人類生存發(fā)展與核科學(xué)緒論課件

1、人類生存發(fā)展與核科學(xué)吳奕初物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院正電子實驗室辦公地點：物理樓 2-206電話：68752370E-mail：ycwu人類生存發(fā)展與核科學(xué)課程簡介 英文名稱 Nuclear Science and Human Subsistence and Development教學(xué)對象 全校文、理、工、醫(yī)的本科生 2 學(xué)時/周 總 18 學(xué)時 1 學(xué)分 1）電力系統(tǒng) 11）高速公路 2）汽車 12）航天 3）飛機 13）因特網(wǎng) 4）自來水 14）成像技術(shù) 5）電子技術(shù) 15）家用電器 6）無線電和電視 16）保健設(shè)施 7）農(nóng)業(yè)機械化 17）石油化工 8）計算機 18）激光和光纖 9）電話 10）空

2、調(diào)制冷 20）高性能材料20世紀最偉大工程技術(shù)成就 - 20 項 美國工程技術(shù)界評出19）核技術(shù)19）核技術(shù)：核能技術(shù)的社會影響雖然有爭論，如核威懾，但核技術(shù)用于發(fā)電、醫(yī)學(xué)診斷和治療是無可爭議的。核聚變是地球上未來取之不盡的清潔能源。 教學(xué)目的1）學(xué)習(xí)和了解核科學(xué)基本知識，以及這些基本知識 是如何轉(zhuǎn)化為技術(shù)，轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，造福人類， 并與人類生存發(fā)展息息相關(guān)的。2）正確認識和了解核科學(xué)技術(shù)對人類的沖擊和影響 3）了解核科學(xué)技術(shù)的社會性和人文性，主動推動科 學(xué)技術(shù)發(fā)展，造福人類。 3.面對這種矛盾情況，有必要在社會公眾中進行核 科學(xué)知識的普及，特別是對大學(xué)生公眾群體。他們將是國家未來重要的組織者

3、和建設(shè)者，他們對核科學(xué)這樣一類高技術(shù)的認識，將直接關(guān)系到能不能使人類創(chuàng)造的高技術(shù)，造福于人類 ，改善人類工作和生活條件，提高生活質(zhì)量。4.為大學(xué)生提供一種能力 對遇到的“核”問題 ，在知識上有一個基本的了解，知道它的利與弊，樹立正確的科學(xué)觀點，建立科學(xué)的工作程序，以便進行社會、經(jīng)濟和技術(shù)的綜合分析發(fā)表見解，作出理智的判斷和正確的選擇?；居^點1）人類生存發(fā)展需要核科學(xué)技術(shù),歷史證明核技術(shù)能夠滿足人類生存發(fā)展的需求。2）核技術(shù)是一把高科技的“雙刃劍”：有用；有害3）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人類完全有能力安全的使用 和發(fā)展核技術(shù)造福人類,而危險或不安全完全來自人類自己；危害和避免危害 威脅與反威脅的斗

4、爭一直在進行著： 人與技術(shù) 人與人4）人類對自然界賦予原子核的威力不可能棄之不用，正義一定會戰(zhàn)勝邪惡，和平利用核技術(shù)一定會使人類的明天更美好。 教材和參考資料教材：人類生存發(fā)展與核科學(xué) 劉洪濤等編箸 北京大學(xué)出版社 2001年 參考資料：探索原子核的奧秘 黃祖洽 湖南教育出版社 1994讓射線造福人類 林文廉 北京師范大學(xué)出版社 1997環(huán)境放射性概論 俞譽福 復(fù)旦大學(xué)出版社 1993Nuclear Physics Principles and Applications, Wiley, John Lilley, 2001核科學(xué)與核技術(shù)教育部網(wǎng)上合作研究中心（http:/） 核科學(xué)基礎(chǔ)知識及發(fā)展

