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质子——一元二态物理名词解释13 质子这个概念,顾名思义就是质量的基本单元,由英国物理学家欧内斯特·卢瑟福于1918年用α粒子轰击氮原子核时发现,并测出了质子的质量和电量。后来,随着质子夸克模型的建立,在粒子物理学标准模型中,质子被定义为了复合粒子,不再编入基本粒子家族。 夸克模型乃至整个标准模型的创立,是基于这样的一个时代背景:一方面,在新的实验技巧发现许多粒子后,如何分类便成了一个急需解决的问题,因为不可能这么多粒子全都是基本粒子。另一方面,随着微观研究的深入,尤其认识到原子核由质子和中子构成后,面对核子之间的相互作用,经典物理学已经无能为力,或者说,二者之间产生了深刻的矛盾。这个矛盾主要体现在两个方面:一是,具有质量的核子之间的相互作用强度与力程,跟万有引力完全不在一个数量级上。二是,质子都带有一个正电荷,它们之间应该相互排斥才对,而在原子核内部它们却紧紧吸附在了一起。 为了解决这些问题和矛盾,粒子物理学界可谓倾尽所能,构建出包括夸克模型在内的标准模型,以及提出了强力和弱力这两个基本力。在一元二态物理看来,这都是裸客体观念框架下的产物。 一元二态物理是涡量场框架下的理论,所构建的质子模型是这样的:质子是由不同能量的光子,凝聚而成的正十四面体的稳态粒子。从质子的一端看,质子本体的轮廓是一个八边形,在端面和斜面上是中性场,表现为质子的质量性质;在质子的四个侧面上是极性场,表现为质子的电量性质和四极矩性质。可见,质子并非复合粒子而是一个单粒子,它的场是以中性场为主并与极性场一起构成的一个复合场。 关于强力与万有引力在力程上的差异,以地球引力场为例,这个差异是由质子和地球它们涡量场的涡核半径,即质子本体半径与地球本体半径的巨大差异,所决定的。 关于强力的强度是万有引力的1039倍,一元二态物理有一个非常简单的估算和解释方法:以地球引力场为例,质子的质量密度是地球的1.812*1013倍,如果地球全部用质子来构成的话,这个质量将是我们地球的5.95*1039倍。这个数值跟强力与万有引力之间的强度比值,在数量级上是完全吻合的;这也是引力与强力相统一的一个有力证据。可见,强力与万有引力的强度差异,是由它们的质量密度不同所导致的。 总之,在一元二态物理的质子模型中,并不需要那些晦涩难懂的无法看到的夸克,也不需要强力和弱力等这些打补丁式的概念。 #质子 #强力 #物理 #科普 #引力
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化学符号和原子序数:化学符号为 Nb,原子序数为 41。 2. 物理性质:铌是一种灰白色、质地较硬且具有延展性的金属,密度为 8.57g/cm³,熔点高达 2477℃,沸点为 4744℃,具有较高的硬度(莫氏硬度 6),并且耐腐蚀性强。常温下,铌不与空气发生反应,在氧气中红热时也不会被完全氧化,但在高温下能与硫、氮、碳直接化合。 2. 分布情况: 1. 铌在地壳中的含量较低,全球铌矿资源分布较为广泛,但已探明的铌矿储量分布集中1。巴西是铌矿资源最丰富的国家,储量占到全世界的大部分,其次是加拿大、澳大利亚、俄罗斯、美国等国家6。在中国,铌矿主要分布在内蒙古、湖北、广东、江西、陕西、四川等省区1。 3. 制备方法1: 1. 电脱氧法:以 CaCl₂-NaCl 低熔共溶成分为熔盐电解质,烧结后的 Nb₂O₅片为阴极,石墨为阳极,在真空和 Ar 气的保护下进行电解脱氧获得金属铌。 2. 碳还原法:真空碳还原法是常用的制取铌金属的方法之一,工业上采用 Nb₂O₅作为原料,利用 C 对 O 的亲和力强于 Nb 的原理,还原获得金属铌和其他铌氧化物,包括直接碳还原法和间接碳还原法。直接碳还原法生产的铌呈海绵状,纯度较高;间接碳还原法设备生产能力大,工艺稳定。 3. 铝热还原法:在工业铌铁生产上基本采用氧化铌铝热还原法,将含 Nb₂O₅矿石粉碎后与铝粉、铁矿粉等混合,在反应炉中还原生成铌。 4. 氢还原法:在 900~1000℃的充满氩气环境下,以氢气做还原剂,选择易蒸发卤化物(NbCl₅)为原料,将原料还原为超细微粉末。 4. 应用领域15: 1. 钢铁工业:世界上约 85%~90% 的铌以铌铁形式用于钢铁生产。在钢中加入铌可以提高钢的强度、韧性、抗高温氧化性和耐蚀性,降低钢脆性转变温度,使钢具有良好的焊接性能和成型性能,可用于制造输油(气)管道、建筑钢材、不锈钢材、耐热钢材、无间隙钢等。 2. 超导材料工业:铌的某些化合物和合金具有较高的超导转变温度,被广泛用于制造超导发电机、加速器大功率磁体、超导磁储能器、核磁共振成像设备等。 #金属铌 #铌条 #小金属 #有色金属 #宁波
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