第17版:核电
中国能源报
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100MeV质子回旋加速器首次出束（关注）
我国HI-13串列加速器升级工程重大节点完成
本报记者 朱学蕊
中国能源报
　　7月4日，由中国原子能科学研究院（以下简称“原子能院”）自主研发的100&MeV（eV是电子伏符号，能量单位，代表一个电子经过1伏特的电位差加速后所获得的动能，MeV表述为兆电子伏—编者注）质子回旋加速器首次调试出束，标志着该院承建的国家重点科技工程——HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施建成，实现了工程的重大里程碑节点。　　据原子能院串列升级工程部总经理张天爵介绍，串列加速器升级工程建成后，将在已有串列加速器实验室的基础上，逐步形成一器多用、多器合用、多领域、多学科的科学研究平台，将填补我国中能强流质子回旋加速器、高分辨同位素分离器和超导重离子直线加速器的空白，达到目前国际同类装置的先进水平，使我国成为少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家，也成为我国核科学技术领域开展基础研究和应用的创新性与先导性研究平台。　　记者了解到，加速器是核科学研究的重要平台，可开展中子物理、核数据测量、质子辐照效应、新核素合成、不稳定核结构、质子的生物学效应等方面的研究，并在核能技术开发以及同位素生产和核医学等方面具有广泛应用。我国首台回旋加速器和首台强流紧凑型回旋加速器分别于1958年和1994年在原子能院建成和研制成功。而HI-13串列加速器是我国八十年代处从美国引进的唯一一台大型静电式串列加速器，于1983年底开始安全调试，1987年通过国家验收正式投入运行，主要用于核物理基础研究，核数据测量以及核技术应用开发研究工作。　　“为适应国内外科学技术发展形势，构筑我国加速器装置先进试验平台，2003年7月，HI-13串列加速器升级工程经原国防科工委批准立项。”张天爵介绍，“该工程主要建设内容是在原子能院现有的HI-13串列加速器前端，新建一台100MeV、200μA强流回旋加速器，一台质量分辨率为20000的在线同位素分离器。而在HI-13串列加速器后端，新建一台能量增益为2MeV/q的重离子超导直线增能器。”　　资料显示，100MeV质子回旋加速器直径6.16m，总重量为475t，是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，也是我国目前自主创新、自行研制的能量最高的质子回旋加速器，其于2012年9月开始现场安装，2013年12月实现中心区调试出束，2014年6月具备外靶出束条件。100MeV质子回旋加速器的研制成功，表明原子能院掌握了特大型超精密磁工艺技术、大功率高稳定度高频技术、大抽速低温真空技术、强流离子源和高效率注入、引出技术、强流回旋加速器束流动力学三维大规模并行计算等一批质子回旋加速器核心技术。　　据了解，作为我国加速器起步和发展的摇篮，原子能院近年研制和开发了多台不同能量、不同用途的加速器，为国家安全和国民经济发展做出了重要贡献。
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急!!!几道高二政治问答题(主要涉及认识论)1、材料:欧洲粒子物理实验室的科学家们在使用低能反物质环行加速器,生成一束反氢原子时,发现并证明了反物质真实地存在着。实验证明反离子具有与正常离子相同的质量，但带有相反的电荷。当正、反离子相互碰状，它们会相互湮灭，并爆发出能量．（1）、从认识论角度看，反物质的发现说明了什么？（2）、你认为应该怎样认识事物的本质规律？2、从认识论的角度分析我们为什么要继续用邓小平理论和“三个代表”重要思想武装全党？3、“三个代表”重要思想的形成过程体现了认识论的什么道理？各位高手们拜托了.....只求你们点名各题所需要的原理，就是世界观＋方法论啦~~~~~~~~感激不尽！！！
小陈NVfs0唐
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（1）、实践是认识的来源、基础等等（2）一切从实际出发，实事求是，在实践中发现真理……（书上有）2、从认识对实践的反作用答3、实践对认识的作用（实践是认识的来源、基础等等）
1,实践是认识的来源.动力
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在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制．1930年，Earnest&O．Lawrence博士提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量，图甲为他设计的回旋加速器的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压．图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中，在磁场力作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后被束流提取装置提取．设被加速的粒子为质子，质子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，狭缝之间的距离为d，质子从离子源出发时的初速度为零，分析时不考虑相对论效应．（1）求质子经第1次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与第2次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比；（2）若考虑质子在狭缝中的运动时间，求质子从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间；（3）若要提高质子被此回旋加速器加速后的最大动能，可采取什么措施？（4）若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与质子相同的最大动能，请你通过分析，提出一个简单可行的办法．
本题难度：一般
题型：解答题&|&来源：网络
分析与解答
习题“在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制．1930年，EarnestO．Lawrence博士提出了回旋加速器的理论，他...”的分析与解答如下所示：
（1）根据动能定理求出粒子被第一次加速后的速度，根据洛伦兹力提供向心力，利用牛顿第二定律求出轨道的半径．（2）回旋加速器是利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据动能定理求出n次加速后的速度，根据匀变速直线运动的速度时间公式求出加速的时间，再求出粒子偏转的次数，从而得出在磁场中偏转的时间，两个时间之和即为离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间．（3）根据回旋加速器的半径，利用洛伦兹力提供向心力，求出最大速度，看最大速度有什么因素决定．（4）若加速氘核，氘核从D盒边缘离开时的动能与质子的动能相同．
