中子的发现过程

关于中子的发现过程第一页，共十五页，编辑于2023年，星期六2背景道尔顿—“化学原子论的缔造者”第二页，共十五页，编辑于2023年，星期六3背景约瑟夫·约翰·汤拇逊(Thomson，JosephJohn。1856年——1940年)，著名的英国

物理学家，以其对电子和同位素的实验

著称。他是第三任卡文迪许实险室主任。——汤姆逊枣糕式无核模型第三页，共十五页，编辑于2023年，星期六4背景第四页，共十五页，编辑于2023年，星期六5中子概念的提出卢瑟福提出了原子结构的行星式有核模型，并且指出原子可能是“带正电的氢原子”（1920年正式取名质子）和电子组成。但是，如果仅有质子和电子，质量数并不守恒。1920年，卢瑟福在一次著名的演讲中——皇家学会贝克里安演讲（BakerianLecture）中，首次提到中子存在的可能。第五页，共十五页，编辑于2023年，星期六6中子概念的提出但是，自从这次演讲之后，卢瑟福再也没有继续对于这一想法进行阐述。卢瑟福认为中子是质子和电子的复合体，并非是一个单独的粒子，这将导致很多的问题。第六页，共十五页，编辑于2023年，星期六7寻找中子的早期实验1920年贝克里安演讲演讲之后，卢瑟福曾请格拉森（J.L.Glasson）在氢气中放电时寻找中子，不久又请罗伯兹（J.K.Roberts）也做了类似的实验。1923年查德威克在得到卢瑟福的赞同后，用游离室和点计数器作为检测手段,尝试在大质量的氢化材料中检测γ辐射的发射。1928年起，玻特和他的学生贝克尔（H.Becker）用钋（po）发射的α粒子轰击一系列轻元素，发现α粒子轰击铍时，会使铍发射穿透能力极强的中性射线，强度比其它元素所得要大过十倍。用铅吸收屏研究其吸收率，证明这种中性辐射比γ射线还要硬。1930年，玻特和贝克尔率先发表了这一结果，并断定这种贯穿辐射是一种特殊的γ射线。第七页，共十五页，编辑于2023年，星期六8

约里奥-居里夫妇的实验伊伦·约里奥·居里（Irene

Joliot－Curie，1897～1956）法国核物理学家，父亲皮埃尔·居里，母亲玛丽·居里都是著名的科学家费雷德克里·约里奥·居里

（Frederic

Joliot－curie,1900～1958）法国核物理学家第八页，共十五页，编辑于2023年，星期六9约里奥-居里夫妇的实验1931年底,巴黎居里实验室的约里奥—居里夫妇以强得多的α放射源重复玻特和贝克尔的实验,发现铍中性辐射的穿透力超过他们原先的估计。他们进一步发现石蜡经铍辐射轰击,释放出高速质子。由于传统观念,他们也未能凭自己的实验结果进一步得出存在中子的结论，反而同意玻特的“贯穿辐射是一种特殊的γ射线”的观点。第九页，共十五页，编辑于2023年，星期六10

查德威克的发现查德威克SirJamesChadwick(1891-1974)卢瑟福的学生查德威克从1921年就开始了中子的实验探索工作。他目标明确，前后12年，经历了许多曲折，终于成功。第十页，共十五页，编辑于2023年，星期六11查德威克的发现约里奥－居里夫妇的实验对查德威克有极大的启发。1932年，当查德威克读到约里奥－居里在《法国科学院通报》上的论文时，他立即告诉了卢瑟福。卢瑟福表示不相信，建议尽快重复其实验进行检验。之后，经过几天紧张的实验，查德威克就证明了这些奇异效应是中性粒子的作用。他还测出了这种粒子的质量与质子大致相同，从而证明卢瑟福于1920年假设的中子真实存在。查德威克因此获得1935年度的诺贝尔物理学奖第十一页，共十五页，编辑于2023年，星期六12查德威克的发现α粒子轰击铍的核反应方程式：第十二页，共十五页，编辑于2023年，星期六13中子发现的深远意义中子的发现,是原子核物理发展史上的一个里程碑,具有划时代的深远意义。首先,有了关于原子结构的新概念。

第二,人们对原子量与原子序数的关系,以及原子核的自旋、稳定性等原子核的特性问题,有了新的认识。第三,人类对于中子的研究和应用推动了核物理的飞速发展,开创了新的时代。第十三页，共十五页，编辑