持续的探索

为了检验卢瑟福的假说,卡文迪什实验室从 1921 年起就开始了实验工作。卢瑟福的早年学生和得力助手查德威克目标明确、坚持不懈地进行探索,历经 11 年,终于在 1932 年找到了确实的证据。

1921 年的实验是格拉森(J.L.Glasson)和罗伯兹(J.K.Roberts)在查德威克的帮助下做的。他们试图在氢气的放电中找到这种贯穿力极强的辐射,但没有成功。1923 年查德威克用盖革发明的点计数器进行测量也无效果。

1924 年,查德威克在一封给卢瑟福的信中写道:“我想,我们应对中子作一番认真的研究。我相信我已有了一个可以付诸行动的计

划。⋯⋯”他建议用 200000 伏来加速质子,因为在强电场中中子可能形成或存在,而用快速质子打入原子,也许能找到一些证据。但是事与愿违,他只能用忒斯拉(Tesla)线圈产生的高压来进行实验。

① E.Rutherford, Proc. Roy.Soc.A 97(1920) p.374.

1929 年,卢瑟福和查德威克在《剑桥哲学会刊》上汇报了以前采用过的各种方法,并讨论了寻找中子的可能方案。他们寄希望于在人工转变实验中不发射质子的某些元素,认为也许会有不受磁场偏转的辐射引起微弱的闪烁。

他们对铍特别感兴趣,因为铍在α粒子轰击下是不发射质子的;据说,铍矿往往含有大量的氦,也许铍核在辐射的作用下,会分裂成两个α粒子和一个中子。

查德威克安排他的学生继续对铍进行辐照,做了大量实验。实验曾一度出现有利的证据,但由于放射源(钋)不够强,信号太弱,无法作出判断。

1930 年,当他们有了比较强的钋源和用放大线路增强灵敏度的计数装置后,德国人玻特(W.Bothe)已经率先发表了用钋α轰击铍的实验结果。