卢瑟福发现质子

    要想干活，就会想到工具。打碎原子核的有效“工具”是中子。但当初人们想
到中子时，并没有想到它是这样一种“工具”。它靠科学的内在规律被发现。

    一、前奏：卢瑟福发现质子

    一次大战后，J ·J ·汤姆生退休，欧内斯特·卢瑟福接替他的老师主持卡文
迪许。这是合乎逻辑的。

    实验室的房子显得古老了，设备也已显得陈旧。但是，卢瑟福立即使它恢复了
生气。

    詹姆斯·查德威克与卢瑟福一起从曼彻斯特来到了卡文迪许。他看到的情形是
：未铺地毯的地板，失去油漆光泽的松木门，弄脏了的粉刷墙壁，装着肮脏玻璃的
天窗……

    但实验室的新主人却生气勃勃。那时卢瑟福50多岁，脸色依然红润，一头稀薄
的浅色头发，下巴上有一把浓重的胡子。

    实验室来了一位新的成员，他是马克·奥利芬特。奥利芬特后来回忆在卢瑟福
办公室自己被接见的情景时说：“卢瑟福亲切地接待了我，他强烈地使我想起了在
阿德莱得（我部分的童年是在那里度过的）后面山中的一个小村庄里管理杂货店和
邮包的负责人。这使我立刻觉得受到了欢迎并驱除了拘束之感。”  奥利芬特还说，
他随后注意到，卢瑟福不时地用火柴点烟斗，烟从他的巨大烟斗和胡须间冒出来，
看上去，卢瑟福就像一座喷着烟雾的火山。 

    卢瑟福总是用简单的实验仪器做出惊人的发现。发现原子核之后，他又有了新
的发现。来到卡文迪许，他招来了詹姆斯·查德威克

    与卢瑟福一起研究α粒子散射现象导致原子核的发现的欧内斯特·马斯登曾发
现用α粒子轰击氢原子，氢原子会出现反跳现象，正像在弹子游戏中小弹子同大弹
子相碰时出现的情况一模一样。

    进一步的实验使马斯登得出结论：氢来自放射性物质本身。这一猜测如果是真
的，那结果将是惊人的—一向来人们只发现放射性原子在衰变过程中仅仅放出氦核、
β电子和γ射线。现在看来，情况并不这样简单。



    马斯登没有把事情做完，于1915年回到新西兰去了。这样，卢瑟福便亲自追踪
这一奇怪的现象。

    最后，经过大量的实验，卢瑟福发现，马斯登实验中所发现的氢核，实际上是
构成原子的另一种微粒——质子。

    卢瑟福是用α粒子轰击氮发现质子的，他宣布时说，是氮原子被分解了。

    尽管声明是低调的，但“原子被分解”，这可是重磅的新闻，于是，报纸上出
现了这样的大标题：欧内斯特·卢瑟福分裂了原子。

    自然，这不是原子的分裂，而是像卢瑟福讲的那样，是氮原子的分解，或者准
确地讲，这是一次原子的人工嬗变。

    一个α粒子( 原子量为4)同一个氮原子( 原子量为14) 相撞，打出一个氢核。

    不久，卢瑟福自己将这种新发现的粒子称为质子。

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