Vật lý hạ nguyên tử và ứng dụng

Thuyết trình VẬT LÝ HẠ NGUYÊN TỬ Thành viên nhóm Lê Kim Nhung Trần Phong Thái Huỳnh Hữu Phúc VẬT LÝ HẠ NGUYÊN TỬ • Là ngành nghiên cứu chất hạt cấu tạo nên vật chất tương tác chúng • Có thể gọi vật lý lượng cao đa số hạt không xuất điều kiện môi trường tự nhiên mà tạo hay phát thông qua va chạm hạt nhờ máy gia tốc TỔNG QUAN • Hiện hướng nghiên cứu chủ yếu tập trung vào hạt hạ nguyên tử ( hạt có cấu trúc nhỏ nguyên tử) gồm electron, proton neutron • Có loại hạt: – Hạt ( hạt sơ cấp): hạt chia nhỏ electron photon – Hạt tổ hợp: hạt cấu thành bời hạt khác proton - neutron cấu thành từ hạt quark MÔ HÌNH CHUẨN • Là mô hình miêu tả lực tương tác mạnh, tương tác yếu, lực điện từ việc sử dụng hạt truyền tương tác, gauge boson • Mô hình gồm 24 hạt chứa vật chất hạt truyền tương tác Hình ảnh mô tả quark, lepton tác động hạt theo mô hình chuẩn • Lepton hạt bản, có spin bán nguyên,không tham gia vào tương tác mạnh tuân theo nguyên lý loại trừ Pauli • Quark hạt sơ cấp thành phần vật chất Hạt Higgs • • hạt mô hình chuẩn ngành vật lý loại hạt boson • Việc phát hạt Higgs, loại hạt hạ nguyên tử, giúp loài người giải thích nguyên nhân dạng vật chất vũ trụ có khối lượng Không có ý nghĩa vũ trụ, với hạt Higgs, người có thêm nguồn lượng mới, giúp tạo nên thành tựu công nghệ đột phá giao thông viễn thông Năm 1964 Peter Higgs người công bố giả thuyết hạt higgs Năm 2012 phát hạt Higgs thông qua máy gia tốc hạt Hình mô trình tìm kiếm hạt Higgs cách cho luồng hạt proton va chạm trực diện với tốc độ cực lớn máy gia tốc Lý thuyết Hạt hạ nguyên tử Khái niệm Hạt hạ nguyên tử khái niệm để hạt cấu thành nên nguyên tử Cùng với hạt giải phóng phản ứng hạt nhân hay phản ứng phân rã “Đây hạt sơ cấp xem tồn hạt nguyên vẹn, đồng nhất, tách thành thành phần nhỏ hơn” Electron Proton Neutron Các hạt hạ nguyên tử Trong vật lý đại, hạt Quark(proton…), Lepton(electron, positron, neutrino…), gauge, boson, photon hạt sơ cấp Xạ trị proton gì? Xạ trị proton liệu pháp xạ trị sử dụng chùm hạt proton có lượng cao thông thường từ 160 tới 230 MeV có tốc độ khoảng 7080% tốc độ ánh sáng Chùm hạt proton phát nhờ máy gia tốc hạt cyclotron synchrotron Ưu điểm xạ trị proton Ưu điểm xạ trị proton Ưu điểm xạ trị proton Phân loại Chiếu xạ tán xạ đôi Quét chùm điểm Chiếu xạ tán xạ đôi Chiếu xạ quét chùm điểm Máy gia tốc Cấu tạo Giàn quay Máy tính điều khiển Máy gia tốc Tăng tốc proton Tạo proto lượng cao Giàn quay Quay đầu xạ trị tới vị trí khối u Giúp việc chiếu xạ dễ dàng Máy tính điều khiển Điều khiển trình chiếu xạ Kết nối hệ thống Một số bệnh ung thư điều trị liệu pháp proton Câu hỏi phần lý thuyết Mô hình chuẩn dùng để nghiên cứu vật lý hạt gồm hạt • • • A 24 hạt B 12 hạt quark 12 hạt lepton C Cả A B Câu hỏi phần lý thuyết Fermi phân thành nhóm • • • A Hai nhóm: Quark Boson B Hai nhóm: Quark Lepton C Ba nhóm: Hadron, Lepton Quark Câu hỏi phần lý thuyết Xạ trị proton đượcphân thành loại • • • A Bốn B Ba C Hai CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC ANH CHỊ ĐÃ LẮNG NGHE [...]