第83期-盧瑟福對兩大射線的發現

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前面我們已經分享了盧瑟福早年充滿好奇的求學生涯，

今天我們將繼續跟大家分享——原子核物理之父盧瑟夫

這一節我們介紹盧瑟福對兩大射線的發現！

當時的麥克吉爾大學還處於初創階段，這個學校的物理實驗室是在一位大富豪麥克唐納的資助下建立起來的。盧瑟福來到這裡擔負實驗室的領導工作時，才不過29歲。但他在物理實驗工作中所取得的聲望，卻遠遠超過了年齡比他大一倍的大多數工作人員。

圖83-1 麥克吉爾大學

在盧瑟福到來之前，麥克斯博士曾感嘆地認為，現階段的物理學差不多已經到頭了，所有留待以後去做的工作只不過是填補某些冷門知識，以便完成這幅業已勾畫出總輪廓的畫圖。盧瑟福來到麥克吉爾大學後僅僅幾個月，就使麥克斯改變了看法。原因是盧瑟福對鈾的研究工作很快地表明了某些正在發生的變化。

圖83-2盧瑟福

來到蒙特利爾後，盧瑟福繼續投入到對α粒子和β粒子的研究之中了。盧瑟福向青年工程師歐文斯建議，用金屬釷重複試驗一下即將完成的鈾的實驗。實驗結果出乎意料，釷出現了某些沒有出現過的情況。他們確信其中一定有某種奇妙的新物質。他們兩人整天在一起研究、觀察，爭論各種疑難問題。盧瑟福將這種來自釷，但與α和β粒子截然不同的新物質稱為「釷射氣」。

同年秋天，牛津人弗雷德里克·索迪來到蒙特利爾實驗室，成為盧瑟福的助手。索迪是個化學家，當時只有27歲。他和盧瑟福成功地從釷中分離出一種新物質——釷-X。這就是盧瑟福研究多年的釷放射性的主要來源。他們發現，這種釷-X的放射性逐漸地減弱，以致最後消失，無論加進何種化學物質，這種衰變絲毫不受影響，而改變物理條件，如提高或降低溫度時，似乎也不能影響衰變的速度。隨後，他們又發現鈾也發生了類似的一系列變化。鈾只能放出α粒子，而鈾-X只能放出β粒子。

由此他們認識到，原子並不是像具體的小型彈子球一類的東西，而是可以分割成更小的東西。他們確鑿無疑地證明，鈾原子、鐳或釷確實是可以分裂的——在分裂過程中，它們產生了α粒子和β粒子。

1899年，盧瑟福發現了鐳的兩種輻射。其中之一，不能貫穿比1/50毫米更厚的鋁片，但能產生顯著的電效應；而另一種輻射卻能貫穿約半毫米厚的鋁片，然後強度減少一半，並且能穿過包裝紙使照相底片感光。盧瑟福把前者命名為α射線，把後者命名為β射線。

1903年，盧瑟福獲得了最高的國家榮譽——被選為英國皇家學會的會員。第二年，他以自己創立的放射理論寫成的《放射學》一書出版了。此書立即成為這一學科的經典著作。後經多次修訂再版。1906年的修訂本出版，英國皇家學會主席、物理學家雷利爵士評述此書時說：「他的驚人的活動能力已經激起了社會上的普遍讚揚，在他鼓勵下的學生，幾年來，差不多每個月都給這門科學做出重要的貢獻。」

盧瑟福在蒙特利爾度過了整整9個年頭的科學生涯後，於1907年接受了英國曼徹斯特大學的聘請，擔任教授並主持曼徹斯特實驗室的工作。在他離校之際，玻維博士充滿惋惜之情地說：「盧瑟福自始至終都把麥克唐納物理實驗室與具有深遠意義的發現聯繫在一起，這些出現對於物理世界的概念的最終影響，確實是難以預言的。」

今天就先跟大家分享到這裡，明天我們繼續為大家分享——盧瑟福在物理學上傑出的貢獻-原子核模型！

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