选修原子核全章教案上课.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,选修,3-5,第十九章 原子核,1/86,第一节,原子核组成,2/86,电子（负电）质量很小,原子,正电荷（大部分质量）,原子核？,3/86,人们经过什么现象或试验发觉原子核是由更小微粒组成？,人们认识原子核结构就是从天然放射性开始。,4/86,1896,年，法国物理学家,贝克勒尔发觉,，铀和含铀矿物能够发出看不见射线，这种射线能够穿透黑纸使摄影底片感光，物质发射射线性质称为放射性含有发射性元素称为放射性元素,元素这种自发放出射线现象叫做天然放射现象,一、天然放射现象,5/86,放射性不是少数几个元素才有，研究发觉，原子序数大于,82,全部元素，都能自发放出射线，原子序数小于,83,元素，有也含有放射性,放大了,1000,倍铀矿石,天然放射现象,6/86,射线,射线,射线,依据图判断,这三种射线都,带何种电荷？,二,、天然放射现象中三种射线,正电,负电,不带电,7/86,三,种射线特点,射,线,射,线,射,线,电离能力,贯通能力,速度,成份,氦核,电子流,电磁波,（光子）,1/10,光速,近,光速,光速,弱,较强,很强,很轻易,较弱,更小,都来自于原子核内部,！,8/86,三、原子核组成,三种射线都是高速运动粒子，能量很高，都来自于原子核内部，这也使我们认识到原子核蕴藏有巨大核能，,天然放射现象说明,原子核内有复杂结构,原子核内终究还有什么结构？,原子核又是由什么粒子组成呢？,9/86,1,、质子发觉,1919,年，,卢瑟福用,粒子轰击氮核，得到了质子,。经过研究证实，质子带正电荷，其电量和一个电子电量相同，它质量等于一个电子质量,1836,倍,.,深入研究表明，质子性质和氢原子核性质完全相同，所以,质子就是氢原子核,10/86,一样方法，从氟、钠、铝原子核中打出了质子。,-,质子是原子核组成部分。,原子核是否只是由质子组成呢？,卢瑟福进而猜测原子核内存在不带电中子，这一猜测被他学生查德威克用试验证实，并得到公认,核质量,质子质量,核电量,质子电量,11/86,2,、中子发觉,1932,年英国物理学家,查德威克,又,发觉了中子,，经过研究证实中子质量和质子质量基本相同，不过不带电,.,是中性粒子,.,在对各种原子核进行试验中，发觉,质子和中子是组成原子核两种基本粒子,.,12/86,13/86,1931,年，约里奥,居里夫妇,居里夫人女儿和女婿公布了他们关于石蜡在“,铍射线,”照射下产生大量质子新发觉,。,查德威克,立刻意识到，这种射线很可能就是由中性粒子组成，这种中性粒子就是解开原子核正电荷与它质量不相等之谜钥匙！查德威克立刻着手研究约里奥,居里夫妇做过试验，用云室测定这种粒子质量，结果发觉，这种粒子质量和质子一样，而且不带电荷。他称这种粒子为“,中子,”。,“,机遇只偏爱有准备头脑”,14/86,法国物理学家约里奥,居里夫妇（,freedoriejoliotcurie,，,19001958,；,irenejoliotcurie,，,18971956,）是著名科学家皮埃尔,居里夫妇（,pierrecurie,，,18591906,；,mariesklodowskacurie18671934,）女婿和大女儿。后人习惯称为小居里夫妇。他们都是著名科学伴侣、试验物理学家。,阅读材料：小居里夫妇三次后悔,15/86,小居里夫妇是处于二三十年代之交核物理“危机”时代，自从卢瑟福发觉人工核嬗变后，因为物理学家注意力多集中于量子力学上，在二十年代早期，对原子核物理研究进展十分迟缓。,1926,年量子力学建立，原子物理学中困难基本处理。