Giáo trình Vật lý hạt nhân hiện đại Phần I: Cấu trúc hạt nhân - PGS. Đào Tiến Khoa

• Tác giả: Đào Tiến Khoa
• Trường học: Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam
• Chuyên ngành: Vật lý hạt nhân
• Đề tài: Vật lý hạt nhân hiện đại Phần I: Cấu trúc hạt nhân
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình vật lý hạt nhân hiện đại

Giáo trình vật lý hạt nhân hiện đại là tài liệu chuyên khảo do PGS. Đào Tiến Khoa biên soạn, thuộc Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam. Cuốn sách được Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ thuật phát hành năm 2010 tại Hà Nội. Đây là giáo trình đào tạo chính thức dành cho sinh viên khoa vật lý tại các trường đại học tổng hợp và đại học bách khoa. Phần đầu tiên tập trung giới thiệu cấu trúc hạt nhân, một lĩnh vực nền tảng của vật lý hạt nhân. Cuốn sách ra đời nhằm lấp đầy khoảng trống về tài liệu chuẩn phục vụ đào tạo đại học và sau đại học tại Việt Nam. Nội dung được trình bày hệ thống, từ cơ bản đến nâng cao, phù hợp với cả người mới bắt đầu và nhà nghiên cứu. Giáo trình cũng phục vụ nhu cầu hội nhập quốc tế khi cung cấp thuật ngữ tiếng Anh song song.

1.1. Bối cảnh ra đời của giáo trình

Vật lý hạt nhân là môn học chính được giảng dạy từ năm thứ hai hoặc thứ ba cho sinh viên khoa vật lý trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, môn học này đã trở thành truyền thống tại các khoa vật lý từ nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, do nhiều lý do khách quan và chủ quan, Việt Nam vẫn thiếu bộ sách giáo trình chuẩn cho đào tạo và nghiên cứu. Tác giả với gần 30 năm kinh nghiệm đã viết cuốn sách này dựa trên kiến thức tích lũy nhằm đóng góp tài liệu chuẩn cho độc giả Việt Nam.

1.2. Phạm vi và cấu trúc nội dung

Phần thứ nhất của giáo trình giới thiệu hệ thống kiến thức cơ bản tối thiểu về cấu trúc hạt nhân. Nội dung bao gồm kích thước, hình dạng hạt nhân, năng lượng liên kết, và công thức Weizsaecker. Phần hai sẽ tiếp tục trình bày các kiến thức cơ bản về phản ứng hạt nhân. Cách trình bày hệ thống giúp người đọc nắm vững bản chất vật lý của các quá trình phản ứng, phân rã và tương tác hạt nhân một cách có logic và khoa học.

II. Phân tích cấu trúc hạt nhân nguyên tử

Cấu trúc hạt nhân là lĩnh vực thiết yếu của vật lý hạt nhân hiện đại. Hạt nhân nguyên tử có kích thước hữu hạn, thể hiện qua bán kính R trong giới hạn độ dài đặc trưng từ 1 đến 10 femtomet. Hình dạng phổ biến nhất của hạt nhân là hình cầu với bán kính R. Tuy nhiên, trên thực tế hình dạng hạt nhân phức tạp hơn nhiều so với mô hình đơn giản. Năng lượng liên kết của hầu hết các đồng vị tồn tại trong tự nhiên có thể được mô tả khá chính xác qua hệ thức bán thực nghiệm. Công thức Weizsaecker tính năng lượng liên kết bao gồm các thành phần: thể tích, bề mặt, đối xứng, Coulomb và hiệu ứng cặp. Hiểu biết về cấu trúc hạt nhân là cơ sở cần thiết để nắm bắt bản chất vật lý của các quá trình phân rã và tương tác hạt nhân trong tự nhiên cũng như phòng thí nghiệm.

