谁发现了中子
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谁发现了中子
是查德威克的。
中子是由剑桥大学卡文迪许实验室的英国物理学家查德威克于1932年发现的。
中子是一种电中性的粒子,具有与质子大约相同的质量。
中子属于重子类,由两个底夸克和一个顶夸克构成。
绝大多数的原子核都由中子和质子组成(仅有一种氢原子的同位素例外,它由一个质子构成)。
在原子核外,中子性质不稳定,半衰期为15分钟。
中子衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子。
同样的衰变过程在一些原子核中也存在。
原子核中的中子和质子可以通过吸收和释放π介子互相转换。
查德威克发现了中子,促进了核裂变研究工作的发展和原子能的利用。
1891年10月20日,詹姆斯.查德威克出生于英国柴郡,小时候的查德威克并未显现出过人天赋,他常常沉默寡言,一个人呆呆的看着窗外。
上中学的时候,他的学习成绩也并不出彩,对物理也没有太多的兴趣,有几次实验课,他甚至都没有考及格。
但是,查德威克坚持自己的学习信条,那就是:会做则必须做对,一丝不苟;不会做又没弄懂,绝不下笔。
因此他有时候不能完成一些很难的作业。
不过正是他这种不骛虚荣、实事求是、驽马十驾,功在不舍的精神,使他在科学研究事业中受益一生。
1908年,查德威克考入曼切斯特大学,阴差阳错的选择了物理专业,从此和物理结下了不解之缘,并取得了不可磨灭的成绩。
由于他中学基础知识的扎实,很快就在物理研究方面崭露出超群才华。
卢瑟福教授非常看重查德威克在物理方面的天赋,毕业后就留他在曼彻斯特大学物理实验室从事放射性研究。
没过多长时间,由于他的射线穿过金属箔时发生偏离的实验成功,有力的证实了原子核的存在,获得了英国国家奖学金。
查德威克解决了理论物理学家在原子研究中遇到的难题,完成了原子物理研究上的一项突破性进展。
后来,意大利物理学家费米用中子作炮弹轰击铀原子核,发现了核裂变和裂变中的链式反应,开创了人类利用原子能的新时代。
查德威克因发现中子的杰出贡献,获得1935年诺贝尔物理学奖。
中子是怎样被发现的?
中子的发现:
1919年卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核,而发现了质子。
1920年他在一次演说中谈到,既然原子中存在带负电的电子和带正电的质子,为什么不能存在不带电的中子呢?他当时设想的中子是电子与质子的结合物。
1930年,德国物理学家博特和贝克尔用刚发明不久的盖革缪勒计数器,发现金属铍在α粒子轰击下,产生一种贯穿性很强的辐射,当时他们认为这是一种高能量的硬γ射线。
1932年约里奥·居里夫妇重复了这一实验,他们惊奇地发现,这种硬γ射线的能量大大超过了天然放射性物质发射的γ射线的能量。
同时他们还发现,用这种射线去轰击石蜡,竟能从石蜡中打出质子来。
约里奥·居里夫妇把这种现象解释为一种康普顿效应。
但是打出的质子能量高达5.7MeV,按照康普顿公式,入射的γ射线能量至少应为50MeV,这在理论上是解释不通的。
查德威克把这一情况报告了卢瑟福,卢瑟福听了后很兴奋激动,但他不同意约里奥·居里夫妇的解释。
查德威克很快重做了上面的实验。
他用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。
由此,他断定这种射线不可能是γ射线。
因为γ射线不具备将从原子中打出质子所需要的动量。
他认为,只有假定从铍中放出的射线是一种质量跟质子差不多的中性粒子,才能解释。
他用仪器测量了被打出的氢核和氮核的速度,并由此推算出了这种新粒子的质量。
查得威克还用别的物质进行实验,得出的结果都是这种未知粒子的质量与氢核的质量差不多。
由于这种粒子不带电,所以叫做中子。
后来更精确的实验测出,中子的质量非常接近于质子的质量,只比质子质量约大千分之一。
查德威克将他的研究成果写成论文中子的存在发表在皇家学会的学报上。
查德威克从重复约里奥·居里夫妇的实验,到发现中子,前后不到一个月。
这一方面是由于前人的工作为他打下了基础,主要的还是由于他能打破常规,有大胆的创新精神,敢于破除传统思想的束缚。
而约里奥·居里夫妇虽然已经遇到了中子,由于没有作出正确的解释,而与中子失之交臂,错过了发现中子的机会。
扩展资料
中子的概念是由英国物理学家欧内斯特·卢瑟福提出,中子的存在是1932年詹姆斯·查德威克用a粒子轰击的实验中证实的。
其质量为 1.6749286 ×10-27千克(939.56563兆电子伏特),比质子的质量稍大(质子的质量为1.672621637(83)×10-27千克),自旋为1/2。
自由中子是不稳定的粒子,可通过弱作用衰变为质子,放出一个电子和一个反中微子,平均寿命为896秒。
中子遵从费米-狄拉克分布和泡利不相容原理。
以往曾经将中子列为基本粒子的一员,但现今在标准模型理论下,由两个下夸克和一个上夸克构成,所以它是个复合粒子。
中子以聚集态存在于中子星(中子星是恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。
)中。
太阳系里的中子主要存在于各种原子核中,元素的β衰变就是该元素中的中子释放一个电子变成上一个元素序列元素的一种变化。
中子可根据其速度而被分类。
高能(高速)中子具电离能力,能深入穿透物质。
中子是唯一一种能使其他物质具有放射性之电离辐射的物质。
此过程被称为中子激发。
中子激发被医疗界,学术界及工业广泛应用于生产放射性物质。
参考资料:百度百科-中子
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