居里夫婦的女兒伊蕾娜·居里及女婿約里奧·居里1934年用α離子轟擊鋁核發(fā)現(xiàn)了輕核放射性元素的方法干花，為研究原子核的科學(xué)家打開(kāi)了新思路妄帘。大家都在研究用人工方法制造新的放射性元素。才幾年,他們就制造出四百多種人造放射性元素池凄。
美籍的意大利的科學(xué)家費(fèi)米認(rèn)為,用α粒子轟擊原子核抡驼，并不是理想的辦法,因?yàn)棣亮Ｗ訋蓚€(gè)陽(yáng)電荷,在射到別的原子核里去的時(shí)候,同性電荷相斥,就很難射中。
他決定換用中子作炮彈肿仑。
將鐳射氣――氡的放射性元素和鈹粉封在小玻璃管中致盟，氡放射出來(lái)的α粒子打在鈹上就產(chǎn)生中子。
這就是一個(gè)不斷發(fā)射中子的中子源尤慰。費(fèi)米用中子去轟擊各種元素馏锡。他按著周期表的次序去試驗(yàn)。結(jié)果,前八個(gè)元素——從氫到氧,用中子轟擊以后都沒(méi)有什么反應(yīng)伟端。但是用中子轟擊氟的時(shí)候,蓋革計(jì)數(shù)器響了杯道。
用中子轟擊氟,生成了人工放射性元素。這種人工放射性元素放出β射線,也就是帶陰電荷的電子流责蝠。中子不帶電,氟原子核里多了一個(gè)中子,所帶的陽(yáng)電荷數(shù)并不改變,只是質(zhì)量增加了一個(gè)原子質(zhì)量單位,所以生成的是氟的同位素
這種氟同位素是放射性的,它放出β射線——電子流党巾。當(dāng)然,核的陽(yáng)電荷數(shù)目就要增加,變成原子序數(shù)比氟大1的氖:
費(fèi)米繼續(xù)做的試驗(yàn)很順利,在氟以后的元素大都可以被中子擊中,變成放射性元素,而且花樣很多。
鋁原子核被中子擊中后放出α粒子,變成放射性鈉:
放射性鈉放出β射線后變成穩(wěn)定的鎂
磷原子核被中子擊中后放出質(zhì)子,變成放射性硅霜医。
放射性硅放出β射線后變回成穩(wěn)定的磷:
碘原子核被中子擊中以后什么粒子也不放出,變成放射性碘齿拂，放射性碘放出β射線后變成穩(wěn)定的氙。
費(fèi)米用中子做炮彈,一下子就制成許多種放射性同位素肴敛。同時(shí),他還發(fā)現(xiàn)周期表中的重元素(原子序數(shù)大的元素)的核在被中子擊中以后,都不放出α粒子或質(zhì)子,而是生成原來(lái)元素的放射性同位素署海。
這些放射性同位素都是放射β射線的。放射β射線,也就是放射電子,放射的結(jié)果是原子核減少一個(gè)單位陰電荷(也就是增加一個(gè)單位陽(yáng)電荷),變成原子序數(shù)增加1的另一種元素。
鈾是周期表上當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最后一個(gè)元素,它的原子序數(shù)是92叹侄。人們?cè)缇拖胝业解櫤竺娴脑?但是一直沒(méi)有找到巩搏。
費(fèi)米想:可不可以用人工來(lái)合成鈾后面的元素呢?他用中子轟擊鈾,果然得到了放射β射線的同位素昨登。在放射β射線以后,它就應(yīng)該成為原子序數(shù)是93的元素了趾代。用中子再轟擊93號(hào)元素,就會(huì)生成94號(hào)元素;再轟擊94號(hào)元素,又會(huì)生成95號(hào)元素。費(fèi)米作過(guò)實(shí)驗(yàn)以后,在1934年宣布他用人工方法制造出來(lái)了超鈾(原子序數(shù)比鈾大的)元素丰辣。它們的原子序數(shù)是93撒强、94、95笙什。費(fèi)米還仿照門(mén)捷列夫的辦法,把自己發(fā)現(xiàn)的93飘哨、94、95號(hào)三個(gè)元素分別起名叫做“類(lèi)錸”琐凭、“類(lèi)鋨”和“類(lèi)銥”芽隆。
人工制造出了超鈾元素這又是一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。1938年費(fèi)米獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)统屈。
