一、当代核物理学的进展

人类认识原子核最早始于对天然放射性的研究。1896 年,贝克勒尔

(Becquerel,Antoine-Henri1852~1908)在研究 X 射线时,发现了物质的一种奇特辐射现象。1898 年,居里夫人将它命名为放射性。1899 年贝克勒尔发现了射线的磁偏转,遂于 1900 年他正式指出,这种带负电的射线由高速电子组成,这些粒子的性质与 J.J 汤姆逊发现的阴极射线电子相同。贝克勒尔所观察到的放射性使人类第一次看到了核变化。这一发现不但导致此后 40 多年,人们对放射性衰变规律与射线性质的研究,也更促成了原子核物理学的建立与发展。通常把这一重大发现看作核物理学的开端,为此,贝克勒尔与居里夫妇共同获得 1903 年诺贝尔物理学奖。

1911 年,卢瑟福(Rutherford,Ernest 1871~1937)等人用放射性元素发出的α射线轰击各种原子,观察到了α射线的大角度偏折,从而确立了原子的核式结构,由此不仅提出了原子的行星模型,而且首次提出了原子核这个概念。1919 年,卢瑟福又发现,用α射线轰击氮核有质子放出, 这不仅是人类首次实现的核蜕变,而且也开创了用射线轰击核实现核反应以研究原子核的方法。 1932 年查德威克(Chardwick,JamesSir1891~ 1974)发现中子,1934 年人工放射性核素合成成功,这是初期核反应研究的两项重要研究成果。它们使人们意识到,原子核由中子和质子组成,从此摆脱了困扰人们长达 10 年之久的质子-电子核模型,人们更进一步认识到,中子核反应是研究核的更佳手段。由于对核结构、核性质深入认识的渴望,以及对“新能源”的追求,进入到 30 年代,世界各地大多数著名的研究室及实验室都陆续转向了核物理研究,形成了这一领域研究的世界性高潮。在这一时期,各种静电、直线和回旋加速器先后研制成功,人们获得了束流更强、能量更高、种类更多的各种射线,从而大大扩展了核反应的研究工作。此时,加速器已成为研究原子核、与核物理应用技术的重要设备。 1936 ~ 1937 年间,德裔美国物理学家贝特( Bethe , HansAlbrecht1906~)与其它两位合作者在美国《近代物理评论》上发表了关于原子核力、核结构以及核反应的长篇论文,这一论文的发表标志着理论核物理学的开端。