于是，人们开始把注意力集中到原子核内。使物理学家们感到诧异是：量子力学在原子核中应用造成了许多困难。量子力学在核物理领域碰到了严峻挑战，但与经过放弃量子论建立量子力学来处理量子论危机不一样，量子力学在核物理领域危机是以经过三个新粒子：中子、正电子和中微子发觉处理。普通认为，中子概念最早是由卢瑟福于,1920,年提出，他在那年,6,月一次演讲中指出：“在一些条件下，一个电子有可能更紧密地与氢核相结合，从而形成一个中性偶极子。”,第一个显示出存在于中子迹象试验,是,玻特和贝克,进行,，他们用,粒子轰击铍，发觉从铍中发射出一个贯通力很强中性辐射，其辐射能量几乎是入射,射线能量十倍。玻特和贝克工作引发了许多物理学家兴趣。,1931,年，约里奥,居里与我国出色科学家、教育家严济慈教授同时被法国物理学会选为理事，在此期间，,约里奥夫妇重复了玻特试验,，并用这种从铍中放出新射线轰击石腊，结果竟从石腊中打出速度为,3107m,s,质子束来，假如认为这些质子产生是因为原子核受到,光子碰撞结果，那么计算表明，这种,光子能量最少应该含有,50,百万电子伏，不然就不可能给质子那么大速度，然而，这跟实际测得数据,10,百万电子伏有矛盾，遗憾是这一矛盾并没有引发,约里奥,居里夫妇深思，他们依然勉强地认可这种新射线就是,射线，把这一矛盾解释为,光子同质子康普顿散射,。在,1932,年,1,月,11,日，他们向巴黎科院提交了反应这一结果论文。,1,月底，,查德威克知道了约里奥夫妇试验马上意识到：光子不可能打出这么大能量质子，这很可能是自己寻找了十二年之久中子,，经过重复试验，正式命名为中子，于,1932,年,2,月发表了试验结果，仅半个月时间就取得了成功。查德威克也所以取得了,1935,年诺贝尔物理学奖。,1937,年到,1947,年我国著名物理学家钱三强在约里奥夫妇身边工作，谈及此事，约里奥说：“,当我文章发表以后，卢瑟福学生查德威克马上意识到，也就是卢瑟福预言新粒子，于是，他马上进行试验，一个月后就发表了论文，点出了中子存在，哎，我真笨呀！中子存在证据,80,已经被我们得到了。但就没有把它点明白。当我看了查德威克论文，后悔得用拳头打自己脑袋。,”,16/86,不幸是，,小居里夫妇在研究中子过程中，还发觉一个新粒子,。为了判断粒子运动方向，在粒子行径中放一块铅板，结果发觉粒子在铅板下部曲率半径变小，对这一改变，,居里夫妇未能抓住进行深入分析，更未做深入研究，却把它解释为放射源运动电子,，其实这正是人们寻觅已久正电子。到,1932,年,8,月,2,日，,安德森从拍摄到五室径迹中发觉了一张奇特照片，他敏感地意识到，这必定不是普通负电子轨迹，经过屡次试验和认真分析、推论，最终确认为正电子,，为此，安德森摘走了,1936,年诺贝尔物理奖桂冠。科学家们为探索微观世界而竟相拼搏，其间交织着艰难思索与灵感火花。成功欢乐和痛失良机懊恼,。,17/86,1938,年,9,月，小居里夫妇在萨维奇合作下应用放射化学方法分析中子轰击铀产物，发觉其中有,一个放射性元素，半衰期为,3.5,小时，化学性质靠近镧,。假如按当初关于超铀元素概念，这个产物性质应靠近锕。不过镧原子序数只有,57,，而锕原子序数却是,89,，原子量也相差甚远，这显然是一个矛盾。可惜他们没有抓住这个矛盾深入研究下去，就急忙发表了结果，,岂不知这正是核裂变产生结果,，很快便被科学家所证实。对新生事物缺乏深入研究，再一次使小居里夫妇成功机会失之交臂。,18/86,诚然，小居里夫妇不愧是一位伟大科学家，他们十分重视物理试验，精通试验技术，聪敏、好学。有过人毅力。,小居里夫妇首先发觉了人工放射性现象，取得人工放射性同位素,。