质子和中子的发现

发现

永不满足的探险家。在提出原子模型之后，他用阿尔法粒子轰击氮原子时，意外地发现一种射程很长的带正氢原子核。1914年，这种粒子，卢瑟福把它命名为质子。从这个实验中得知，质子是构成原子核的一类“砖建立的呢？卢瑟福说，“根据计算，原子核还应该有另外一种微粒存在。并且，这种微粒不带电，它几乎和原子核。”

国的一位化学家威廉·哈金斯把这个粒子取名为中子。不过，这仅仅是一个设想，因为当时还没有在实验中找

碳原子的原子核结构

的这个见解遭到许多科学家的反对。他们认为，既然质子是带正电的，如果还有一个不带电的粒子，它们是不小，它们俩能在这微小的空间里结合在一起吗？

承认原子核由质子和中子构成，必须从实验中找到它。

的发展，1930年，两位德国的物理学家玻西和贝克尔在用X粒子轰击金属铍时，发现了一种特别的“辐射”，甚至几厘米厚的铅板都能穿透。当时人们已经知道伽马射线具有很强的穿透能力，所以，玻西和贝克尔以为并公布于众。

儿和女婿约里奥·居里夫妇重复了玻西的实验，并加以发展。他们让这种射线穿过石蜡，发现石蜡中有质子经不远了，遗憾的是，他们以为是特别强的伽马射线把石蜡质子打出了，因此失去了发现中子的机会。

得意门生——查德威克，1930年重复了居里夫人的实验——用阿尔法粒子轰击石蜡，发现有一股高速粒子流实验没有错。可是光子真的能打出质子吗？查德威克还是难以相信。他认为，伽马射线是没有质量的，根本射线对石蜡的作用，就像灰尘打在一颗石子上，再多的灰尘也不可能把石头打碎。于是，他决定对约里奥夫西发现的这种“辐射”与硼作用，发现产生了新的原子核。查德威克通过测定，发现新原子核比原来重了一和质子的质量相等。这样可以断定：玻西发现的“辐射”实际上是质量与质子相等的粒子流，而不是强的伽过电磁场，没有发现任何偏转现象。说明它们不带电，是呈中性的。查德威克兴奋极了，他看到玻西发现的带电的粒子——中子。人们寻找已久的中子终于在查德威克的手中被发现了。

7日，查德威克写了封信寄给《自然》杂志，发表了这一结果。全世界都为之轰动了。为了奖励他在中子的基金会将1935年度诺贝尔物理学奖颁发给他。

为人类认识原子核的结构打开了大门。以后，人类对于中子的研究和应用，为核物理的飞跃发展提供了必要时就离不开中子。

1919年卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，产生了氧的同位素

和一个质子。第一次实现了人工的核转变。α粒子射到一片铝

箔上，铝箔的厚度刚好能完全吸收α粒子，在铝箔后面的莹光

屏上不能感受到闪光，然而当α粒子轰击氮原子核后，通过显

微镜观看的荧光屏上有闪光，这个实验表明闪光是α粒子轰击

氮原子核后产生了能透过铝箔的新粒子。后来测量了新粒子的

质量和电荷量，确定了新粒子就是质子，用符号p或H表示。

卢瑟福根据原子核的电荷数只是质量数的一半或者还要少一些

的事实，预想了原子核的内部还存在着中子。1932年卢瑟福的

学生根据放射性元素钋射出的α粒子轰击铍元素，而铍元素会

产生一种惯穿能力更强不带电的粒子，该射线轰击石蜡时，竟

能从石蜡中打出质子。