2.1. Kích thước và hình dạng hạt nhân

Hạt nhân nguyên tử thể hiện kích thước hữu hạn thông qua bán kính R. Trong giới hạn độ dài đặc trưng cho vật lý hạt nhân (1-10 fm), hình dạng phổ biến được sử dụng là hình cầu. Tuy nhiên, nhiều hạt nhân có hình dạng biến dạng, không hoàn toàn cầu. Các chương trình vật lý trung học phổ thông thường sử dụng mô hình hình cầu đơn giản. Trên thực tế, nghiên cứu hiện đại cho thấy hình dạng hạt nhân phụ thuộc vào số nucleon và trạng thái năng lượng của hệ.

2.2. Năng lượng liên kết và công thức Weizsaecker

Năng lượng liên kết B của hạt nhân trong trạng thái cơ bản được tính theo công thức Weizsaecker với các thành phần chính: thành phần thể tích (aV), thành phần bề mặt (aS), thành phần đối xứng (aA), thành phần Coulomb (aC) và hiệu ứng cặp Δ(N,Z). Công thức này còn được gọi là công thức khối bán thực nghiệm. Hiệu ứng cặp cho thấy hạt nhân chẵn-chẵn có năng lượng liên kết lớn hơn hạt nhân lẻ-lẻ kề đó. Công thức này đánh giá được khối lượng cả các hạt nhân không bền có thời gian sống rất ngắn.

III. Phương pháp nghiên cứu và hiệu ứng đường hầm

Giáo trình trình bày các phương pháp nghiên cứu hạt nhân hiện đại dựa trên nguyên lý cơ học lượng tử. Một khái niệm quan trọng là hiệu ứng đường hầm, cho phép hạt alpha vượt qua thế chắn Coulomb dù năng lượng thấp hơn ngưỡng. Quá trình phân rã alpha xảy ra nhờ hiệu ứng đường hầm của cơ học lượng tử. Xác suất ghi đo được hạt alpha thoát ra ngoài phụ thuộc vào chiều rộng và chiều cao của thế chắn. Giáo trình cũng giới thiệu phương pháp tính toán xung lượng của hạt alpha dựa trên hệ thức liên hệ giữa năng lượng và thế tương tác. Các phép tính được trình bày chi tiết với công thức cụ thể, giúp người học áp dụng vào bài tập thực tế. Phương pháp tiếp cận từ cơ bản đến nâng cao đảm bảo sinh viên hiểu sâu bản chất vật lý trước khi tiến tới các vấn đề phức tạp hơn trong nghiên cứu hạt nhân chuyên sâu.

3.1. Hiệu ứng đường hầm trong phân rã alpha

Hiệu ứng đường hầm là hiện tượng lượng tử cho phép hạt alpha 'chui qua' thế chắn Coulomb. Trong phân rã alpha, khoảng cách R giữa hai tâm khối của hạt alpha và hạt nhân con phải không nhỏ hơn tổng bán kính. Tại các khoảng cách lớn hơn, thế hạt nhân thường rất nhỏ so với thế Coulomb. Năng lượng hạt alpha thường thấp hơn ngưỡng Coulomb đáng kể. Ví dụ điển hình là phân rã alpha của Radium-226, nơi năng lượng alpha vẫn nằm thấp hơn thế chắn nhưng phân rã vẫn xảy ra.

3.2. Xác định xung lượng và năng lượng hạt alpha

Xung lượng của hạt alpha nằm liên kết trong hệ hạt nhân mẹ được xác định theo công thức tính toán dựa trên khối lượng hạt alpha, năng lượng alpha, thế hạt nhân và thế Coulomb tại khoảng cách R. Năng lượng hạt alpha dần tiếp nhận giá trị Q của phản ứng phân rã. Giáo trình cung cấp các công thức cụ thể và sơ đồ minh họa quá trình hình thành hạt alpha từ cặp neutron và proton dưới bề mặt hạt nhân mẹ. Các phép tính được kiểm chứng bằng dữ liệu thực nghiệm.