幾乎各國(guó)有名的原子科學(xué)家都相信費(fèi)米的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,相信真的制造出了93胚吁、94和95號(hào)元素,但是有一位科學(xué)家持不同的意見(jiàn)。就在費(fèi)米宣布制出超鈾元素的那一年,《應(yīng)用化學(xué)雜志》上刊登了一封來(lái)信愁憔。信中指出:“用中子轟擊重核,可能使這核分裂成幾個(gè)大塊的碎片腕扶。當(dāng)然,這些碎片必然是已知元素的同位素,而不是這重元素相鄰的元素。
這封信是德國(guó)發(fā)現(xiàn)錸元素的女科學(xué)家諾達(dá)卡寫(xiě)來(lái)的吨掌。她曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了元素錸,后來(lái)一直在尋找著超鈾元素半抱。她認(rèn)為費(fèi)米沒(méi)有制出來(lái)超鈾元素,因?yàn)橘M(fèi)米提出的新元素的化學(xué)性質(zhì),更象已知的元素。諾達(dá)克的意見(jiàn)沒(méi)有受到重視膜宋。當(dāng)時(shí)世界有名的德國(guó)放射學(xué)專(zhuān)家哈恩也認(rèn)為,諾達(dá)克的看法純粹是謬論窿侈。但是,少數(shù)人的意見(jiàn)并不一定是錯(cuò)誤的。四年以后,才證明費(fèi)米錯(cuò)了,諾達(dá)克是正確的秋茫。作出證明的恰恰是哈恩他自己棉磨。
在費(fèi)米宣布他的發(fā)現(xiàn)以后,許多支持費(fèi)米的科學(xué)家都在重復(fù)費(fèi)米的實(shí)驗(yàn),想研究一下93、94和95號(hào)元素的性質(zhì)学辱。他們大多得到和費(fèi)米同樣的結(jié)果乘瓤。1938年,小居里夫婦用中子轟擊純鈾,然后進(jìn)行分析。他們有了新發(fā)現(xiàn),在轟擊過(guò)的鈾中發(fā)現(xiàn)了元素鑭策泣。鑭是57號(hào)元素,它在中子轟擊以前的鈾中是沒(méi)有的衙傀。換句話(huà)說(shuō),鑭是在中子轟擊鈾以后產(chǎn)生的。哈恩聽(tīng)到這個(gè)消息以后,再也坐不住了,立刻跑到實(shí)驗(yàn)室里作起實(shí)驗(yàn)來(lái)萨咕。
哈恩和他的助手幾個(gè)星期不分晝夜地作實(shí)驗(yàn)统抬。他們?cè)谟弥凶愚Z擊過(guò)的純鈾中又找到了鋇。鋇的原子序數(shù)是56,是鈾原子序數(shù)92的一半多一點(diǎn)。
哈恩改變了自己的看法,他的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了諾達(dá)克的意見(jiàn):鈾在中子轟擊后真的分裂成為大約相等的兩塊聪建。1938年12月22日,在德國(guó)《自然科學(xué)》雜志上,哈恩發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)钙畔。這一次,原子核真的打開(kāi)了!以前的實(shí)驗(yàn)僅僅打下原子核的一些小碎片。這次原子核被打成兩塊金麸。
一個(gè)中子能夠打碎一個(gè)鈾原子核擎析。這個(gè)新的發(fā)現(xiàn)又震動(dòng)了科學(xué)界,許多人都在進(jìn)一步研究這個(gè)問(wèn)題他們發(fā)現(xiàn)鈾核被打碎的碎片有大有小,可以生成各種元素。在1944年哈恩因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)重核分裂反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)挥下。
1946年,當(dāng)時(shí)在法國(guó)的我國(guó)科學(xué)家錢(qián)三強(qiáng)和何澤慧夫婦發(fā)現(xiàn),在中子轟擊下,鈾原子核還可以分裂成三揍魂、四塊。然而最可能發(fā)生的情況是分裂成為大小差不多相等的兩塊棚瘟。
從此现斋，人類(lèi)開(kāi)始進(jìn)入利用原子能的新世紀(jì)。
