二十世紀二十年代,天文學家哈勃利用儀器觀察星系發(fā)出的光,發(fā)現(xiàn)星系的光譜向長波方向偏移,稱之為譜線“    ”,此現(xiàn)象說明星系在    我們而去.
【答案】分析:知道哈勃發(fā)現(xiàn)了譜線的紅移現(xiàn)象,說明星系在遠離我們而去.
解答:解:二十世紀二十年代,天文學家哈勃利用儀器觀察星系發(fā)出的光,發(fā)現(xiàn)星系的光譜向長波方向偏移,稱之為譜線“紅移現(xiàn)象”,此現(xiàn)象說明星系在遠離我們而去.
故本題答案為:紅移現(xiàn)象;遠離.
點評:本題考查了哈勃的貢獻,為了紀念他,1990年,人類發(fā)射的太空望遠鏡命名為“哈勃”望遠鏡.
練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源:1+1 輕巧奪冠·優(yōu)化訓練 九年級物理 北京課改版 題型:048

閱讀與思考.

21世紀——核能時代

  21世紀,能源問題是首先要解決的問題之一,隨著人口的增加和經(jīng)濟的發(fā)展,能源的消耗量飛快地增長.從目前的消耗量計算,石油還能采50年,煤最多能采100多年.若全世界均按美國和加拿大的耗能水平(人均耗煤8.4噸/年)計算,即使人口增長率為零,地球上的煤也只能維持30多年,而石油和天然氣只能維持10幾年.

  雖然地球上還有其他形式的能源,如太陽能、風能、地熱能、水能等,但與煤和石油相比微不足道,不能滿足人類的需要.相比之下,核能是解決能源危機的一個最有效的途徑.核能是地球上儲量最豐富的能源.又是高度密集的能源.它的效率是驚人的,1 kg核燃料所釋放的能量相當于2 500 t煤或2 000 t石油.而且,核裂變發(fā)電技術已經(jīng)成熟,它有其無法取代的優(yōu)點.首先,是地球上核燃料資源儲量豐富,已探明的礦至少有460萬噸,可供人類使用200多年;其次,核能發(fā)電比較經(jīng)濟,總的算起來,核電廠的發(fā)電成本要比火電廠低15%~50%;第三,核電是清潔的能源,有利于保護環(huán)境.

  所以,21世紀是核能發(fā)電的大發(fā)展時期.氫是一種很有前途的新的“二次能源”.液態(tài)氫已被用來作為人造衛(wèi)星和宇宙飛船中的能源,但困難是不能大量制。湓蚴悄壳爸迫涞霓k法是以消耗其他能源為代價的.若利用核聚變反應則非常有希望解決這一問題.因為海水中含有大量氫及其同位素氘和氚(據(jù)計算,一桶海水中能提取的氘的能量相當于300桶汽油).若將海水中所有的氘的核能都釋放出來,它所產生的能量足以提供人類使用數(shù)百億年.

  然而,實現(xiàn)持續(xù)的可控核聚變,難度非常大.核聚變反應的溫度大約需要幾十億度,在這樣的高溫下,氘、氚混合燃料形成高溫等離子態(tài).這里有許多問題需要解決,如怎樣加熱到如此高的溫度?怎樣盛裝如此高溫度的等離子體?這就是如何約束的問題.

  目前,世界各國已建造多種類型的試驗裝置200多臺.近年來,設在英國牛津附近的核聚變裝置完成了一項可控核聚變試驗.在圓形圈內,在2億攝氏度下,氘、氚氣體相遇成功爆炸,產生了200 kW的能量,試驗持續(xù)了幾分鐘.雖然這距實際應用還有相當大的距離,技術上也還有許多難題需要解決.但已露出勝利的曙光.預計到21世紀50年代前后能實現(xiàn)原型示范的可控聚變反應.

