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●备课资料
一、核裂变链式反应的发现
1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，使氮原子嬗变成了氧原子，首次实现了原子核人工嬗变，把一种化学元素变成了另一种化学元素，被誉为当代炼金术.卢瑟福的一部著作取名就叫“新炼金术”.1932年，卢瑟福的学生查得威克发现中子.由于中子是电中性的，不受静电力的影响，因此很适合作为“炮弹”去轰击原子核.
1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝，产生了一个天然不存在的放射性元素即磷的同位素，这个同位素是不稳定的，产生之后很快蜕变为稳定元素硅，同时放出正电子.这一实验的重大意义在于，它首次人工产生了放射性元素.
迄今为止，虽然原子物理学仍在很快发展，但人们还看不到原子能实际利用的可能性.最先敲开原子大门的卢瑟福在1933年的一次演说时说：“一般说来，我们不能指望通过这种途径来取得能量，这种生产能的方法是极端可怜的，效率也是极低的.把原子嬗变看成是一种动力来源，只不过是纸上谈兵而已.”爱因斯坦也作如是观，当记者问他原子能是否可能被实际利用，他回答说：“那就像夜里在鸟类稀少的野外捕鸟一样.”最伟大的科学家都没料到原子能时代已经近在咫尺.
约里奥—居里夫妇的实验激励实验物理学家们致力于轰击原子核的工作.1934年，意大利物理学家费米（1901—1954年）改用新发现的中子去逐个轰击元素周期表上的元素原子，到氟时终于得到了放射性同位素，在短短几个月内发现了数十种放射性同位素.费米还意外地发现，在中子源与被轰击的银金属之间放一块石蜡后，所激发的核反应更为强烈，这就是说，经过减速后，中子引致核反应的能力更强了.这一发现被认为是原子时代的“真正起点”.费米因此而获1938年诺贝尔物理学奖. 费米的研究小组继续沿着元素周期表往下实验.轰到铀时，他们猜想应该能得到一个原子序数为93的超铀元素，但结果有些异常，但他们还是以为出现了超铀元素，未对异常现象进一步深究.后来，有不少其他核物理学家同时发现了异常现象.主要的异常是，用中子轰击之后的铀产生了许多新的放射性元素，而这些元素在周期表中并不与铀邻近.德国女化学家诺达克提出，在中子轰击下，铀分裂成几块，只有这样才能解释新出现的放射性元素与铀并不邻近的“奇怪”现象.但这一观点不被人们接受，因为看起来，慢中子能量这样小，怎么能将铀的核打碎呢？1938年，德国物理学家哈恩（1879—1968年）受约里奥—居里夫人实验报告的启发，也重做了有关的实验，并且确信铀嬗变后出现的确实是钡、镧等这样一些与铀相距甚远的元素.哈恩对实验结果感到十分迷惑，便将这些结果和疑问写信告诉了奥地利女物理学家迈特纳（1878—1968年）.迈特纳提出了一个大胆的猜想：铀核在俘获了一个中子后分裂成两个大致相等的部分，她称这一过程为“分裂核”，玻尔后来改称为“核裂变”.她认为裂变过程要发生质量亏损，根据爱因斯坦的质能关系式，裂变应将放出大量的能量.迈特纳的侄儿弗里希将姑母的这个想法告诉了玻尔，并说自己要着手验证这个想法.玻尔当时正 |
