核衰变及高速带电粒子动能动量测量虚拟仿真系统(科大奥锐物理实验虚拟仿真平台)

核衰变及高速带电粒子动能动量测量

核衰变及高速带电粒子动能动量测量实验是常见的核物理实验之一,然而由于粒子与核物理实验有放射源管制的限制、安全风险大;稀有物理过程需要几天甚至几年的时间才能获得足够数据;高能、强磁场极端实验条件,实验环境维护造价高昂等因素的影响,严重制约着核物理教学的质量与效果。

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解决的问题

(1)采用虚拟仿真软件进行实验训练,有效应对实际实验放射源带来的核辐射等安全因素的影响,为实验操作提供重要的辅助工具;

(2)突破时间的限制,可以在短时间内进行核物理实验并获得相应的实验结果;

(3)软件具备重复利用性以及可升级性,由于高能、强磁场极端实验条件,实验环境维护造价高昂,采用软件进行实验可以有效节约实验成本。

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产品简介

核衰变及高速带电粒子动能动量测量虚拟仿真系统(科大奥锐物理实验虚拟仿真平台)

本实验在还原“相对论电子的动能与动量关系的测量”实体实验的基础上,结合科研前沿,对实验内容进行了充分拓展,可通过对实验条件的细化分析,如对粒子在空气中的能损、粒子击中铝膜的穿透几率及能损等进行研究,从而学习物质相互作用物理过程、放射性衰变规律、放射性屏蔽等相关知识。使用者还可充分自定义实验仪器结构、参数条件,进行科学探究。

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产品功能

核衰变及高速带电粒子动能动量测量实验包括实验讲义、用户引导、90Sr定向β辐射的动能动量测量、自主探索实验四大部分。具体学习内容如下所示:

  • 核衰变理论知识学习;
  • 用户操作引导;
  • 实验装置使用学习;
  • 学习β磁谱仪的测量原理;
  • 测量快速电子的动能与动量,得出相对论中动量与动能的关系;
  • 学习核衰变的基本规律;
  • 了解粒子与物质主要相互作用;
  • 学习核放射屏蔽及辐射强度衰减的相关知识;
  • 了解蒙特卡罗的计算方法及简单应用;
  • 训练粒子物理与核物理中的统计数据的处理方法。

软件界面

核衰变及高速带电粒子动能动量测量虚拟仿真系统(科大奥锐物理实验虚拟仿真平台)

用户引导

核衰变及高速带电粒子动能动量测量虚拟仿真系统(科大奥锐物理实验虚拟仿真平台)

90Sr定向β辐射的动能动量测量

核衰变及高速带电粒子动能动量测量虚拟仿真系统(科大奥锐物理实验虚拟仿真平台)

实验装置学习

核衰变及高速带电粒子动能动量测量虚拟仿真系统(科大奥锐物理实验虚拟仿真平台)

实验结果计算

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