如果中子没有被发现,那它应该被发明

如果中子没有被发现,那它应该被发明

首页休闲益智神奇青蛙2023最新版更新时间:2024-06-14

中子是我们世界的基础粒子之一,

如果没有被发现,

那它应该被发明。

童欣 · 中国散裂中子源科学中心研究员

格致论道第105期|2023年11月8日 广州

用中子当探针

已完成:10% //////////

▲国家同步辐射实验室

▲X射线测量新冠病毒的蛋白结构

▲电子测量单细胞放射虫

这听起来好像离我们的生活很遥远,但事实上,利用中子作为探针去研究微观的世界已经有接近80年的历史了。在1944年,右边这位蹲着调样品的科学家欧内斯特·沃兰(Ernest Wollan),他是美国橡树岭国家实验室的一名科研人员,写了左边的这封信,首次提出利用中子散射技术去研究微观原子的结构,也就是原子是如何排列的。

▲左:中子显示原子的位置;右:中子显示原子的行为

极化中子探磁性

已完成:40% //////////

▲美国散裂中子源

这幅图给出的是磁力线。大家都知道,磁场旁边是有磁力线的,但是磁力线看不见、摸不着。我们利用极化中子,就可以对磁力线进行很好的观测以及表征。

▲测量FePt的磁相变过程

建设我们自己的极化中子装置

已完成:60% //////////

在这个中子源里,我们利用散裂的技术产生了大量的中子,并利用这些中子研究微观的物质及其动力学。

▲完成了极化中子全链条研发工作

▲左:纯铝螺线管样品(长6厘米,直径3厘米);中:样品前后加装导引磁场环境;右:磁场数值模拟

▲左:YBCO(钇钡铜氧)超导体;右:测得的磁场

研究储存和超导都离不开极化中子

已完成:80% //////////

▲巨磁阻改变日常生活

▲未来新型的磁存储材料

另外一个可能的贡献就是超导。这是电影《阿凡达》的剧照,所有悬浮在天空中的山都是由室温超导体所组成的。室温超导体是所有科学家梦寐以求的材料,我们目前还做不到,但是我们希望能够朝着这个方向走。

- END -


来源:格致论道讲坛

原标题:这个被束缚在原子核里的小东西有多重要?如果没有被发现,那它应该被发明

编辑:wnkwef


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