从铀放射性发现到同位素的发现（1896—1913）：为纪念α射线和β射线发现100？

从１８９６年铀放射性的发现到１９１３年放射性同位素和位移律的发现的１８年，是核物理学和放射性化学的奠基阶段，也是人类深入原子内部探索物质变化的第一阶段。在这一阶段，随着α射线和β在１８９８年的发现，和１８９９年和β射线及１９０－２年对α射线的物质性的确定，α粒子和β粒子便成了放射性研究的重要工具。     

威廉.康拉德.伦琴——纪念X射线发现100年

100年前,德国维尔茨堡(Würxburg)朱里乌斯-马克西米里安斯大学物理科学研究所实验物理学教授伦琴(Wilhelm Konrad R(?)ntgen,1845～1923)发现了X射线.这一发现连同不久以后放射性和电子的发现,大大缩短了物理学迈向现代物理学的进程。在X射线发现100年的今天,让我们来回顾一下伦琴的生活、思想及其方法。     

反物质之谜

1897年,汤母生通过研究阴极射线测出了电子的荷质比;1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核产生了氧原子并发现了质子;1932年,查德威克从α粒子轰击,铍的核实验中发现了中子。这样,我们对自己所处的物质世界有了一个基本了解:不带电的中子和带正电荷的质子组成了原子核,带负电的核外电子绕核旋转,原子核和核外电子组成原子;原子再组合形成各种分子,各种性质不同的物质分子形成了美妙和谐的物质世界。     

欧内斯特·卢瑟福的梦想

正欧内斯特·卢瑟福:放射性研究的先驱,曾担心自己的工作被忽视。于是,他改变了论文发表策略以杜绝这种可能。19世纪与20世纪之交,欧内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford)是快速发展的放射性物理学领域冉冉升起的明星。19世纪90年代,在传奇的剑桥大学卡文迪许实验室工作时,卢瑟福发现了α辐射和β辐射,并且和科学界传奇人物J. J.汤姆孙(J. J. Thomson)共同发表了论文,获得了善于设计各种简易但巧妙实验的名声。     

β衰变研究的近况

原子核衰变的研究为1939年铀原子核裂变的发現开辟了道路,它是原子核物理学中历史最久的一个部门。自从带电粒子加速器建成以后,实驗室内就能制造放射性同位素,原子核衰变研究有了进一步的发展。近年来中子反应堆大量生产放射性同位素,在应用上,对于它們衰变情况的了解更有迫切的要求。原子核衰变可能是放射α射綫的α衰变,也可能是放射β射线的β衰变。在这些衰变的过程中往往也伴随着γ射线的发射。这是因为衰变后的原子核多半是处于激发态,原子核从激发态跃迁到能量较低的能     

108号元素的发现

在约里奥—居里夫妇合成第一个人工放射性同位素(磷30)五十年之后,人们已发现了1900多种放射性同位素,制成了十七种超铀元素,其中最末一种是我于(1984年)3月22日在巴黎宣告其诞生的108号元素,当时适逢人工放射性问世五十周年。事情是这样的:我所领导的一个由十二位物理学家组成的小组在达姆施塔得重离子实验室(GSI)人工制成并鉴别出三个108号元素的原子。这一发现使人感到意外,因为这些原子的寿命远比通常预计的要长。此外,这一发现还说明,人们早先何以能发现107号与109号元素(我们在1981年与1982年分别合成了这两种元素),它使我们更     

电子的发现

正当历史的车轮快要进入二十世纪时,物理学也令人欣慰地放射出新时代的曙光.1897年,人们对物质结构的研究取得了一次重大的突破,比原子更深一个层次的电子被发现了!但当时谁也没能料到,这即是人类发现的第一个“基本粒子”,人类对种类繁多的基本粒子世界的开拓,就是从这里开始的.如今,基本粒子大家庭的成员已骤然增加到三百多个,基本粒子物理学已成为一门人类探索物质世界结构的最前沿的科学.因此,我们追溯一下电子是怎样发现的,深刻认识这一发现的科学和哲学意义,对于了解基本粒子物理学的历史渊源,促进科学研究与发展,是有助益的。     

核世纪——原子核发现百年记

1911年3月,物理学家卢瑟福(E.Rutherford)在英国曼彻斯特文学与哲学学会的会议上宣布,在实验中发现了以原子核为中心的原子模型.同年5月他在<哲学杂志>发表论文,开创了核世纪的新纪元.2011年是卢瑟福发现原子核一百周年.     

链式反应

新科学的诞生法国物理学家亨利·贝可勒尔(HenriBec-querel)发现铀元素能以一种肉眼无法看见的射线释放能量。1898年,玛丽·居里(MarieCurie)和皮埃尔·居里(PierreCurie)发现了其他具有放射现象的元素。英国物理学家欧内斯特·卢瑟福(ErnestRutherford)发现了两种形式的射线,他将它们分别称为α射线和β射线。后来人们发现这些射线都是高能量的微粒。1911年,卢瑟福发现了原子核。从此科学的新分支——核物理学诞生了。黑暗中的撞击两位德国放射化学家奥托·哈恩(OuoHahn)以及弗雷茨·斯特拉斯曼(FritzStrassman)用中子轰击铀原子核,成…     