为核物理学研究提供了更多放射性物质。他们所以而,取得,1935,年度诺贝尔化学奖,19/86,实际上试验室传统是一个相当主要原因，是剑桥物理传统和巴黎化学传统促使中子和人工放射发觉发生在美国和法国。,1933,年，小居里夫妇与安德林和布莱克特等人一起观察到了正电子,电子正确湮灭产生现象，深入确认了正电子存在。,1939,年，小居里夫妇、费米、匈牙利物理学家西拉德等人分别证实了链式反应不但可能，而且速率极高，两次反应时间间隔只有五十万亿分之一秒。这表明铀裂变链式反应一旦实现，极短时间内将有巨大能量释放出来。这一试验证实了人类从此进行利用原子能新纪元。尽管小居里夫妇存在许多失误，就其个人来说是一个遗憾，但就整个物理学发展来说起到了极大推进作用。在近代核物理研究方面，小居里夫妇贡献是空前，他们在核物理方面新发觉促进了核物理危机处理，造成了核物理大革命。约里奥教授没有回避自己疏忽和缺点，而由衷地钦佩自已竞争对手。又把自己教训讲给自己学生听，这种高尚道德情操是多么令人钦佩呀！当钱三强回国时，居里夫人伊伦娜教授语重心长地说：“我们俩（指与约里奥教授）经常讲，要为科学服务，科学要为人民服务。希望你把这两句话带回去吧！”女导师殷切嘱托，成了钱三强一生座右铭。,20/86,原子核组成,中子,质子,统称核子,U,He,H,1,1,4,2,235,92,X,A,Z,（核）电荷数,质量数,3,、原 子 核 组 成,10,15,m,元素符号,21/86,原子核组成,各种原子核内质子个数（核电荷数）和核外电子个数都相同，它也等于该种元素在元素周期表中原子序数；,原子核内质子和中子总数叫做核质量数，它等于该元素原子量整数部分,.,在某种核反应中，,一个中子变成一个电子和一个质子,这就是原子核内没有电子，又会放出电子，产生,射线原因,.,22/86,第二节 放射性元素衰变,23/86,一、原子核衰变,原子核放出,粒子或,粒子转变为新核改变叫做原子核衰变,衰变：放出,粒子衰变，如,衰变：放出,粒子衰变，如,1.,定义：,2.,3.,24/86,原子核发生衰变时，衰变前后,电荷数和质量数,都,守恒,衰变：,衰变：,说明：,1.,中间用单箭头，不用等号,2.,是,质量数,守恒，不是质量守恒,规律：,衰变方程,25/86,4.,本质：,衰变：,原子核内少两个质子和两个中子,衰变：,原子核内一个中子变成质子，同时放出一个电子,射线产生：,射线是,伴伴随,射线和,射线产生,电磁波（光子）（能量），,没有,衰变。,26/86,二、半衰期,(T),意,义：,表示放射性元素衰变快慢物理量,1.,定义：放射性元素原子核有半数发生衰变所需时,间,2.,公式：,27/86,28/86,注意：,(1),半衰期长短是由原子核内部本身原因决定，与原子所处物理、化学状态无关,(2),半衰期是一个统计规律，只对大量原子核才适用，对少数原子核是不适用,29/86,考,古学家确定古木年代方法是用放射性同位素作为,“,时钟,”,，来测量漫长时间，这叫做放射性同位素鉴年法,30/86,第三节 探,测射线方法,31/86,1,、粒子使气体或液体电离，以这些离子为关键，过饱和汽会产生云雾，过热液体会产生气泡,2,、使摄影底片感光,3,、使荧光物质产生荧光,射线中粒子与其它物质作用会产生现象：,32/86,一、威尔逊云室：,结构：一个圆筒状容器，低部能够上下移动，上盖是透明，内有洁净空气,试验时，加入少许酒精，使酒精蒸汽到达过饱和状态。