原子弹没发明之前,爱因斯坦是如何知道原子核里有着巨大力量的?

2020-10-16 19:52     互联网

核能的是科学家不断用粒子轰击原子并结合爱因斯坦方程式发现的,这也是为什么近代先进国家喜欢造粒子对撞机的原因之一,我们来看一下核裂变的发现过程。

1919年,英国剑桥大学卡文迪什实验室主任卢瑟福用α粒子轰击干燥的氮气,击中氮原子核,使氮转化为氧,并释放出一个质子,证明了原子核内部有质子,并猜想‘中子’的存在。

1932年,卢瑟福的学生查德威克用α粒子轰击铍,再用铍产生的射线轰击氢、氮,结果打出了氢核和氮核,证实了‘中子’的存在。

中子发现后,由于中子不带电荷,很容易接近原子核并被吸收,科学家便开始用中子作为“炮弹”来轰击各种元素的原子核。

1938年,哈恩和斯特拉斯曼进行了中子撞击铀的实验,首次实现了中子诱发的铀裂变。

梅特纳用数学方法假设铀裂变的产物就是由铀原子核的分裂而产生的。但当她把产物元素的原子量相加起来时,发现并不等于铀的原子量,而是小于铀的原子量。

说明在核反应过程中,发生了质量亏损。梅特纳认为,这个质量亏损的数值正相当于反应所放出的能。根据爱因斯坦的质能关系式,E=mc^2,她推算出了每个铀原子核裂变时会放出的能量。

她的侄子弗瑞士设计实验来证实这种设想,他也用中子“炮弹”轰击铀,当中子击中铀核时,观察到异常巨大的能量几乎把测量仪表的指针逼到刻度盘以外。弗瑞士与梅特纳于1939年2月在《自然》杂志上发表了他们的研究成果,核裂变现象被发现。

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