和两位美女跳了个舞，感受了一下德国龙骑兵的魅力，至于他们递过来的纸条，王峰自然是没有接受。毕竟自己家的地就在旁边，老想着耕别人家的田地，算怎么回事儿？

参加完舞会之后，王峰和金莉莉在人家安排好的酒店里睡了一晚上，然后便离开了。他们就只是单纯的过来领个奖而已。

再说了，王峰还有自己的事情要做，他现在不仅仅要主持经常锂电池研究所的工作，还要督促施工方尽快的把自己在泸州的那一块儿地给整理出来，然后开始盖实验室。

在华能电池雄厚的财力支持下，那一块儿地方几乎是一天一个样，地基还有地基上的大楼，几乎以肉眼可速度被建了起来。

不过考虑到那边还需要很长的时间，而且就算是建好了，也不能立刻投入使用，王峰还是选择在锂电池研究所这边腾出了一间实验室。索性他的实验室就是按照最高标准来建造的。而在仪器到位的这段时间里，他一直在想这么一个问题：

核子为什么会聚集在一起，又为什么会分开呢？

这是一个非常有意思的话题。

何止不管是聚集在一起还是分开，都是因为一个原因：那就是要趋于稳定。

几个比较轻的核素会聚集在一起，那就叫做聚变；几个比较重的核素会容易分裂，那就叫裂变。

所有原子核都有bindingenergy，也叫叫做结合能。这个能量是一个负数，表示一个核子需要这么多的能量才能逃离这个原子核。

原子核发生聚变和裂变的目的都是为了减少自身的能量储备，因为低能量级比高能量低更稳定。一般来说，铁之前的元素的结合能N，也叫做比结合能，这个东西随质子数的增长而增长，铁之后的元素则随质子数的增长而下降。

由于这个能量是负数，高的结合能意味着更低的能量级，所以铁之前的元素会发生聚变来降低自身能量，而铁之后的元素会发生裂变。

而除了裂变之外，还有一个何止发生反应的方式，那就是衰变。

衰变是什么？

放射性元素的原子核自发放出粒子而变成另一种原子核，这种方式就叫衰变。衰变同样也会伴随着能量的产生和转移，放射性同位素电池就是靠这个来工作的。

当然衰变的能量释放方式一般是以内能为主，也就是说把热能转化为电能，在这个过程中，一般是通过半导体元件来实现这个转化的。

衰变衰变根据放出的粒子不一样，可以分为α衰变、β衰变、γ衰变，γ衰变总是伴有α衰变或β衰变。

最安全的就要数阿尔法衰变了，这种衰变只会释放出一个阿尔法粒子，也就是释放出一个氦核，同时释放出一定的能量。

阿尔法粒子的穿透性几乎可以忽略不计，只要不是直接食用…这种说法貌似有点问题，毕竟谁也不会没事儿就去吃点儿放射性元素。

基本上只需要这一点空气，或者说隔着几张A4纸，就可以把阿尔法射线给隔绝。

除了阿法衰变之外，还有β衰变，是原子核自发地放射出β粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变。β粒子（高速电子）有正、负电子之分，放出正电子的称β+衰变，放出负电子的为β-衰变。

这种放出电子的衰变也非常容易隔绝，因为电子的穿透能力并不强，只需要一张铝箔纸就可以了，当然锡箔纸也行。

这两种衰变的方式是制作和电池的首选，因为只要谈到核能，人们最担心的就是放射性的问题了。而如何有效的屏蔽辐射，一直是我们研究的关键问题之一。

和这两种衰变相比，伽马衰变所释放出的伽马射线就太难屏蔽了。当初班纳博士之所以会变成绿巨人，就是因为这个东西。当然，这只是电影里演的，真实情况是，人类如果被伽马射线照射到的话，会受到不可逆转的伤害。

而且这个玩意儿非常难屏蔽，就和中子弹所产生的高能中子一样。几乎需要30cm厚的铅屏蔽层才能屏蔽掉，非常非常的恐怖。

所以这玩意儿王峰基本上不去考虑。

只不过看着眼前不断放射出阿拉法射线的那一小点钚238，还有不断发射出电子的锶90，首先如果不考虑他们的续航时间的话，他们在功率这块儿基本上没有太大的优势，一个能达到三百多兆吧，另外一个大概就是五百多兆瓦的样子，这还是热功率。

以他们现有的技术指标来看，这玩意儿还比不上同等质量的锂电池呢。

那么有没有什么办法可以加快一下这个进程的？

而且这些人工放射性元素的价格还是比较昂贵的，有没有什么办法能够打通电能与核能之间的桥梁，让它变成可以重复使用的材料呢？

或者说有没有可能我们设计一种比较合适的人工放射性元素，用它来代替那些难以获得的，或者说毒性非常大，危险性非常高的一些物质呢？

想要把核能作为一种常规能源来使用，这三个问题就是绕不开的问题，必须要解决才行。在这一方面，电弱统一理论虽然解决了不少的问题，但是还有更多的问题在等待解决。

第213章 核子因何分开（明天改）

原子核内粒子的弱相互作用导致了原子核的不稳定性，同时控制着原子核的衰变或放射性，被称为β衰变。

1933年，费米建立的β衰变理论把粒子间的相互作用延伸到弱相互作用，从而开辟了弱相互作用的研究。当时，费米的弱相互作用理论在低能情况下非常成功，但在高能状况下该理论并不完全适用。

说起来弱电统一理论和我们华裔的科学家还是非常有缘分的，1954杨振宁和米尔斯共同提出了杨米尔斯理论将电磁场的局域规范对称性推广到了非阿贝尔群。

杨氏理论是基于SU(N)组的一种量规理论，或者更普遍地说，是一个紧凑、半简单的李群。杨振宁米尔斯理论旨在描述基本粒子的行为使用这些非阿贝尔李群和统一的核心的电磁和弱力(即U(1)×SU(2))以及量子色动力学理论的强力(基于SU(3))。从而形成了我们对粒子物理标准模型理解的基础。

