核裂变的发现深刻地影响了人类社会。核裂变的研究还在不断深入,一方面核裂变有新的应用需求,另一方面核裂变是一个复杂的量子多体动力学过程。近年来,核裂变理论和实验研究有很大进展,人们对核裂变几率、裂变产物和裂变机制都获得了新的认识,这有助于澄清一些唯象模型的经验假设。此外,机器学习的应用为发掘利用不精确不完整的核数据提供了可能。期待未来更精确更自洽的核裂变理论可以更好地支撑应用创新。关键词核裂变,先进核能,裂变机制
01引言
1939年2月,Meitner与Frisch首次揭示了铀原子核像液滴一样发生了分裂〔1〕,并用fission这个词来描述核裂变。更重要的是,他们基于玻尔的液滴模型估算出一次核裂变会释放约200MeV的能量。实际上fission一词最早是指生物学中的细胞分裂。核裂变释放的能量是如此之巨大,很快就引起了科学家们的极大兴趣。1942年12月,费米在芝加哥大学实现了可控的链式核裂变反应,开启了和平利用原子能的时代。1945年7月,美国成功爆炸了第一颗原子弹,深刻地改变了人类历史。核裂变的发现是一个曲折的传奇故事,一些大科学家曾与之失之交臂,它生动地展现了科学认识积累到一定程度后灵光一现的思想突破。
核裂变的发现至今已经80多年,它深刻地影响了人类社会。人们猜测地球内核就是一个巨大的核裂变反应堆,一直保持着人类生存的温暖。核裂变一方面会释放巨大的能量造福人类,另一方面如果控制不好会带来灾难性的影响。这需要我们进一步研究核裂变,更精准地认识核裂变,更好地利用核裂变。北京大学胡济民先生所著的《核裂变物理》一书对核裂变研究进行了全面系统的阐述〔2〕。近年来,核裂变的理论和实验研究取得了显著进展,产生了一些新的认识,这为核裂变的应用带来了新的可能。
02为什么我们还要研究核裂变?
由于地球上235U储量有限,发展先进的可持续、更安全...
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