2019年6月5日 星期三

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第三届中国核学会科普奖-优秀作品——《神奇的物质第四态》

发布日期:2021-02-25    发布:中国核学会

《神奇物质第四态》互动展示实验项目以生活中常见的物质状态为切入点,以实验展示的形式配合浅显易懂的科普解说,层层递进、循循善诱,向公众科普核聚变的核心物质——等离子体的产生原理和神奇特性,并形象地阐述了磁约束核聚变知识和人造太阳基本原理。



《神奇物质第四态》互动展示实验项目在2019年全国科学实验展演汇演大赛中荣获一等奖,展演人员荣获“全国十佳科学实验展演人员”称号。


《神奇物质第四态》互动展示实验以生活中常见的冰、水、水蒸气为例,引出物质常见三态的概念以及物态变化规律。同时,引领公众思考三种物质状态之外的物态变化,顺势引出物质的第四状态——等离子体。互动展示实验通过PPT展示庞大的等离子体家族,并根据实际现象介绍等离子体具有发光和导电两个奇妙特性。实验展演人员利用道具演示原子的核式微观结构,通过加热方式可以使物质电离,形成等离子体。


互动展演实验核心部分以等离子体球(辉光球)为道具,演示在强电场作用下等离子体的产生和形成,并解释光线产生和颜色差异的机理。利用日光灯管演示星球大战中光剑的形成环节将实验推向高潮,实验人员利用专业知识解释“光剑”形成和作为武器的原理,并特别阐述和展示了磁场可以对等离子体产生影响。实验最后引出磁约束核聚变的概念,人造太阳通过同样原理来实现对热核聚变高温等离子体的约束和控制。