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19 4原子核的人工转变 回忆 天然放射性元素的衰变 天然衰变过程中原子核能放射出 三种射线 说明原子核内是很复杂的今天我们来研究一下原子核内部的物质组成Let sgo Followme 方法 只有 敲碎 原子核才能知道其内部究竟有什么 用高能粒子轰击原子核1932之前使用 粒子轰击原子核 一 粒子轰击原子核试验 下面让我们来看1919年英国物理学家卢瑟福所作的这一实验 卢瑟福1871 1937 1 实验装置介绍 放射源 容器 阀门S 铝箔F 荧光屏 显微镜 注 放射源是镭 通过 衰变放射出高速 粒子 实验步骤及结果 适当选择铝箔的厚度 使荧光屏恰好不出现闪光设问 2 实验过程 然后充入氮气 氮气 实验步骤及结果 适当选择铝箔的厚度 使荧光屏恰好不出现闪光 充入氮气后 2 实验过程 荧光屏出现了闪光 3 分析试验 产生闪光不可能是原来的 粒子 粒子在轰击氮核时候有新的粒子产生 进一步实验测定新粒子是氢核即质子符号 图片 布拉凯特实验证实发生了核反应 在云室中可以观察粒子的径迹 英国的物理学家布拉凯特在云室中做了 粒子轰击氮核的实验 拍摄了两万多张云室照片 终于从 万条 粒子径迹的照片中 发现有八条产生了分叉 分析径迹的情况可以确定 分叉后的细长径迹是质子的径迹 短而粗的径迹是产生的新核的径迹 碰撞后 粒子的径迹不再出现 单线分叉 图片 4 写出相应的核反应方程 反应前后质量数 核电荷数守恒 这就是原子核的人工转变 二 发现质子 卢瑟福 用 粒子轰击其它原子核时也有质子产生 表明原子核里普遍有质子存在 结论1 原子核内部有质子存在 原子核只由质子组成的设想能够成立吗 想一想 假设成立 那么原子核的质量就是其质子的质量和 即质量数 A 和电荷数 Z 相等 回答是否定的 原子内部应该还有其它的微粒 那么是什么呢 在十九世纪的二十年代 卢瑟福依据原子核的电荷数与质量数的差别 预见到原子核中应该存在质量与质子相等的 不带电的粒子 卢瑟福称其为中子 这只是假设 下面我们来看一下中子的发现之旅 试验结果 产生了一种穿透能力很强的粒子产生的不可见粒子是什么 猜想 它是 光子 具有很强穿透能力 1 用 粒子轰击铍 Be 核 1930年 三 中子的发现之旅 实验结果 这种不可见光从石蜡中打出了质子 2 再用这种粒子轰击石蜡 产生了矛盾 小居里夫妇1932年 矛盾 实验证明 不可见粒子的速率只有十分之一的光速 因此 不可见粒子一定不是 射线 不可见粒子是质量与质子几乎相等的 不带电的粒子 它正是卢瑟福预见的中子 3 查德威克对实验结果的分析 1932年 4 写出相应的核反应方程 利用反应前后质量数和电荷数守恒 四 发现中子 查德威克 用 粒子轰击其它原子核时也有中子产生
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