解：（1）设质子经过窄缝被第n次加速后速度为vn，由动能定理&&nqU=12mv2n&&&①第n次加速后质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为Rn，由牛顿第二定律&Bqvn=mv2nRn&&②由以上两式解得&Rn=mvnqB=√nomqUqB则　R1R2=1√2=√22&&&&&&&（2）由牛顿第二定律&&qUd=ma&&&&③质子在狭缝中经n次加速的总时间&&t1=vna&&&&&&&&④联立①③④解得电场对质子加速的时间&&t1=√2nmqU质子在磁场中做匀速圆周运动的周期&T=2πmqB&&&&⑤粒子在磁场中运动的时间&&t2=（n-1）T2&&&&⑥联立⑤⑥解得&&t2=(n-1)πmqB故质子从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间t=t1+t2=√2nmqU+(n-1)πmqB（3）设质子从D盒边缘离开时速度为vm&则：Bqvm=mv2mR&&&&&⑦质子获得的最大动能为&&EKm=12mv2m=q2B2R22m&&&&&&⑧所以，要提高质子被此回旋加速器加速后的最大动能，可以增大加速器中的磁感应强度B．&（4）若加速氘核，氘核从D盒边缘离开时的动能为Ek′则：Ek′=q2B21R22×2m=Ekm&&&&⑨联立⑧⑨解得&&B1=√2B&&&&即磁感应强度需增大为原来的√2倍&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&高频交流电源的周期T=2πmqB，由质子换为氘核时，交流电源的周期应为原来的√2倍．&&答：（1）质子经第1次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与第2次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比√22；（2）质子从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间t=√2nmqU+(n-1)πmqB；（3）要提高质子被此回旋加速器加速后的最大动能，可以增大加速器中的磁感应强度B；（4）若使用此回旋加速器加速氘核，即磁感应强度需增大为原来的√2倍，交流电源的周期应为原来的√2倍．
解决本题的关键知道回旋加强器的工作原理，利用磁场偏转，电场加速．以及知道回旋加强器加速粒子的最大动能与什么因素有关．
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在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制．1930年，EarnestO．Lawrence博士提出了回旋加速器...
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经过分析，习题“在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制．1930年，EarnestO．Lawrence博士提出了回旋加速器的理论，他...”主要考察你对“带电粒子在匀强磁场中的运动”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
带电粒子在匀强磁场中的运动
与“在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制．1930年，EarnestO．Lawrence博士提出了回旋加速器的理论，他...”相似的题目：
如图在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右．一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出．已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d．不计重力，求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比．
如图所示为质谱仪的原理图，一带电粒子由静止开始经电压U加速后从O孔进入垂直纸面向里的匀强磁场中，并打在了照相底片的P点．测得OP=L，磁场的磁感应强度为B，求带电粒子的比荷qm．（不计重力）
（2014o洛阳二模）如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）、一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是（　　）电子在磁场中运动的时间为πLv0电子在磁场中运动的时间为2πL3v0磁场区域的圆心坐标为（√3L2，L2）电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，-2L）
“在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用...”的最新评论
该知识点好题
1（2014o宁夏二模）如图，半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一电荷量为q（q＞0）、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为R2．已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则粒子的速率为（不计重力）（　　）
2（2013o浙江）在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+（　　）
3（2013o广东）如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力．下列说法正确的有（　　）
该知识点易错题
1（2013o四川）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt（常量k＞0）．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=R02．闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则（　　）
2（2013o广东）如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力．下列说法正确的有（　　）
3（2012o上海）图a为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上的S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图b所示，NP，PQ间距相等．则（　　）
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