5、動態(tài)；如CPEP（Contemporary Physics Education Project）Nuclear Science http:/。 教學(xué)方式課堂講授 教師分章進行自學(xué) 指定有關(guān)內(nèi)容 完成作業(yè) 寫小論文 （自選題目） 1000-1500字 1 篇/每人成 績 評 定原則 1）課堂教學(xué)與其他方式結(jié)合 2）平時與期末結(jié)合總成績 = 平時（30%）+ 期末（70%） 平時：上課率檢查 + 作業(yè)等 10 小論文（1000-1500 字） 20 期末：筆試 開卷 70 （可帶文字材料，但不能交流）認識與提高 揭開了“核的神秘面紗”，了解核威懾力的根由。不再“談核色變”或有好轉(zhuǎn)。放射性是一把雙刃

6、劍,“未來的世界應(yīng)該是馴服核、利用核的世界”。中國要強大，核科學(xué)不能無;中國要發(fā)展，核能源不能無。中國人體質(zhì)好，核醫(yī)學(xué)不能無 ；中國人要接受核科學(xué)，核社會學(xué)不能無。歷史回顧重要人物H.Becquerel, 法國物理學(xué)家（1852-1908），1903年獲得諾貝爾獎。發(fā)現(xiàn)了鈾(U)放射現(xiàn)象，這是人類歷史上第一次在實驗室里觀察到原子核現(xiàn)象。歷史回顧重要人物M.Curie，法國物理學(xué)家（1867-1934），波蘭人，1903年獲得諾貝爾獎。發(fā)現(xiàn)釙(Po)和鐳(Ra); 她的女兒(I.Joliot-Curie, 1897-1956)和女婿(F. Joliot-Curie, 1900-1958)因發(fā)現(xiàn)人

7、工放射性獲1934年諾貝爾獎。歷史回顧重要人物E.Rutherford，英國物理學(xué)家(1871-1937)，新西蘭人，1908年獲得諾貝爾獎。證實了a 射線為He2+， b 射線為電子； 提出了原子的核式模型；首次實現(xiàn)人工核反應(yīng)；培養(yǎng)了10諾貝爾獎獲得者。歷史回顧重要人物J.Chadwick，英國物理學(xué)家(1891-1974)，1935年因發(fā)現(xiàn)了中子獲得諾貝爾獎。中子的發(fā)現(xiàn)被認為是原子核物理的誕生。歷史回顧重要人物E.Fermi，意大利物理學(xué)家(1901-1954)，1938年獲得諾貝爾獎。發(fā)明了熱中子鏈式反應(yīng)堆。歷史回顧重要人物R.L.Mossbauer, 德國物理學(xué)家(1929-1976)

8、。1961年因為對輻射的共振吸收的研究和發(fā)現(xiàn)的Mossbauer效應(yīng)獲諾貝爾物理學(xué)獎。歷史回顧重要人物丁肇中，(1936)與 B.Richter, (1931)分別發(fā)現(xiàn)J粒子，找到了美夸克存在的證據(jù)，1976年獲諾貝爾獎。十位華裔諾貝爾獎獲得者 李政道：1926年生于上海，美籍華人，中學(xué)時代在大陸，1957年獲諾貝爾物理學(xué)獎，時年31歲；楊振寧：1922年生于安徽，美籍華人，中學(xué)時代在大陸，1957年獲諾貝爾物理學(xué)獎，時年35歲；丁肇中：1936年生于美國，美籍華人，中學(xué)時代在臺灣，1976年獲諾貝爾物理學(xué)獎，時年40歲；李遠哲：1936年生于臺灣，中國臺灣，中學(xué)時代在大陸，1986年獲諾貝爾