IV. Ứng dụng và vai trò của vật lý hạt nhân hiện đại

Vật lý hạt nhân đóng vai trò đặc biệt trong lịch sử nhân loại nhờ các ứng dụng đa dạng. Từ cuối thế kỷ 20 đến nay, công nghệ kỹ thuật hạt nhân phát triển mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực. Ứng dụng bao gồm y tế hạt nhân, công nghiệp kiểm tra không phá hủy, nông nghiệp với kỹ thuật chiếu xạ và tạo đột biến giống. Giáo trình vật lý hạt nhân cũng được mở rộng giảng dạy tại các trường đại học y, công nghiệp và nông nghiệp trên thế giới. Tại Việt Nam, Viện Năng lượng Nguyên tử đóng vai trò trung tâm trong nghiên cứu và đào tạo nguồn nhân lực hạt nhân. Kiến thức cấu trúc hạt nhân là nền tảng để hiểu các ứng dụng thực tiễn từ năng lượng hạt nhân đến y học xạ trị. Giáo trình giúp xây dựng đội ngũ nghiên cứu trẻ trong các lĩnh vực khoa học hạt nhân tại Việt Nam, đáp ứng nhu cầu hội nhập và phát triển bền vững.

4.1. Ứng dụng trong y tế và công nghiệp

Công nghệ kỹ thuật hạt nhân được ứng dụng rộng rãi trong y tế với các kỹ thuật xạ trị, chẩn đoán hình ảnh y khoa và sản xuất dược chất phóng xạ. Trong công nghiệp, kỹ thuật hạt nhân phục vụ kiểm tra không phá hủy, đo lường chính xác và phân tích thành phần vật liệu. Các ứng dụng này đều dựa trên nền tảng hiểu biết sâu về cấu trúc và tương tác hạt nhân. Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao là yếu tố then chốt để phát triển bền vững các ứng dụng này tại Việt Nam.

