] ( 866 ) [HTML 1KB] [PDF 8337KB] ( 40 ) 62 从BEPC到CEPC 王贻芳 1988年10月16日，北京正负电子对撞机（Beijing Electron Positron Collider，BEPC）首次实现了正负电子对撞，宣告建成。至今，已经整整30年。这30年，是我国科学技术飞速发展的30年，特别是基础科学有了长足进步，一些领域已经跻身国际先进行列，一些领域与国际先进水平的差距已大大缩小。以BEPC建设为起点，高能加速器、高能物理领域这30年走过的道路，正是我国科学技术30年发展历程的一个缩影。 2018 Vol. 30 (5): 62-66 [摘要] ( 935 ) [HTML 1KB] [PDF 984KB] ( 66 ) 科学源流 67 盖尔曼和威尔逊眼中的费曼 邢紫烟 今年是物理学大师理查德·费曼（Richard Feynman）教授诞辰100周年和逝世30周年，世界各地的物理学界正以各种方式纪念这位被誉为爱因斯坦之后最睿智的理论物理学家。他的很多名句，诸如“底部有足够的空间”、“做人的首要原则是不能欺骗自己，而自己是最容易上自己的当、受自己的骗的人”，也都成为传世真言，启迪着后来者的思想和灵魂。鉴于费曼的很多故事早已为大众所熟知，这里我们做一番史海钩沉的努力，借助他的同事默里·盖尔曼（Murray Gell-Mann）教授和盖尔曼的学生肯尼思·威尔逊（Kenneth Wilson）教授之口，换一个角度了解这位科学巨匠一些鲜为人知的真性情。 2018 Vol. 30 (5): 67-68 [摘要] ( 1023 ) [HTML 1KB] [PDF 374KB] ( 94 ) 69 物理学史中的九月 1737年9月9日:电池的催化者伽伐尼的生日 萧如珀, 杨信男 巴斯德（Luis Pasteur，1822~1895，法国人，微生物学的奠基者之一）说：“就观察而言，机会只给准备好的智者”，用这句话来形容伽伐尼（Luigi Galvani）（图1）最为贴切不过。伽伐尼在解剖青蛙时，注意到小刀碰到其脊髓，且有火花出现时，蛙腿会抽搐，触发了电池的发明以及电生理学的开展。 2018 Vol. 30 (5): 69-70 [摘要] ( 1039 ) [HTML 1KB] [PDF 1011KB] ( 80 ) 71 物理学史中的十月 1955年10月19日:宣布发现反质子 萧如珀, 杨信男 20世纪初期，科学家以为粒子的能量一定都是正数。但当1928年狄拉克（Paul Dirac，1902~1984）以方程式说明相对论性电子在电磁场内的行为时，看法就改变了。狄拉克提出说，反粒子可能和粒子都存在，两者成对，质量相同，只是电荷和能量相反*。 2018 Vol. 30 (5): 71-72 [摘要] ( 969 ) [HTML 1KB] [PDF 1353KB] ( 90 ) 编辑部公告 2018年全国物理科普大会通知 更多... 物理科普信息 更多...

编辑部公告 2018年全国物理科普大会通知 更多... 物理科普信息 更多...

版权所有 © 2007 《现代物理知识》编辑部 通讯地址：北京918信箱《现代物理知识》编辑部(100049) 电话：010-88236284　传真：010-88236766　E-mail:mp@mail.ihep.ac.cn 本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发  技术支持：support@magtech.com.cn