中子的发现

1930 年,德国物理学家 W.波特和他的学生 H.贝克发现了一件奇怪的现象。当他们用? 粒子轰击原子序数为 4 的元素铍时,按照以往的实验情况,? 粒子应该从铍元素的原子核里打出质子来。但与预期的相反,实验中出现的并不是质子,而是一种强度不大而穿透力很强的射线。这种射线能穿透几厘米厚的铜板,而其速度并不明显减小。当时就称其为铍辐射。玻特认为这种辐射可能是γ射线之类的东西。

约里奥—居里夫妇在 1931 年底,也开始研究这种神秘的铍辐射。他们将石蜡置于这种辐射源的后面,来看看石蜡是否会吸收这种射线。然而使他们非常惊奇的是,石蜡中竟然飞出了质子!这简直是不可思议的怪事。γ射线是质量几乎为零的光子,怎么也不可能碰动质量比它大得多的质子,就象乒乓球碰不动汽车那样。

约里奥—居里夫妇试图以康普顿效应来解释这种现象,并于 1932 年 1

月 18 日将其结果发表在《报告》上。

詹姆斯·查德威克看到他们的文章后,就将实验情况告诉了他的老师卢瑟福爵士。卢瑟福激动地说:“我不相信!”于是查德威克对这种辐射进行了反复实验。通过比较,他证实:这类辐射中含有一种质量近似等于质子质量的中性物质成分,他把它命名为中子。

1932 年 2 月 17 日,查德威克把他的这一重大结果发表在《自然杂志》上。就这样,一项重大发现在约里奥—居里夫妇的手中溜走了!据说,卢瑟福坚持要把发现中子的诺贝尔物理奖发给查德威克,说他完全应得到它。有人对卢瑟福提出:约里奥—居里夫妇对此作出了必不可少的贡献! 他回答说:“发现中子的诺贝尔奖单独给查德威克,至于约里奥夫妇嘛, 他们是那样聪明,不久会因别的项目而得奖的。”

中子的发现对核物理有着巨大而深远的影响。它使原子核物理学从此走上了一个新的开端。