4.2. Đào tạo và nghiên cứu tại Việt Nam

Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam là đơn vị chủ chốt trong nghiên cứu và đào tạo vật lý hạt nhân. Giáo trình do PGS. Đào Tiến Khoa biên soạn phục vụ đào tạo tại viện cũng như các trường đại học trên cả nước. Cuốn sách được thiết kế cho sinh viên khoa vật lý và các nhà nghiên cứu trẻ trong lĩnh vực khoa học hạt nhân. Việc xây dựng tài liệu chuẩn tiếng Việt giúp giảm phụ thuộc vào tài liệu nước ngoài, đồng thời nâng cao chất lượng đào tạo và nghiên cứu nội địa.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ViÖn n¨ng l­îng nguyªn tö ViÖt Nam §µo TiÕn Khoa vËt lý h¹t nh©n hiÖn ®¹i PhÇn I: CÊu tróc h¹t nh©n Nhµ xuÊt b¶n Khoa Häc vµ Kü ThuËt Hµ Néi - 2010 Tñ s¸ch chuyªn kh¶o vµ gi¸o tr×nh ®µo t¹o ViÖn N¨ng l­îng Nguyªn tö ViÖt Nam vËt lý h¹t nh©n hiÖn ®¹i PhÇn I: CÊu tróc h¹t nh©n T¸c gi¶: PGS. §µo TiÕn Khoa ChÞu tr¸ch nhiÖm xuÊt b¶n: TS. Ph¹m V¨n DiÔn Biªn tËp: ThS. NguyÔn Huy TiÕn Tr×nh bµy b×a: Xu©n Dòng Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ Kü thuËt 70 TrÇn H­ng §¹o - Hµ Néi In 300 cuèn, khæ 19 x 27 cm t¹i X­ëng in NXB V¨n hãa D©n téc. Sè §KKHXB: 215-2010/CXB/18-17/KHKT, cÊp ngµy 5/3/2010. QuyÕt ®Þnh xuÊt b¶n sè: 65/Q§XB - NXBKHKT - 5/5/2010. In xong vµ nép l­u chiÓu Quý II/2010. 2 Lêi nãi ®Çu VËt lý h¹t nh©n (VLHN), mét trong nh÷ng chuyªn ngµnh c¬ së vµ truyÒn thèng nhÊt cña vËt lý hiÖn ®¹i, lµ mét m«n häc chÝnh ®­îc d¹y ngay tõ n¨m häc thø hai hoÆc thø ba cho sinh viªn khoa vËt lý cña phÇn lín c¸c tr­êng ®¹i häc tæng hîp, ®¹i häc b¸ch khoa. trªn thÕ giíi. Kh¸c víi nhiÒu chuyªn ngµnh khoa häc, VLHN cã mét vai trß rÊt ®Æc biÖt trong lÞch sö nh©n lo¹i nhê nh÷ng øng dông cña VLHN trong x©y dùng vµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ ®iÖn h¹t nh©n (còng nh­ c«ng nghÖ vò khÝ h¹t nh©n cña mét sè c­êng quèc lín). Tõ cuèi thÕ kû 20 cho ®Õn nay, víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c«ng nghÖ kü thuËt h¹t nh©n trong nhiÒu lÜnh vùc kh¸c nhau cña y tÕ, c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp. viÖc gi¶ng d¹y VLHN ®· ®­îc lan réng sang nhiÒu c¬ së ®µo t¹o cña kh«ng Ýt c¸c ®¹i häc y, c«ng nghiÖp, n«ng nghiÖp. trªn thÕ giíi. T¹i ViÖt Nam, VLHN còng lµ mét m«n d¹y truyÒn thèng cña c¸c khoa vËt lý c¸c tr­êng ®¹i häc lín tõ vµi thËp kû nay. Tuy nhiªn, do nh÷ng lý do kh¸ch quan vµ chñ quan kh¸c nhau, cho ®Õn nay chóng ta vÉn thiÕu mét bé s¸ch gi¸o tr×nh vµ s¸ch chuyªn kh¶o chuÈn cho ®µo t¹o ®¹i häc vµ sau ®¹i häc còng nh­ nghiªn cøu