原子结构的探索

费米
第一座人工核反应堆
1942年，爱因斯坦写信给罗斯福,阐明核武器对 同盟国的重要性.不久以费米为首的一批科学家 在美国建成了世界上第一座“人工核反应堆”， 首次实现了人类历史上铀核的可控自持链式裂 变反应。核反应堆是使核能以可控方式释放的 装置。人们建造核裂变反应堆的目的有二：（1） 把它当作一个“中子源”，利用裂变产生的大 量中子以生产军用与民用同位素，或开展科学 研究及实验；（2）将它当作一个“热源”，利 第一座人工核反应堆 用核反应释放的热量以供热、发电或提供动力。 当然，也有将上述目的集于一体的反应堆。 1954年在库尔恰托夫的主持下，苏联建成了世 界上第一座核电站——奥布灵斯克核电站。从 此，核电站便在世界各地蓬勃发展起来。
欧内斯特· 卢瑟福
中子的发现
詹姆斯· 查德威克
20世纪30年代初，在德国物理学家玻特和贝克尔所进行的用α粒子 轰击铍核的有名实验中，德、法、英、中四国核物理学家都为寻找 卢瑟福预言的原子里的“中性粒子”进行了努力。1932年，英国物理 学家查德威克捷足先登发现了中子。中子的发现无疑是继电子、质 子、原子核发现后，核物理学家描绘原子内部结构图像最精彩的一 笔！
尼尔斯· 玻尔
质能关系的发现
1905年是核科技史上极为重要的一年。当年， 阿尔伯特爱因斯坦在他的陋室写出了一篇题 为《论运动物体的电动力学》的论文。正是 在这篇区区9000字的论文中，他揭示了狭义 相对论的基本原理，提出了著名的质能关系 式E=mc2(E为能量，m为质量，c为真空中的 光速），它表明物质的质量与能量是可以互 换的。这为后来解释核裂变、热核聚变、正 反粒子湮没等现象提供了理论依据。1916年， 爱因斯坦又创建了广义相对论。相对论是爱 因斯坦建立起来的一个宏大而深奥的理论体 系，是20世纪人类最光辉的精神产品之一， 无论在科学上或哲学上都具有重大意义。 阿尔伯特爱因斯坦
返回
玛丽· 居里和 丈夫皮埃尔· 居里
原子结构的探索
英国物理学家汤姆逊于是898年 发现了“电子”并提出了原子结 构的“正电子云模型”。 汤姆逊 1911年，英籍物理学家卢瑟福，完 成了他那有名的“α粒子大角度散射实验” ，并把结果公布于世：他证实了原子中除 电子外，还存在着“原子核”，建立了原 子 的“有核模型”。1919年，卢瑟福在用α 粒 子即拟原子核轰击氮原子核时，实现了首 次人工核反应，并打出了“带正电的粒子” --氢原子核。这就是发现“质子”的实验。
核科技的起点
1896年，法国物理学家亨利· 贝可勒 尔从铀盐的实验中发现了天然放射 性，指出铀是一种能放出射线的元 素。他还预言了“沥青铀矿中除铀 以外，一定还存在着未被发现的射 线的元素。“这一重大发现实际上 成为核科技发展史的起点 亨利· 贝可勒尔
镭和钋的发现
贝可勒尔的发现，引起了一位在巴黎大学求 学的波兰年轻女子的浓厚兴趣。此人便是后 来与法国物理学家皮埃尔· 居里结婚的玛丽· 居 里。居里夫妇用他们制作的“金箔验电器” 作探测器，在对贝可勒尔射线探索的基础上 开展了深入研究，并取得了辉煌成就：1898 年，他们先后发现了两个新的放射性元素钋 和镭。后来，居里夫人以惊人的毅力，用加 热和搅拌等简单方法，整整奋斗了四年，从 数以吨计的沥青铀矿石和铀盐矿渣中成功地 制取了仅0.1克氯化镭。接着，她又用电解法 获得金属镭，并精确地测定了它的相对原子 量。放射性元素镭的发现既具有重大理论价 值，又具有巨大实用价值。
原子内部结构的Biblioteka Baidu现
1913年，丹麦理论物理学家尼尔斯· 玻尔发展了普朗克的量 子论，提出了新的原子结构的量子化轨迹说，确定了原子的 量子状态由其几个轨道上电子的能级所表征。后来，又经过 德国布罗意、薛定谔和泡利等物理学家的努力，终于正确地 描述了原子内部结构，提出了仍为当今科学界公认的“小太 阳系原子模型”。
元素的探索
1934年,费米用中子轰击了63种元素，得到了 37种放射性同位素。在实验中，他还发现， 如果先让中子通过水或石蜡，中子的速度减 慢，反而能特别有效地激发核反应。这是因 为，当中子速度越慢，它停滞在原子核附近 的时间就越长，被俘获的机会就越多。 在用慢中子轰击原子核的反应中，他又发现 可生成新的元素。费米因利用慢中子轰击原 子核引起有关核反应和利用中子辐射发现新 的放射性元素，获得了1938年诺贝尔物理学 奖。