9、獲化學(xué)獎，時年50歲；朱棣文：1948年生于美國，美籍華人，1997年獲諾貝爾獲物理學(xué)獎，時年49歲；崔琦：1939年生于河南，美籍華人，中學(xué)時代在大陸，1998年獲諾貝爾獲物理學(xué)獎，時年59歲；達賴：1935年生于青海，中國國籍，中學(xué)時代在大陸，1989年獲諾貝爾和平獎，時年54歲；高行?。?940年生于江西，中學(xué)時代在大陸，獲獎的同年加入法國籍，2000年獲諾貝爾文學(xué)獎，時年60歲。 錢永健:年出生于美國紐約,美籍華人，2008年諾貝爾化學(xué)獎. 高錕： 1933年在上海出生 ，香港人，2009獲諾貝爾物理學(xué)獎，時年76歲。歷史回顧重要事件 1896：H.Becquerel發(fā)現(xiàn)了鈾(U)放射

10、現(xiàn)象; 1897：P.&M.Curie發(fā)現(xiàn)釙(Po)和鐳(Ra); 1899：盧瑟福發(fā)現(xiàn)a , b 射線； 1900：維拉德發(fā)現(xiàn)g 射線; 1903：盧瑟福證實a 射線為He2+， b 射線為電子； 1911：盧瑟福提出原子的核式模型； 1919：盧瑟福首次實現(xiàn)人工核反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。10/1/2022歷史回顧重要事件 1932：J.Chadwick發(fā)現(xiàn)了中子; 1934：F.&I.Joliot-Curie發(fā)現(xiàn)人工放射性； 1939：O.Hahn等人發(fā)現(xiàn)重核裂變； 1939：N.Bohr等提出液滴模型; 1942：E.Fermi發(fā)明熱中子鏈式反應(yīng)堆； 1945：原子彈試爆成功，并在廣島上空爆炸

11、； 1952：氫彈試爆成功。10/1/2022歷史回顧重要事件 1958：我國建成第一座重水型原子反應(yīng)堆; 1964：我國第一顆原子彈試爆成功； 1967：我國第一顆氫彈試爆成功； 1969：我國首次成功地下核實驗； 1984：我國受控?zé)岷司圩儗嶒炑b置順利啟動； 1988：北京正負電子對撞機首次對撞成功； 1991：秦山核電站發(fā)電成功; 10/1/2022歷史回顧原子彈“小玩意兒”钚裝藥重6.1千克，TNT當(dāng)量2.2萬噸，試驗中產(chǎn)生了上千萬度的高溫和數(shù)百億個大氣壓，致使一座30米高的鐵塔被熔化為氣體，并在地面上形成一個巨大的彈坑。在半徑為400米的范圍內(nèi)，沙石被熔化成了黃綠色的玻璃狀物質(zhì)，半徑

12、為1600米的范圍內(nèi)，所有的動物全部死亡?！霸訌椫浮?奧本海默在核爆觀測站里感到十分震驚，他想起了印度一首古詩：“漫天奇光異彩，有如圣靈逞威，只有一千個太陽，才能與其爭輝。我是死神，我是世界的毀滅者。”歷史回顧原子彈在長崎投擲的原子彈爆炸后形成的蘑菇狀云團，爆炸產(chǎn)生的氣流、煙塵直沖云天，高達12英里多。美國原子彈突襲廣島和長崎造成了巨大的毀傷。廣島市區(qū)80%的建筑化為灰燼，64000人喪生，72000人受傷，傷亡總?cè)藬?shù)占全市總?cè)丝诘?3%。長崎市60%的建筑物被摧毀，傷亡86000人，占全市總?cè)丝诘?7%。歷史回顧原子彈中國第一顆原子彈爆炸蘑菇云發(fā)展圖課外閱讀材料/abcABCs of N

13、uclear Science is a brief introduction to Nuclear Science. We look at Antimatter, Beta rays, Cosmic connection and much more. Visit here and learn about radioactivity - alpha, beta and gamma decay. Find out the difference between fission and fusion. Learn about the structure of the atomic nucleus. Learn how elements on the earth were produced. Do you know that you are being bombarded constantly by nuclear radiation from the Cosmos? Discover if there are radioactive