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中子的发现

已有 1300 次阅读 2022-9-18 17:13 |个人分类:笔记|系统分类:人物纪事

 

1911年,卢瑟福通过对α粒子散射实验规律的分析认识到:可把原子类比于太阳系,很重的带正电的核芯像太阳一样处于中心,电子则像行星似地排列在外围。这个核芯称为原子核。

1920年卢瑟福在巴克里安讲座的演讲中提出了一个创新的科学思想,他认为在原子核中,除质子外还可能存在一种质量与质子相近的中性粒子。这种中性粒子可能是“压缩”的氢原子,即质子与电子紧密结合在一起的中性粒子。并指出,如果这种中性粒子真的存在,那么它的性质一定异乎寻常,而且很难对付。“它能自由地穿过物体,不能把它控制在一个密封容器中”。

1930年,玻特和贝克发现穿透力很强的铍射线; 1931年,约里奥・居里夫妇发现铍射线会从石蜡中打出质子。当恰德威克看到约里奥・居里夫妇的研究报告后,立即把铍射线与他的老师卢瑟福在1920年讲座中提到的思想联系起来,意识到这可能就是他们久已寻找的中性粒子。1932年2月,恰德威克在《自然》杂志发表了他的实验结果,定名这中性粒子为中子。

据说卢瑟福曾问约里奥・居里:“难道你当时就没有想到,这就是我在1920年巴克里安讲座中提出过的中性粒子吗?”约里奥居里回答:“我没有读过那份讲义,以为那里不过是些老生常谈,没想到竞有一种崭新的思想。”据钱三强先生回忆,约里奥居里在与他一起冲洗云雾室照片时谈及往事:“真笨死了!所有的证据都已经摆在那里,我们怎么会想不到这一点呢?

  在此,还应提到一位中国科学家的“遗憾”。1930年,24岁的王淦昌在德国柏林大学威廉皇家化学研究所放射物理研究室师从著名核物理学家迈特纳进行β谱学的研究。在参加由他的师兄科斯特主持的关于玻特的铍射线实验的报告会后,王淦昌认为那么强穿透力的射线不太可能是y射线。他产生用科斯特的云雾室来做这个实验,进行直接观察的想法。他认为这样也许会有助于弄清这种强穿透力射线的本性。但迈特纳两次都拒绝了这位中国青年物理学家的建议。当迈特纳看到1932年2月17日恰德威克在《自然》上发表的发现中子的论文后,显然有些后悔地对王淦昌说:“这是运气问题”。也许这个“运气”说法是一种事后的自慰吧。

 

参见:丁大钊著,中子:打开原子能时代的金钥匙,清华大学出版社,2000年12月第1版,



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