,利用射线电离本事,33/86,a,射线在云室中径迹：直而粗,原因：,a,粒子质量大，不易改变方向，电离本事大，沿涂产生粒子多,射线在云室中径迹：比较细，而且经常弯曲,原因：粒子质量小，跟气体碰撞易改变方向，电离本事小，沿途产生离子少,34/86,二、气泡室,-,高能物理试验最风靡探测设备,气泡室是由一密闭容器组成，容器中盛有工作液体,35/86,液体在特定温度和压力下进行绝热膨胀，因为在一定时间间隔内（比如,50ms,）处于过热状态，液体不会马上沸腾，这时假如有高速带电粒子经过液体，在带电粒子所经轨迹上不停与液体原子发生碰撞而产生低能电子，因而形成离子对，这些离子在复合时会引发局部发烧，从而以这些离子为关键形成胚胎气泡，经过很短时间后，胚胎气泡逐步长大，就沿粒子所经路径留下痕迹。假如这时对其进行拍照，就能够把一连串气泡拍摄下来，从而得到统计有高能带电粒子轨迹底片。,摄影结束后，在液体沸腾之前，马上压缩工作液体，气泡随之消失，整个系统就很快回到初始状态，准备作下一次探测。,36/86,气泡室中带电粒子径迹,气泡室优点：,它空间和时间分辨率高；,工作循环周期短，本底洁净、径迹清楚，可重复操作。,但也有不足之处：,那就是扫描和测量时间还嫌太长；,体积有限，而且甚为昂贵，,37/86,三、盖革,-,米勒计数器,一个能自动把放射微粒计数出来仪器，利用了射线电离本事,38/86,第四节 放,射性应用与防护,39/86,卢瑟福,在试验中发觉，往容器中通入氮气后，在荧光屏上出现了闪光，这表明，有一个新能量比,粒子大粒子穿过铝箔，撞击在屏上，这种粒子必定是在,粒,子轰击氮,核,而使该核发生改变时放出。这么，卢瑟,福,第一次通,过人工方法实现了原子核转变,，人类第一次打开了原子核大门,。,一、人工核,反应,40/86,与天然放射性物质相比，人造放射性同位素：,1,、放射强度轻易控制,2,、能够制成各种需要形状,3,、半衰期更短,4,、放射性废料轻易处理,二、人,工放射性同位素,41/86,（,1,）利用它射线,三、放,射性同位素应用,A,、因为,射线贯通本事强，能够用来,射线检验金属内部有没有砂眼或裂纹，所用设备叫,射线探伤仪,B,、利用射线穿透本事与物质厚度密度关系，来检验各种产品厚度和密封容器中液体高度等，从而实现自动控制,C,、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上静电,D,、利用射线照射植物，引发植物变异而培育良种，也能够利用它杀菌、治病等,42/86,被不一样剂量,射线照射后马铃薯,8,个月后,情况，左上方马铃薯没经过,射线照射，右下,方被,射线照射剂量最大，左下方保留最好,马铃薯被,射线照射剂量适中。,43/86,“,鲁棉一号”就是山东省棉花研究所科技人员应用放射性同位素钴,-60,放出伽玛射线处理棉花杂交后代育成,44/86,（,2,）作为示踪原子,：用于工业、农业及生物研究等,.,棉花在结桃、开花时候需要较多磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上，磷肥也能被吸收不过，什么时候吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内分布情况等，用通常方法极难研究假如用磷放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位放射性强度，上面问题就很轻易处理,45/86,人体甲状腺工作需要碘碘被吸收后会聚集在甲状腺内给人注射碘放射性同位素碘,131,，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织放射强度，有利于诊疗甲状腺器质性和功效性疾病,46/86,（,3,）放射性污染和防护,原子弹爆炸、核电站泄露会产生严重污染，在利用放射性同位素给病人做“放疗”时，假如放射性剂量过大，皮肤和肉就会溃烂不愈，造成病人因放射性损害而死去。