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查德威克与中子



  查德威克(James Chadwick,1891~1794)英国实验物理学家。1891年10月20日生于曼彻斯特大学理学院,1911年毕业时成绩优异,随即留校在卢瑟福指导下进行放射性研究并得硕士学位。1913年到德国柏林在盖革指引下继续研究放射性。第一次世界大战开始后作为“敌侨”被关人德国战俘营,在这里他仍在继续搞“在光照射下光气的生成”等物理实验。1919年,入英国剑桥大学从事a粒子人工轰击各种元素的试验。1923年被任命为剑桥大学卡文迪什实验室主任助理。1935~1948任利物浦大学教授。1939~1943年参加英国及美国曼哈顿工”程地原子弹研究,获得多种荣誉。1935年获诺贝尔物理学奖。1974年7月24日去世。

  1914年,他就首先发现?射线具有连续能谱。1920年,他通过铂、银、铜核与粒子的散射直接测出了原子核的电荷,从而证实了卢瑟福的原子理论。1921~1924年,他协助卢瑟福做了大量实验:从硼到钾的粒子轰击试验。证明除C与O外,其他元素的核俘获一个α粒子后都能放出一个质子并转变为一个一号元素。查德威克的最大贡献是发现中子。当时,人们正在研究金属假在α粒子轰击下产生的贯穿性极强的次级辐射,以为这,是一种硬y射线。例如约里奥-居里夫妇用抢种次级辐射去轰击石蜡,打出的竟是能量约为5MeV的质子。按照康普顿散射公式计算,入射的次级辐射流(他们以为是y光子)能量至少要有50MeV。查德威克打破了前人的思路,根据卢瑟福1920年提出的原子中可能存在中性粒子的假设,轻易地解释了约里奥一居里的实验,即被次级辐射是能量为5MeV的中子。他还把实验的轰击对象由石蜡推广到氢、氦、氮、氢等气体,并计算出从这些气体打出的反冲核的能量,与实验数据符合得很好。1932年,他在《皇家学会学报》上以《中子的存在》为题写成了论文。

  中子的发现既从实验方面导致了中子核反应、核裂变等现象的研究、导致了核能利用的新时代,同时又从理论上导致了核结构与核力的研克并且解释了为什么许多化学元素会有不同原子质量的许多“同位素”存在。由此逐渐建立与发展了中子物理学这一分支。


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