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氦-3的具体介绍

答案:1  悬赏:20  手机版
解决时间 2021-11-19 02:59
  • 提问者网友:树红树绿
  • 2021-11-18 14:23
氦-3的具体介绍
最佳答案
  • 五星知识达人网友:行路难
  • 2021-11-18 15:00
在自然界,存在着3He和4He两种同位素。4He的原子核有两个质子和两个中子,称为玻色子;而3He只有一个中子,称为费米子。20世纪30年代末期,卡皮查发现4He的超流动性。朗道从理论上解释了这种现象,他认为当温度在绝对温度2.17K时,4He原子发生玻色爱因斯坦凝聚,成为超流体,而像3He这样的费米子即使在最低能量下也不能发生凝聚,所以不可能发生超流动现象。金属的超导理论(BCS理论)的提出使得人们认为在极低温度下3He也可能会形成超流体。但是人们一直未能在实验上发现3He的超流动性。20世纪70年代,戴维·李领导的康奈尔低温小组首次发现了3He的超流动性,不久,其它的研究小组也证实了他们的发现。
3He超流体的发现在天体物理学上有着奇特的应用。人们使用相变产生的3He超流体来验证关于在宇宙中如何形成所谓宇宙弦的理论。研究小组用中微子引起的核反应局部快速加热超流体3He,当它们重新冷却后,会形成一些涡旋球。这些涡旋球就相当于宇宙弦。这个结果虽然不能作为宇宙弦存在的证据,但是可以认为是对3He流体涡旋形成的理论的验证。3He超流体的发现不仅对凝聚态物理的研究起了推动作用,而且在此发现过程中所使用的核磁共振的方法,开创了用核磁共振技术进行断层检验的先河,今天核磁共振断层检验已发展成为医疗诊断的普遍手段。

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