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《中子與質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、中子與質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)人類祖先還沒(méi)有學(xué)會(huì)使用火的時(shí)候，他們就已經(jīng)在不知不覺(jué)地享受著核能的賜予了。幾十億年來(lái)，太陽(yáng)一直在照耀著地球，促進(jìn)了地面生命的演化和發(fā)展。太陽(yáng)的能量從何而來(lái)？今天，科學(xué)家已經(jīng)有足夠的證據(jù)證明：太陽(yáng)的能量來(lái)自核能。古代的人們?cè)性O(shè)想太陽(yáng)是個(gè)大火球，不斷地燃燒著。然而科學(xué)家們根據(jù)對(duì)太陽(yáng)質(zhì)量和輻射強(qiáng)度進(jìn)行了分析發(fā)現(xiàn)，不管通過(guò)什么化學(xué)反應(yīng)引起的燃燒，要維持太陽(yáng)輻射的光和熱的強(qiáng)度，只要1500年左右，就會(huì)把所有燃料耗盡。但是地球已經(jīng)存在了大約46億年，在此期間，太陽(yáng)基本像現(xiàn)在一樣照耀著地球，只有比化學(xué)能大過(guò)幾百萬(wàn)倍的核能，才有可能長(zhǎng)期維持著太陽(yáng)的不斷輻射。原子核的內(nèi)部怎么會(huì)蘊(yùn)
2、藏著這么巨大的能量？我們可以如何利用？原子核里到底有什么秘密？1945年8月6日和8日，美國(guó)在日本的廣島和長(zhǎng)崎先后投下了兩顆原子彈，城市變成了一片廢墟，8月15日，日本宣布投降，第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束了。原子彈的空前破壞力給全世界的人們留下了極其深刻的印象，就連美國(guó)也驚詫于這種新武器的威力。戰(zhàn)后，許多國(guó)家開(kāi)始致力于核武器和核能的開(kāi)發(fā)，人們開(kāi)始廣泛關(guān)注核軍備競(jìng)賽和核反應(yīng)堆的發(fā)展。前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站的放射性泄漏事件，使人們能核能的利用既感到有希望，有帶著幾分恐懼。然而，不管你愿意不愿意，核能已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入我們的生活，成為繼木材、煤炭和石油之后的又一能源。近代的原子－分子學(xué)說(shuō)宇宙萬(wàn)物的原
3、始組成，自古以來(lái)在世界各地都引起人們有極大的興趣。我國(guó)古代的五行學(xué)說(shuō)認(rèn)為，萬(wàn)物是由金、木、水、火、土五種基本元素組成的。古代希臘人把氣與水、火、和土并列為世界的四種基本物質(zhì)元素。2000多年前，希臘哲學(xué)家德謨克利特主張宇宙萬(wàn)物只有一種起源，即他稱為“原子”的一種極小顆粒，他認(rèn)為原子不可分割，無(wú)質(zhì)的區(qū)別而只有大小、形狀的差異，“原子”和“虛空”是萬(wàn)物的本原。隨著人類文明的進(jìn)步和近代科學(xué)的興起，古代的五種（或四種）基本元素的概念越來(lái)越不能說(shuō)明化學(xué)研究是出現(xiàn)的新現(xiàn)象?！霸印边@一模糊的概念隨著控化學(xué)和物理學(xué)的發(fā)展而獲得了更加明確和豐富的意義。19世紀(jì)，英國(guó)化學(xué)家和物理學(xué)家道爾頓提出了原
4、子論，他認(rèn)為，化學(xué)元素是由非常微小的、不可再分割的物質(zhì)粒子即原子組成，原子是不可改變的。化合物由分子組成，而分子是由幾種原子化合而成，是化合物的最小粒子。同一元素的所有原子相同，不同元素的原子不同。只有以整數(shù)比例的元素的原子相結(jié)合時(shí)，才會(huì)發(fā)生化合，在化學(xué)反應(yīng)中，原子僅僅是重新排列，而不會(huì)創(chuàng)生或消失。接著，意大利物理學(xué)家阿伏加德羅提出了分子的概念，他指出：所有相等體積的氣體，無(wú)論是元素、化合物還是混合物，都有相等的分子數(shù)。氣體元素的最小粒子不一定是單原子，很可能是由多個(gè)原子結(jié)合成的單一分子，同等體積的氣體原子數(shù)日雖然不同，但分子數(shù)目是一樣的。但是在接著的近半個(gè)世紀(jì)，人們沒(méi)有重視阿伏
5、加德羅的理論，化學(xué)家們根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)得的相對(duì)原子量也不同。到了1858年，意大利化學(xué)家坎尼查羅提出，只有接受阿伏加德羅定律，才能真正解決化學(xué)式問(wèn)題和原子量問(wèn)題，他的觀點(diǎn)得到了人們的贊同，近代的原子-分子論確立了。接著，人們發(fā)現(xiàn)了大量的元素并測(cè)定了精確的原子量，到1869年，俄國(guó)化學(xué)門捷列夫提出元素性質(zhì)與元素的原子量之間存在周期性變化規(guī)律，并給出了第一張?jiān)刂芷诒恚?871年，他又發(fā)表了修正的第二張?jiān)刂芷诒?。放射性和電子的發(fā)現(xiàn) 十九世紀(jì)末，德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線。法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾在研究熒光物質(zhì)是否與X射線有關(guān)時(shí)意外地發(fā)現(xiàn)鈾能使用黑紙包起來(lái)的底片感光，進(jìn)一步研究后，
6、他得出結(jié)論，這是新射線是從鈾原子本身發(fā)射出的，鈾具有放射性。放射性的發(fā)現(xiàn)打開(kāi)了一個(gè)巨大的新的研究領(lǐng)域，這不僅使原有的原子觀念發(fā)生了重要變化，也是人們認(rèn)識(shí)原子核的開(kāi)始。接著，居里夫婦發(fā)現(xiàn)釷、釙、鐳等元素也具有放射性，并發(fā)現(xiàn)了放射性衰變的定量規(guī)律并引入了半衰期的概念：每一種放射性元素的原子都有一定概率進(jìn)行特定的衰變，有N個(gè)原子的元素在一段時(shí)間后就會(huì)因?yàn)樗プ兌皇Ｏ翹/2個(gè)，這段時(shí)間就叫做該元素的半衰期。由于研究放射性的貢獻(xiàn)，貝克勒爾和居里夫婦被共同授予1903年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。X射線的發(fā)現(xiàn)不僅導(dǎo)致了放射性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，也促進(jìn)了電子的發(fā)現(xiàn)。1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜證明，陰極射線（真
7、空管內(nèi)金屬電極在通電時(shí)其陰極發(fā)出的射線）是一種粒子流，其質(zhì)量只有氫離子的千分之一，湯姆遜將其命名電子，它是電荷的最小單位，比原子更小，是一切化學(xué)原子的共同組成部分。電子是從陰極內(nèi)釋放出來(lái)的，而這種陰極則是由金屬原子組成，可見(jiàn)電子是從原子中放出來(lái)的。盧瑟福的原子模型和原子核在放射性研究中，人們發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)所發(fā)出的射線實(shí)際屬于不同的種類，放射性以α、β或γ射線三種方式釋放出來(lái)，它們后來(lái)被更加具體地加以識(shí)別，α射線是高速的氦原子核，帶正電；β射線是電子，帶負(fù)電；那些不受電磁影響的電磁