有些矿石中含有过量放射性物质，假如不注意也会对人体造成巨大危害。,47/86,核反应堆外层厚厚水泥建筑,48/86,小结：,1,、核反应基本上可分为两大类：,一是自然衰变（天然放射性衰变），,二是人工衰变（人工转变）,（发觉质子核反应）,（发觉中子核反应）,2,、放射性同位素应用,49/86,第五节 核力与结合能,50/86,一、核力与四种基本作用,万有引力 电磁力 核力 弱力,二、结合能,原子核凭借核力结合，分开需要能量,结合能,平均结合能（比结合能）,51/86,三、质量亏损,1,、原子核质量小于组成它核子质量之和,质量亏损,52/86,2,、爱因斯坦质能方程,E=mc,2,E=,m c,2,53/86,第六节,核裂变,54/86,一、重核裂变,1,、,中,子轰击铀核,，铀,核分裂成质量相近两部分,，并释放出能量，这种核反应过程叫做核裂变,2,、,链式反应,55/86,3,、,核电站,核裂变能够在人工控制下进行,核反应堆,56/86,第七节 核聚变,一、轻核聚变（热核反应）,57/86,第八节 粒子和宇宙,58/86,比比谁小,分子由,_,组成，不一样原子组成,_,分子，相同原子组成,_,分子。,原子是由位于中心,_,和核外高速旋转,_,组成。,（电子带,_,电，原子核带,_,电）,原子核是由,_,和,_,组成。,（质子带,_,电，中子,_,电）,质子和中子都是由,_,组成。,原子,化合物,单质,原子核,电子,负,正,质子,中子,不带,夸克,正,59/86,盖尔曼,（,夸克,）,60/86,道尔顿,（原子）,汤姆逊,（电子）,卢瑟福（质子）,查德威克（中子）,盖尔曼,（,夸克,）,发觉各种微粒科学家,61/86,一、“基本粒子”不基本,62/86,1995,美国费米国家加速器试验室证实了顶夸克,(,Top Quark,),存在,63/86,二、发觉新粒子,64/86,粒子分类,分类,自旋,泡利不相容原理,统计规律,费米子,(,电子 质子 中子 各种重子,),半整数,1/2,，,3/2,，,服从,费米,狄拉克统计分布,玻色子,(,光子,介子,K,介子、,介子,),整数,0,或,1,等,不服从,玻色,爱因斯坦统计分布,1.,按自旋分类,2.,共振态粒子,寿命极短（约,10,-23,s,）,65/86,万有引力,电磁力,弱相互作用,强相互作用,引力子,光子,轻子,强子,4.,按相互作用分类,(,参加,),正、反粒子物理量绝对值都相同，但一些物理量,(,如电荷、磁矩等,),符号相反。,引力子 自旋应为,2,、静止质量和电荷为零，以光速运动。,光子 自旋为,1,，,是玻色子,3.,正粒子、反粒子,66/86,分类,正反粒子,自旋,电荷量,e,重子数,B,轻子数,寿命,10,-6,s,轻 子,电子,子,子,1/2,-1 +1,-1 +1,-1 +1,0,0,0,0,-1 +1,稳定,2.2,2.3,中,微,子,稳定,轻子（,共,12,种,）,中微子系中性粒子，质量为零，只参加弱相互作用。,说明,67/86,分类,粒子名称,自旋,介子,、,K,介子等,整数,玻色子,重子,核子,质子、中子及其反粒子,1/2,(,超子,3/2),费密子,超子,超子及反粒子,强子分类,K,介子和各种超子称为奇异粒子。试验中发觉以下现象,协同产生,:,一个超子总是和一个或几个,K,介子同时产生。,奇异粒子协同产生过程极快,(,约为,10,-23,s),表明是在强,相互作用下进行；而衰变过程很慢,(,寿命约为,10,-8,10,-10,s),，表明是在弱相互作用下进行。