trong lÜnh vùc VLHN. Lµ mét nhµ khoa häc víi gÇn 30 n¨m c«ng t¸c nghiªn cøu vµ ®µo t¹o trong lÜnh vùc VLHN, t¸c gi¶ ®· viÕt cuèn s¸ch nµy dùa trªn nh÷ng kiÕn thøc, kinh nghiÖm cña chÝnh b¶n th©n víi mong muèn ®­îc ®ãng gãp cïng c¸c ®ång nghiÖp x©y dùng mét tñ s¸ch chuÈn vÒ VLHN hiÖn ®¹i cho c¸c ®äc gi¶ ViÖt, ®Æc biÖt cho c¸c sinh viªn khoa vËt lý t¹i c¸c tr­êng ®¹i häc còng nh­ c¸c nhµ nghiªn cøu trÎ trong c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau cña khoa häc h¹t nh©n ë ViÖt Nam. S¸ch nµy ®­îc xuÊt b¶n nh­ phÇn thø nhÊt cña bé s¸ch vÒ VLHN hiÖn ®¹i vµ giíi thiÖu víi b¹n ®äc mét c¸ch hÖ thèng c¸c kiÕn thøc c¬ b¶n tèi thiÓu vÒ cÊu tróc h¹t nh©n, mét lÜnh vùc rÊt thiÕt yÕu cña VLHN. Nh÷ng hiÓu biÕt vÒ cÊu tróc h¹t nh©n lµ c¬ së cÇn thiÕt gióp ta n¾m ®­îc b¶n chÊt vËt lý cña c¸c qu¸ tr×nh ph¶n øng, ph©n r· vµ t­¬ng t¸c 3 cña h¹t nh©n. PhÇn thø hai cña bé s¸ch nµy t¸c gi¶ sÏ giíi thiÖu víi b¹n ®äc, trong mét phong c¸ch tr×nh bµy t­¬ng tù, c¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ph¶n øng h¹t nh©n mµ b¹n ®äc cã thÓ hiÓu ®­îc mét c¸ch hÖ thèng sau khi ®· ®­îc lµm quen víi néi dung cña phÇn thø nhÊt. Víi nhu cÇu héi nhËp quèc tÕ ngµy cµng cao, tiÕng Anh ®· trë thµnh mét c«ng cô kh«ng thÓ thiÕu ®­îc ®èi víi c¸c c«ng t¸c gi¶ng d¹y vµ nghiªn cøu trong mäi lÜnh vùc. §Ó gãp phÇn gióp b¹n ®äc trong viÖc sö dông nh÷ng nguån tµi liÖu tham kh¶o quèc tÕ trong lÜnh vùc VLHN, t¸c gi¶ ®· cè g¾ng giíi thiÖu tªn c¸c nguyªn tè, ®ång vÞ h¹t nh©n b»ng tiÕng Anh còng nh­ tõ dïng t­¬ng ®­¬ng trong tiÕng Anh cña ®a sè chuyªn tõ th­êng gÆp trong VLHN (ë trong ngoÆc ®¬n ngay sau ®ã). Ngoµi ra, ®«i dßng giíi thiÖu ng¾n gän vÒ c¸c nhµ VLHN quèc tÕ ®­îc nh¾c ®Õn trong s¸ch nµy còng ®­îc ®­a vµo néi dung cña s¸ch ®Ó gióp b¹n ®äc biÕt qua lÞch sö VLHN còng nh­ cã ®­îc lßng t«n kÝnh cÇn thiÕt ®èi víi nh÷ng tªn tuæi lín nµy. MÆc dï VLHN rÊt khã d¹y vµ hiÓu ®­îc khi ch­a cã nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ ®iÖn ®éng lùc häc, vËt lý nguyªn tö vµ c¬ häc l­îng tö, ch­¬ng 1 cña s¸ch nµy ®­îc viÕt b»ng mét ng«n ng÷ ®¬n gi¶n ®Ó giíi thiÖu ng¾n gän nh­ng xóc tÝch vÒ c¸c tÝnh chÊt vËt lý ®Æc tr­ng cña h¹t nh©n mµ cã thÓ hiÓu ®­îc ®èi víi c¸c b¹n ®äc míi chØ häc qua nh÷ng kiÕn thøc c¬ së cña vËt lý ®¹i c­¬ng. Do ®ã, ch­¬ng 1 cã thÓ ®­îc dïng ®Ó häc còng nh­ tham kh¶o trong c¸c gi¸o tr×nh VLHN ®¹i c­¬ng ë c¸c tr­êng ®¹i häc. Trong c¸c nguån s¸ch tham kh¶o quèc tÕ cã rÊt nhiÒu gi¸o tr×nh hay cã thÓ ®­îc dïng cïng víi s¸ch nµy trong häc tËp vµ gi¶ng