李政道，杨振宁在分析最轻的奇异粒子衰变时遇到了难题，提出弱作用下宇称（P）可能不守恒的假说。这个假说1957年被吴健雄等人的实验及其他实验证实。

这些实验同时也证实了在弱作用下电荷共轭宇称不守恒。这一发现促使人们注意到弱相互作用和电磁相互作用之间有某种共同点，从而进一步考虑两者之间的统一性。

美国科学家格拉肖，他是最早涉足于弱相互作用力和电磁力统一研究工作的。要知道，若相互作用力只有电磁力强度的千分之一，它们是两种完全不同的自然力，这是一种常识问题。

但是科学的最终目的就是要打破常识，这两种相互作用力虽然看似没有什么相似之处，但是从数学的角度对他们进行分析的话，就可以发现他们在某一些方面并不是没有任何共同点的。

这一角度就是规范场，以及杨米尔斯方程。通过这样的方式，他们搭建起了弱相互作用力和电磁力之间沟通的桥梁。

但格拉肖无法解释的是：弱力的作用非常微小，传递弱力的粒子却很重，它的质量约为质子质量的几十倍到百倍。为何“传递子“具有那么巨大的质量呢?

这里可能就需要提到另外一个问题了，四种相互作用并不是凭空产生的，他们需要各自的传递例子才可以发挥作用。

在量子场论中，描述每种相互作用都有传递粒子，比如强力的传递粒子是胶子，弱力的传递粒子是w玻色子和z玻色子，引力的传递粒子是引力子（引力子还未被证实），而电磁力的传递粒子是光子。

美国科学家温伯格在研究自然力的统一问题时也遇到了同样的问题，他注意到英国物理学家赫格斯在一篇论文中的论述：利用真空的某些性质可使本来没有质量的规范场获得质量。

温伯格受到很大启发，运用这种思路在1967年成功地把弱力和电磁力统一起来。

然而问题是他的理论具有非常大的局限性，并不能满足格拉肖。于是她就将这种概念进行了推广，进而将电磁力与弱相互作用力之间的这种联系推广到了所有的基本粒子。

弱电统一理论中预言了弱中性流的存在，即在反应过程中入射粒子和出射粒子之间没有电荷交换，但当时实验上并没有观察到弱中性流的现象。1973年，美国费米实验室和欧洲核子中心在实验中相继发现了弱中性流，弱电统一理论引起了重视。

弱电统一理论认为：若相互作用力和电磁力，其实是同一种力，只不过由于某一种原因，他们表现出了完全不同的性质。

为了证明这一个理论，人们就需要像当初寻找上帝粒子——希格斯粒子那样，在实验中寻找产生弱作用传播子W±和Z0。

这就要求：对撞的粒子必须具有足够高的能量，以便有可能产生重质量粒子W±和Z0；碰撞的次数必须足够多，才会有机会观测到极为罕见的特殊情况。

当然也要求我们的观测手段必须尽可能的先进，分析手段尽可能的完善，才有可能不错过这个现象。

鲁比亚建议将欧洲核子中心（CERN）最大的质子同步加速器（SPS）作为正反质子的储存环。质子束和反质子束在储存环中沿相反方向作环形运动，然后在特定位置相互碰撞。

在SPS存储环的周边上安排有两个碰撞点，碰撞点周围装有巨大的探测系统，可以记录碰撞生成的粒子的信息，从而进行寻找弱作用传播子W±和Z0（也称为中间玻色子）的实验。

范德梅尔提出了随机冷却的方法，可以使粒子束得到“冷却”提高束流密度，进而提高对撞机的亮度，使实验发现W±和Z0粒子成为可能。

1983年1月20-21日，在欧洲核子中心的质子-反质子对撞机上工作的两个实验组分别宣布发现了特性与弱电统一理论所期待的完全相符的（W±）。

由于产生Z0的机会要比产生W±的机会小10倍，在花费4个月时间后想办法将加速器束流的亮度提高了10倍。1983年5月4日，鲁比亚的实验组终于找到了Z0的第一个事例。W±和Z°粒子的发现及其性质最终确定了弱电统一理论的正确性，对揭示弱作用本质有重大意义。

弱电统一理论使现存的四种基本相互作用实现了部分统一。尽管弱电统一理论距离爱因斯坦所设想的包括引力场在内的统一场论还很远，但终究使人类在揭示自然奥秘的征途中又前进了一大步。

如果想要迈进物理学这个领域的话，大统一理论毫无疑问也会是他的梦想之一，但是现在谈论那个，还是有些太过遥远，他目前要想办法利用弱电统一理论，来完成自己的设想。

当然，考虑到我们目前在基础科学领域是弱项，所以他以后少不了要和欧洲原子能打交道，以后可能经常要往法国还有瑞士了。

如果乐观一点儿，也许他可以自己建一个加速器，但是以他目前的财力来说，这个还是只能在梦里想一想，这种级别的工程，以他一个公司的财力来说，很难完成。需要国家级别的支持才可以。

当然那都是后话了，以他目前的研究来说，还用不到那些。他现在主要还是停留在理论阶段，如何设计一个模型，在这个模型的框架内，通过电磁力和弱相互作用力的联系，将电能以核能的形式储存在放射性物质中。

在需要使用的时候，再通过合适的装置将这种核能释放出来，以磁力的形式转化为电能。

当然这里面可能会涉及到利用电磁力对改变进行加速的模型，这一块儿他还没有什么头绪，也许他需要一些灵感，如果能够重启一下，那些实验就更好了。