,68/86,强子结构夸克模型,下夸克,d,上夸克,u,奇夸克,s,强子结构夸克模型,(1964,年,),：,介子（夸克和反夸克组成）重子（三个夸克组成）,粲夸克,c,底夸克,b,顶夸克,t,69/86,三、夸克模型,70/86,比如 质子 奇异粒子,+,介子,夸克,质量,电荷,e,自旋,重子数,同位旋,同位旋分量,奇异数,超荷,粲数,底数,顶数,d,下夸克,0.008,-1/3,1/2,1/3,1/2,-1/2,0,+1/3,0,0,0,u,上夸克,0.004,2/3,1/2,0,+1/3,0,0,0,s,奇夸克,0.15,-1/3,0,0,-1,-2/3,0,0,0,c,粲夸克,1.5,2/3,0,+1/3,+1,0,0,b,底夸克,4.7,-1/3,0,+1/3,0,+1,0,t,顶夸克,174,2/3,0,+1/3,0,0,+1,71/86,1.,质子,(uud),电荷,重子数,奇异数,自旋,同位旋,夸克,质量,电荷,e,自旋,重子数,同位旋,同位旋分量,奇异数,超荷,粲数,底数,顶数,d,下夸克,0.008,-1/3,1/2,1/3,1/2,-1/2,0,+1/3,0,0,0,u,上夸克,0.004,2/3,1/2,0,+1/3,0,0,0,s,奇夸克,0.15,-1/3,0,0,-1,-2/3,0,0,0,c,粲夸克,1.5,2/3,0,+1/3,+1,0,0,b,底夸克,4.7,-1/3,0,+1/3,0,+1,0,t,顶夸克,174,2/3,0,+1/3,0,0,+1,72/86,2.,奇异粒子,（,uus,）,电荷,重子数,奇异数,自旋,夸克,质量,电荷,e,自旋,重子数,同位旋,同位旋分量,奇异数,超荷,粲数,底数,顶数,d,下夸克,0.008,-1/3,1/2,1/3,1/2,-1/2,0,+1/3,0,0,0,u,上夸克,0.004,2/3,1/2,0,+1/3,0,0,0,s,奇夸克,0.15,-1/3,0,0,-1,-2/3,0,0,0,c,粲夸克,1.5,2/3,0,+1/3,+1,0,0,b,底夸克,4.7,-1/3,0,+1/3,0,+1,0,t,顶夸克,174,2/3,0,+1/3,0,0,+1,73/86,夸克,质量,电荷,e,自旋,重子数,同位旋,同位旋分量,奇异数,超荷,粲数,底数,顶数,d,下夸克,0.008,-1/3,1/2,1/3,1/2,-1/2,0,+1/3,0,0,0,u,上夸克,0.004,2/3,1/2,0,+1/3,0,0,0,s,奇夸克,0.15,-1/3,0,0,-1,-2/3,0,0,0,c,粲夸克,1.5,2/3,0,+1/3,+1,0,0,b,底夸克,4.7,-1/3,0,+1/3,0,+1,0,t,顶夸克,174,2/3,0,+1/3,0,0,+1,1/3,1/2,-1/3,1/2,0,3.,+,介子,重子数,电荷,奇异数,自旋,同位旋分量,74/86,类别,相对强度,力程,(m),作用时间,(s),参加离子,强作用,1,10,-15,10,-23,强子,电磁作用,10,-2,长程,10,-20,10,-16,强子 轻子 光子,弱作用,10,-13,10,-17,10,-8,强子 轻子,引力作用,10,-39,长程,一切物质,四种基本相互作用,1.,四种基本相互作用性质,75/86,相互作用是经过交换一定粒子实现,作用类型,引力作用,电磁作用,弱作用,强作用,交换粒子,引力子,光子,玻色子,(W,+,、,W,Z,0,粒子,),胶子,引力子,还未被试验证实,弱电统一理论,:,电磁相互作用和弱相互作用被看作是一个相互作用。