d¹y VLHN ®¹i c­¬ng. T¸c gi¶ ®· chän läc vµ giíi thiÖu víi b¹n ®äc mét sè tªn s¸ch cô thÓ [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11] trong phÇn tµi liÖu tham kh¶o. §Æc biÖt, mét nguån gi¸o tr×nh tiÕng ViÖt mµ cã thÓ ®­îc tham kh¶o vµ bæ sung cho mét sè néi dung cña ch­¬ng 1 lµ gi¸o tr×nh VLHN cña t¸c gi¶ Ng« Quang Huy [12]. Do t­¬ng t¸c vËt lý bao trïm trong VLHN lµ t­¬ng t¸c m¹nh, víi b¶n chÊt 4 vËt lý rÊt kh¸c víi t­¬ng t¸c ®iÖn tõ ®Æc tr­ng cho vËt lý nguyªn tö vµ vËt lý chÊt r¾n, toµn bé ch­¬ng 2 ®­îc dµnh ®Ó giíi thiÖu nh÷ng tÝnh chÊt c¬ b¶n nhÊt cña t­¬ng t¸c m¹nh gi÷a c¸c nucleon, h¹t thµnh phÇn cÊu tróc lªn h¹t nh©n. B¶n chÊt vËt lý cña t­¬ng t¸c gi÷a hai nucleon chØ cã thÓ hiÓu ®­îc trªn c¬ së c¸c kiÕn thøc tèi thiÓu vÒ ®èi xøng trong vËt lý vi m« nªn b¹n ®äc cÇn tham kh¶o thªm phÇn phô lôc 4.1 cña ch­¬ng 4 trong khi ®äc ch­¬ng 2. Ngoµi ra, cÊu tróc cña deuteron vµ bµi to¸n t¸n x¹ gi÷a hai nucleon còng ®­îc giíi thiÖu trong ch­¬ng 2 ®Ó minh häa cô thÓ t­¬ng t¸c nucleon-nucleon. Ch­¬ng 3 lµ néi dung chÝnh cña s¸ch nµy vµ giíi thiÖu ng¾n gän, nh­ng xóc tÝch vµ ®Çy ®ñ, nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ cÊu tróc h¹t nh©n. Do cÊu tróc h¹t nh©n lµ lÜnh vùc ®­îc nghiªn cøu chñ yÕu cña VLHN c¬ b¶n, t¸c gi¶ ®· cè g¾ng nh©n dÞp nµy cËp nhËt b¹n ®äc víi mét sè néi dung míi cña cÊu tróc h¹t nh©n, ®Æc biÖt lµ nh÷ng hiÖu øng cÊu tróc míi xuÊt hiÖn trong c¸c h¹t nh©n kh«ng bÒn víi thêi gian sèng rÊt ng¾n mµ Ýt ®­îc bµn ®Õn trong c¸c gi¸o tr×nh truyÒn thèng cña VLHN kÓ trªn. Néi dung chÝnh cña ch­¬ng 3 ®­îc t¸c gi¶ x©y dùng dùa trªn c¸c bµi gi¶ng cña m×nh cho sinh viªn cao häc chuyªn ngµnh VLHN cña Khoa VËt lý, Tr­êng §HKHTN Hµ Néi trong 6 n¨m võa qua (2003-2008) vµ ®­îc bè côc theo thø tù truyÒn thèng cña ®a sè s¸ch chuyªn kh¶o quèc tÕ vÒ cÊu tróc h¹t nh©n [13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25]. T¸c gi¶ ®· cè g¾ng giíi thiÖu theo mét phong c¸ch riªng c¸c mÉu cÊu tróc h¹t nh©n, víi c¸c c«ng thøc to¸n häc ®­îc ®­a vµo theo logic tr×nh bµy b¶n chÊt vËt lý cña c¸c mÉu cÊu tróc kh¸c nhau (®«i khi cã h­íng dÉn chøng minh ng¾n gän). Tuy nhiªn, nh÷ng c«ng thøc chi tiÕt r­êm rµ vµ khã hiÓu ®· ®­îc bá qua ®Ó b¹n ®äc cã thÓ theo râi ®­îc néi dung trong tõng tr­êng hîp mµ kh«ng bÞ bèi rèi bëi d¹ng t­êng minh cña nh÷ng c«ng thøc to¸n phøc t¹p. Ngoµi ra, cïng víi nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n t¸c gi¶ còng ®· m¹nh d¹n ®­a vµo ch­¬ng 3 mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu