實現(xiàn)原子嬗變
研究了碎屑之后,知道氮原子核并吞了α粒子,變成了氫原子核(質(zhì)子)和原子量不是16而是17的氧原子核,普通氧原子的原子量是16。
于是,人們把一種元素轉(zhuǎn)變成另外一種元素的研究初次成功了。
煉金家徒勞了多少世紀(jì),妄想找到把鉛和銅變成黃金的“哲人石”。要達到這個目的,那些煉金家不僅僅是知識不夠,而且手里也沒有這種能夠打破原子的工具和能量。
在煉金家爐子的烈焰里,原子核始終沒有變化。即使現(xiàn)代的那種溫度高達幾千度的電爐也未必能夠破壞它。
可是現(xiàn)代煉金家——核科學(xué)家終于學(xué)會了轉(zhuǎn)變元素。
盧瑟福以α粒子轟擊氮核后,元素氮轉(zhuǎn)變?yōu)檠醯耐凰匮?17,并放出一個質(zhì)子。盧瑟福和查德威克還測定了質(zhì)子的射程,他們發(fā)現(xiàn)從硼到鉀的所有輕元素中,除碳和氧以外,都可以用α粒子轟擊使它們產(chǎn)生嬗變并放出質(zhì)子。此外,盧瑟福還曾預(yù)言中子和正電子的存在。從盧瑟福關(guān)于原子核的種種研究和發(fā)現(xiàn),實際為原子能的利用起了先導(dǎo)作用。
盧瑟福否定了“原子是不可再分的”,“電是一種連續(xù)的、均勻的液體”,“原子永恒不變”的學(xué)說。他正確地指出:“看來很清楚,在如此微小的距離內(nèi),帶電粒子間的普通的力學(xué)定律顯然已經(jīng)破產(chǎn)了!奔日J(rèn)定舊定律不適用于新領(lǐng)域,就需要努力探索新領(lǐng)域的新規(guī)律。
盧瑟福堅信自己的信念“是建筑在堅固的事實的巖石之上的”。
盧瑟福在1920年的一次演講中,有一個極為出色的預(yù)言,認(rèn)為在原子的某個地方,可能存在著一個尚未被察覺到的中性粒子,而一經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種中性粒子,很可能比α粒子的用途要大得多,“它能自由地穿過物體,但卻不能把它控制在一個密封的容器中。”
盧瑟福所預(yù)言的這種粒子就是后來所說的中子,它是12年后,查德威克在卡文迪許實驗室里發(fā)現(xiàn)的。這是在原子能利用的歷史上具有重大意義的事件。
又過了六年多,哈恩用中子使鈾核發(fā)生了裂變。緊接著,玻爾、費米、約里奧、西拉德等分別實現(xiàn)了由中子引起的鈾裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而為原子能的釋放及利用找到了實施的途徑。
原子模型
發(fā)現(xiàn)質(zhì)子
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