原子弹的原理 1934 年,意大利物理学家昂利可·费米(1910~1954 年)宣布,他用人工 方法造出了自然界不存在的原子序数在93 以上的元素(超铀元素)引起了很大的 轰动。费米用中子轰击自然界存在的元素中原子量最高的第92 号元素铀,使它分 裂得到了四种物质,它们的半衰期分别为10 秒、40 秒、13 分和90 分,并放 出了β射线,费米和他的伙伴,在这以前用中子依次轰击周期元素表上的各个元素, 无一例外,吸收了中子的原子核都发生分裂,并放出β射线,产生的元素的原子序 数都增加一。因此,他相信发现了93 号元素的想法是不奇怪的。 不少物理学家进行实验,以求证费米的结论。德国的奥托·哈恩(1879~1968 年)也同莉泽·迈特纳小姐(1878~1968 年)、弗里茨·施特拉斯曼一起,从1935 年开始从事超铀元素的研究,然而,在用中子轰击铀后进行分析时,陆续发现了十 种以上的物质。这是无论如何也无法解释的。 1938 年,从法国约里奥·居里(1897~1956 年)处得知,用中子轰击铀后, 发现了同57 号元素镧极为相似的物质。哈恩感到吃惊,决定用有别于过去的那种 分析方法重新开始实验。开始,他应用提取镭的方法,在用中子轰击后的铀中掺入 钡,再用一般分析的方法让钡沉淀。由于镭同钡的性质很相似,自然会同钡一起沉 淀。这时,具有放射性的物质也同钡一起沉淀下来了。 哈恩自然相信这种物质是镭。 但是,其后,不管使用什么办法也没能把钡从这种“镭”中分离出来。 最后,他只好得出结论,认为这种“镭”就是钡。为什么从受中子轰击的铀中 会出现第56 号元素钡呢?哈恩完全不知道其中原因。他于1939 年初发表了实验 结果。 但是,这个谜很快为迈特纳解开了。迈特纳是犹太人,由于害怕纳粹分子的迫 害而流亡到了瑞典。她认为,这是因为,吸收了中子的铀几乎都分裂成完全相等的 两部分(原子核发生分裂),生成原子序数居中的多种元素。 钡也好,镧也好,哈恩前面发现的那十几种物质也好,都是属于这种情况。 这是物理学家的常识中少有的现象。她还弄清了原子核分裂时会放出巨大能量 的事实,原子弹的制造就是从这里开始的。 -------- 泉石书库 |