míi trong lÜnh vùc cÊu tróc h¹t nh©n (kÓ c¶ nh÷ng kÕt qu¶ cña t¸c gi¶ vµ céng sù) ®Ó cho b¹n ®äc cã thÓ c¶m nhËn ®­îc ®éng lùc ph¸t 5 triÓn m¹nh mÏ cña VLHN hiÖn ®¹i còng nh­ c¸c nhµ VLHN trÎ cã thÓ dïng s¸ch nµy ®Ó tham kh¶o trong c«ng viÖc nghiªn cøu cña m×nh. Tõ kinh nghiÖm ®µo t¹o sau ®¹i häc trong nh÷ng n¨m qua, t¸c gi¶ thÊy r»ng mét trong nh÷ng khã kh¨n chÝnh cña c¸c sinh viªn n¨m cuèi hoÆc sinh viªn cao häc trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu cÊu tróc h¹t nh©n lµ sù thiÕu hôt mét sè kiÕn thøc c¬ b¶n cña ®iÖn ®éng lùc häc, c¬ häc l­îng tö vµ lý thuyÕt t­¬ng ®èi. §©y lµ mét bÊt cËp kh¸ nghiªm träng lµm cho kh«ng Ýt c¸c häc viªn ®· kh«ng thÓ n¾m ®­îc cÊu tróc h¹t nh©n ë møc cÇn thiÕt, ch­a kÓ cã ng­êi cßn cã quan niÖm sai vÒ cÊu tróc h¹t nh©n nh­ mét m«n lý thuyÕt khã häc. §Ó mét phÇn gióp c¸c b¹n ®äc kh¾c phôc khã kh¨n nµy, t¸c gi¶ ®· dµnh toµn bé ch­¬ng 4 ®Ó giíi thiÖu chän läc mét sè kiÕn thøc cÇn ®­îc tham kh¶o cña c¬ häc l­îng tö ®Ó hç trî qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu trong lÜnh vùc VLHN. Hi väng víi néi dung cña ch­¬ng 4, b¹n ®äc sÏ thÊy dÔ dµng h¬n trong qu¸ tr×nh häc cÊu tróc h¹t nh©n theo s¸ch nµy hoÆc c¸c tµi liÖu chuyªn kh¶o kÓ trªn. Do nh÷ng h¹n chÕ vÒ thêi gian, ch¾c ch¾n cuèn s¸ch nµy cßn cã nhiÒu thiÕu sãt trong tr×nh bµy còng nh­ trong néi dung vµ t¸c gi¶ rÊt mong ®­îc nghe ph¶n håi tõ c¸c b¹n ®äc, ®ång nghiÖp cïng ®«ng ®¶o c¸c em sinh viªn chuyªn khoa VLHN ®Ó chØnh söa vµ bæ sung trong lÇn xuÊt b¶n sau. T¸c gi¶ ch©n thµnh c¶m ¬n GS. B¹ch Thµnh C«ng (Khoa VËt lý, Tr­êng §HKHTN Hµ Néi) ®· ®Ò nghÞ vµ ®éng viªn viÕt cuèn s¸ch nµy, GS. NguyÔn V¨n Giai (ViÖn VLHN, Tr­êng §HTH Paris Sud, CH Ph¸p) ®· ®äc kü mét sè ch­¬ng vµ cã nh÷ng gãp ý quan träng. Ngoµi ra, t¸c gi¶ còng c¶m ¬n ViÖn N¨ng l­îng Nguyªn tö ViÖt Nam ®· khuyÕn khÝch vµ hç trî viÖc xuÊt b¶n s¸ch. §µo TiÕn Khoa 6 Giíi thiÖu Tr¶i qua h¬n 70 n¨m ph¸t triÓn, VLHN vµ c¸c øng dông ®· cã nh÷ng ®ãng gãp to lín vµo sù ph¸t triÓn kinh tÕ - x· héi cña nhiÒu quèc gia trªn thÕ giíi. T¹i ViÖt Nam tõ ®Çu nh÷ng n¨m 60 cña thÕ kû tr­íc VLHN ®· ®­îc gi¶ng d¹y t¹i Tr­êng ®¹i häc Tæng hîp Hµ Néi vµ ®­îc nghiªn cøu, øng dông vµo y tÕ vµ ®Þa chÊt víi nhiÒu kÕt qu¶ b­íc ®Çu rÊt ®¸ng khÝch lÖ. Trong nöa thÕ kû qua, viÖc d¹y vµ häc VLHN vÉn ®­îc thùc hiÖn t¹i mét sè tr­êng ®¹i häc trong n­íc. NhiÒu sinh viªn sau khi tèt nghiÖp ®· vµ ®ang cã nh÷ng ®ãng gãp ®¸ng kÓ cho sù ph¸t triÓn cña ngµnh h¹t nh©n vµ mét sè lÜnh vùc cña nÒn kinh tÕ quèc d©n.