,大统一理论,试图将强、电、弱三种相互作用统一起来。,76/86,1983,年，鲁比亚试验组在高能质子,反质子对撞试验中发觉了,W,+,、,W,-,和,Z,0,粒子。为,60,年代提出,弱电统一理论,提供了试验上支持。,欧洲核子中心高能质子同时加速器上,UAI,探测器,77/86,四、宇宙演化,78/86,宇宙,从何而来？,大爆炸理论,(The Big Bang Theory),宇宙从一个“奇点”爆炸产生,大爆炸是在无限宇宙各处同时产生,时间零点,79/86,早在,1929,年，埃德温,哈勃作出了一个含有里程碑意义发觉，即不论你往哪个方向看，远处星系正急速地远离我们而去。换言之，宇宙正在不停膨胀。这意味着，在早先星体相互之间愈加靠近。实际上，似乎在大约,100,亿至,200,亿年之前某一时刻，它们刚好在同一地方，所以哈勃发觉暗示存在一个叫做大爆炸时刻，当初宇宙无限紧密。,1950,年前后，伽莫夫第一个建立了热大爆炸观念。这个创生宇宙大爆炸不是习见于地球上发生在一个确定点，然后向四面空气传输开去那种爆炸，而是一个在各处同时发生，从一开时就充满整个空间那种爆炸，爆炸中每一个粒子都离开其它每一个粒子飞奔。实际上应该了解为空间急剧膨胀。,整个空间,能够指是整个无限宇宙，或者指是一个就象球面一样能弯曲地回到原来位置有限宇宙。,依据大爆炸宇宙论，甚早期宇宙是一大片由微观粒子组成均匀气体，温度极高，密度极大，且以很大速率膨胀着。这些气体在热平衡下有均匀温度。这统一温度是当初宇宙状态主要标志，因而称宇宙温度。气体绝热膨胀将使温度降低，使得原子核、原子乃至恒星系统得以相继出现。,大爆炸宇宙论,80/86,从,1948,年伽莫夫建立热大爆炸观念以来，经过几十年努力，宇宙学家们为我们勾画出这么一部宇宙历史：,大爆炸开始时,150,200,亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。,大爆炸后,10-43,秒 宇宙从量子背景出现。,大爆炸后,10-35,秒 同一场分解为强力、电弱力和引力。,大爆炸后,10-5,秒,10,万亿度，质子和中子形成。,大爆炸后,0.01,秒,1000,亿度，光子、电子、中微子为主，质子中子仅占,10,亿分之一，热平衡态，体系急剧膨胀，温度和密度不停下降。,大爆炸后,0.1,秒后,300,亿度，中子质子比从,1.0,下降到,0.61,。,大爆炸后,1,秒后,100,亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。,大爆炸后,13.8,秒后,30,亿度，氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。,大爆炸后,35,分钟后,3,亿度，核过程停顿，尚不能形成中性原子。,大爆炸后,30,万年后,3000,度，化学结合作用使中性原子形成，宇宙主要成份为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高气体云块，直至恒星和恒星系统。,81/86,五、恒星演化,82/86,粒子物理,和,宇宙学,殊途同归,83/86,84/86,17,(,天津,),中子内有一个电荷量为,+2e/3,上夸克和两个电荷量为,-1e/3,下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为,r,同一圆周上，如图,1,所表示。图,2,给出四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力是,:,A,B,C,D,85/86,86/86,