  可見,下世紀一旦核聚變能被利用起來,將會使人類徹底擺脫能源危機.我們設想,到那時,廉價的能源將使21世紀成為一個能量富足的時代,可生產出更豐富更新型的產品,而成本更為低廉.例如,可以從海洋中提取更多有用的元素,像金和鉑,到那時,其價值不再是金錢的象征.那么利用金和鉑耐腐蝕的優(yōu)良特性,來制造耐腐蝕的儲槽、閥門、管道等,可延長其使用壽命而不用頻繁更換.

  此外,從海水中提取礦物質的“核”工廠生產過程中的副產品——蒸餾水,也非常有用,可以通過管道將它們輸送到水源短缺的地方,實施龐大的灌溉計劃,改造農田,生產過程中產生的熱量還可以送入城市,用于取暖或作為熱源.核能除了發(fā)電之外,還可以用于煉鋼、推動動力機械、海水淡化處理、建筑物供熱采暖、空調制冷及熱水供應等.

  低溫核供熱反應堆是一種既清潔、經(jīng)濟又安全的理想新熱源.建設一座20萬千瓦的供熱堆,每年消耗核燃料二氧化鈾僅1 t,它可以為500萬立方米的建筑物供暖.利用核能還可以對海水進行淡化處理,以解決缺水問題.

  法國已設計了一種輕小型反應堆,功率為10~20萬千瓦,只有10個大氣壓的運行壓力,比較安全.利用堆芯產生的熱量將海水加熱蒸餾,每天可生產8萬立方米淡水,可供15萬人飲用.

  中子照相已成為一種新的無損檢驗方法,它可以彌補X射線和γ射線照相的不足之處,進行一些它們鞭長莫及的工作.如可以檢驗手機、航天器、火箭等裝置內部零件的結構狀況和質量,進行考古文物內部的無損檢驗等.

  可以預計,21世紀是核能與核技術在醫(yī)學中廣泛應用并取得重大發(fā)展的時代.除了現(xiàn)有的核醫(yī)學診斷治療技術之外,中子治療癌癥是比較有前途的方法之一.這是因為許多癌組織對硼有較好的吸收效果,同時硼又有吸收中子的能力,當它被癌組織吸收后,經(jīng)中子輻照,硼-10變成鋰-7,并放出α粒子,α粒子的射線能量較高,可以更有效地殺死癌細胞.

  例如,日本有一腦癌患者就是利用這種方法治療后,不僅痊愈了,而且還能駕駛卡車,簡直不可思議.在交通運輸領域,核能的利用將使其產生革命性的變革.核能艦船組成的遠洋艦隊可以在水上游弋幾十年而不用補充燃料.如果將反應堆做得足夠小,并解決防護問題,到那時,就能生產出核能汽車、核能坦克、核能火車、核能飛機.

  核能還可作為宇宙飛船的動力,到那時,人們可以到其他星系去旅游.21世紀,人們可以對“老天爺”——天氣發(fā)號施令.人類將充分利用核能與大自然抗衡.到那時,不會因氣候和天氣情況影響飛機的起降,沒有飛機會因機場封凍而不能著陸,因為我們可設法在飛機水泥跑道下面安裝蒸氣管道.

  不難預料,未來的世紀將是科學技術日新月異的時代,是人類學會和自然和諧相處的時代,是經(jīng)濟和文明繼續(xù)高速發(fā)展的時代,也是核能與核技術全方位應用的新時代.未來的核能時代將成為人類歷史上最光彩奪目、最美好的時代.

(李士 中國科學院核分析開放實驗室)

(1)21世紀存在什么樣的能源危機?為什么說核能是解決能源危機的一個最有效的途徑?

(2)21世紀,核能除了發(fā)電之外,還有哪些方面的應用?

(3)人類社會現(xiàn)在所應用的能源很多來自千百萬年前埋在地下的植物經(jīng)過漫長的地質年代形成的化石能源(例如:石油、煤),如果有一天化石燃料枯竭了,你能否想出一些能替代這些化石能源的清潔能源.(至少寫出三種)

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