... thái lượng tử( không tuân thủ nguyên lý Pauli) Theo lý thuyết thống kê spin, chúng có spin lấy giá trị nguyên Hadron Là hạt tổ hợp có vai trò trọng yếu trong lực tương tác mạnh Hadron bao gồm: Baryon: spin bán nguyên Meson: spin nguyên Fermions Trong vật lý hạt, fermion là các hạt có spin nửa nguyên Các hạt này đặt theo tên của Enrico Fermi Trong Mô hình chuẩn, có hai kiểu fermion cơ bản: quark và lepton... lượng tử Số lạ + 0 0 Số lạ là đại lượng đặc trưng lượng tử của các hạt sơ cấp, được đưa ra khi nghiên cứu quá trình phân rã của các hạt mêzon K: K , K , và hyperon Υ: Λ , + 0 Σ , Σ , Σ tuân theo định luật bảo toàn số lạ Phản hạt Phản hạt của một hạt sơ cấp là hạt có cùng khối lượng như hạt đã cho, song có một hoặc một số tính chất vật lý khác cùng độ lớn nhưng có chiều ngược lại Ví dụ, với điện tử và. ..Ví dụ Nguyên tử Heli Proton Neutron Electron Các hạt Proton, Neutron, Electron là các hạt sơ cấp cấu thành nên nguyên tử Heli Tính chất các hạt sơ cấp Khối lượng nghỉ Khối lượng nghỉ hay khối lượng tĩnh của một vật là khối lượng của vật xét trong một hệ quy chiếu mà theo hệ số đó, vật ứng yên Đại đa số vật chất, trừ photon và notron, đều có khối lượng nghỉ khác không Thời gian tồn tại Các hạt sơ... vào cả 4 tương tác cơ bản của vật lý học hiện nay: tương tác điện từ, tương tác hấp dẫn, tương tác mạnh và tương tác yếu Khảo sát Lepton 1 Lepton là những hạt cơ bản, có spin bán nguyên (spin ⁄2) không tham gia vào tương tác mạnh, nhưng tuân theo nguyên lý loại trừ Pauli Hạt lepton nỏi tiếng nhất chính là electron, nó chi phối gần như mọi phản ứng hóa học, chiếm các vị trí trong obitan nguyên tử và. .. của các hạt sơ cấp Tương tác mạnh Tương tác mạnh hay lực mạnh là một trong bốn tương tác cơ bản của tự nhiên Lực này được chia làm hai thành phần, lực mạnh cơ bản và lực mạnh dư Tương tác điện từ Tương tác yếu Tương tác yếu gây ra phân rã phóng xạ ở cả hạt hạ nguyên tử và phản ứng phân hạch Lý thuyết tương tác yếu đôi khi được gọi là vị động lực học lượng tử (QFD), tương tự với lý thuyết QCD và QED,... cơ bản sơ cấp và là một thành phần cơ bản của vật chất Các quark kết hợp với nhau tạo nên các hạt tổ hợp còn gọi là các hadron, với những hạt ổn định nhất là proton và neutron - những hạt thành phần của hạt nhân nguyên tử Có 6 loại quark, còn được biết đến là hương: lên (u), xuống(d), duyên (c), lạ (s), đỉnh (t), và đáy (b) Có điện tích, khối lượng, màu tích, và hương, các quark là các hạt cơ bản duy... điện tử và phản hạt của nó positron thì có điện tích trái dấu, notron và phản notron là momen từ Hầu hết các hạt cơ bản đều có phản hạt, riêng photon thì không - phản của photon cũng chính là photon Các cặp phản hạt Phân loại hạt sơ cấp Các hạt sơ cấp được chia làm 2 nhóm chính là fermion (các hạt tạo nên vật chất trong vũ trụ) và boson (các hạt truyền tương tác) Bosons Chúng là loại hạt duy nhất tuân... sử dụng bởi vì lực yếu được hiểu tốt nhất tronglý thuyết điện yếu Tương tác hấp dẫn Trong vật lý học, lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật chất và có độ lớn tỷ lệ thuận với khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách của hai vật Fermions Quark Lepton Các fermion tuân theo thống kê Fermi-Dirac Khảo sát Quark Quark (phát âm /ˈkwɔrk/ hay /ˈkwɑrk/) (đôi khi gọi là hạtquac) là một hạt... khiển Điều khiển quá trình chiếu xạ Kết nối hệ thống Một số bệnh ung thư có thể được điều trị bằng liệu pháp proton Câu hỏi phần lý thuyết 1 Mô hình chuẩn dùng để nghiên cứu trong vật lý hạt gồm bao nhiêu hạt cơ bản • • • A 24 hạt cơ bản B 12 hạt quark và 12 hạt lepton C Cả A và B đều đúng ... của các nguyên tố Electron Neutrion Muon Tauon Tham gia vào cả 4 tương tác cơ bản của vật lý học hiện nay: tương tác điện từ, tương tác hấp dẫn, tương tác mạnh và tương tác yếu Video Electron-Proton-Neutron Thư giãn và cảm nhận ! XẠ TRỊ BẰNG PROTON Lịch sử các thiết bị xạ trị proton 1989 1961 Trung tâm điều trị proton đầu tiên được thành lập Phòng thí nghiệm gia tốc hạt nhân Harvard (HCL) và Bệnh viện