中子发现过程中的一些回忆

1920年6月,卢瑟福在贝克讲座上首次提到可能存在着一种中性的粒子。这种想法他早就有了,并认为这种中性粒子是一个质子和一个电子的紧密联合体。几个月以后,卢瑟福邀请我同他一起继续做氮原子的人工裂变实验。这些实验,他在曼彻斯特曾经做过。他之所以邀请我,以及我之所以也十分高兴接受这一邀请,有几个原因。其一是我曾经对闪烁计数方法作过一些技术上改进,其二是我制作过一些较好的光     

氚原子核发射单能γ射线的上限

中微子质量的问题是粒子物理学和天体物理学的重要问题之一。在氚原子核衰变过程,即~3→~3H+e~-+(?)中,β射线的能量很低,因而目前有许多实验,通过测量氚的β射线能谱来研究电子反中微子的质量。由于氚原子核的这种重要性,实验上确证氚是纯β放     

奇异原子X射线分析

一、奇异原子X射线的产生和特性当低能(1～2MeV)质子入射到靶物质中时,会激发出特征X射线.利用这种射线对元素进行分析,叫做质子激发X 射线荧光分析.由于轻元素激发所放出的X 射线的能量太低,所以用这种方法不能对轻元素进行分析.与质子激发X 射线荧光分析相类似,当一些负的“基本”粒子,如负μ介子(μ~-)、负π介子(π~-)、负K 介子(K~-)等入射到物质中时,     

全球首次发现双粲重子

正欧洲核子研究中心2017年7月6日宣布,经多国科学家共同努力,在世界上首次发现了一种被称为双粲重子的新粒子,这将有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用的本质。中国团队对这一发现功不可没。在现代粒子物理学的标准模型理论中,夸克是基本粒子,而重子是由3个夸克组成的复合粒子。几乎所有物质都由重子组成,其中最广为人知的就是组成物质原子核的质子和中子。夸克有6种,分别称为上、下、奇、粲、顶和底夸克,上、下夸克质量最小,奇、粲、顶、底夸克质量较大。质量大的夸克只能经由高能粒子     

从夸克到宇宙

物理学家已经建立了一种描述我们周围普通物质特征的粒子和力的标准模型.同时,天体物理学和宇宙学空间观测已经揭示出,我们对宇宙的图像的认识是不完备的,宇宙大约96%的份额不是由普通物质构成的,而是由其他一些神秘的东西--暗物质和暗能量--构成的.我们已经认识到,实际上我们并不知道宇宙的大部分是由什么构成的.认识这种未知的"新"宇宙有赖于研究物质最基本单元及其性质的粒子物理学的突破性发现.     

~(22)Na的正电子湮没与D、L、亮氨酸不对称作用的研究

为什么蛋白质仅由L氨基酸构成,这个问题至今困扰着科学家。1957年发现,弱核力不保持宇称。受弱作用力支配的最熟悉的效应是放射性衰变中β射线的产生。β射线实际上是高能电子或它们的反物质正电子。这些粒子有着固有的自旋,因此当它们沿自旋轴方向移动,或者逆自旋轴方向移动时,被     

X射线衍射的发现及其历史意义

正1912年弗里德里希、克尼平和劳厄成功观察到X射线透过硫酸铜晶体后的衍射斑点,X射线衍射的发现直接导致了两门新学科的诞生:X射线晶体学和X射线波谱学,也为人类认识物质结构开启了新视角。     

辐射化学的概况与展望

辐射化学是原子核科学技术的一个重要组成部分,它是研究高能辐射与物质作用时在物质内部引起物理和化学变化过程的科学。高能辐射如α粒子(He~( ))、β(e~-)、γ射线等通过物质时,将自身的能量传递给物质分子,打破物质分子原有的热力学平衡状态,发生电离和激发,引起一连串的物理变化和化学变化,最终又恢复到一新的热力学平衡状态。     

物理学、化学和考古学中的μ子原子

本文概述μ子原子的性质、形成及其在物理学、化学和考古学中的应用。在物理学方面,核电荷的分布和真空极化的测量以及μ子在物质中的制动给予了较详细的处理;在化学和考古学方面,对整块材料或者适当调节μ子射线束,也可以对样品的某个选择的部分进行无损定量化学分析。     

日内瓦会议上有关利用原子能的化学问题

原子能的利用在各个科学部门面前提出了很多新的任务。为了完成这些任务,化学起着特别重要的作用。例如从天然原料提取纯铀和纯钍、照射后的可分裂物质的处理、放射性同位素的制备、放射性废物的处理和排除、重元素的化学、分裂产物的化学、建造铀堆所用的重要材料的化学以及射线的化学作用,这些都是有待化学家们去研究的问题.不仅在所谓“热”放射化学实验室工作的放射化学家负有参与这项巨大工作的使命,而且     

分裂电子

希腊哲学家德谟克利特早在２４００年以前就提出原子是不可分解的；而８０多年前卢瑟福率先实现了原子的分裂。如今关于这些物质的构造单元不是不可分──如同它们的名字隐含的意思那样的思想已经是非常普遍的，在核反应器里原子每天都在分裂着。 最近，在美国罗德岛上的布朗大学工作的汉弗莱·马里斯提出的某些想法，正在对科学的正统观念产生重大的冲击。他认为，电子也可以被分裂──电子分成的碎片称为“电微子”。 英国物理学家汤姆森在１８９７年发现了电子（为此，他获得了１９０６年物理学诺贝尔奖）。他推断出，阴极射线──使电视…