质子和中子的发现
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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。