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从德军战俘营中走出的中子之父

2018-10-22    来源:中国核网      []
       44年前的今天,一位伟大的物理学家离开了人间。他热爱科学,即使被关到德军战俘营中,仍然埋头进行科研,甚至在战俘营的马棚中搭建了一个小小的实验室。他就是中子之父——詹姆斯·查德威克。
 
 
       詹姆斯·查德威克是英国的一位物理学家(1891.10.20-1974.07.24)。由于发现了中子,对科学发展做出了重大贡献,于1935年获得诺贝尔物理学奖。
 
       1891年,詹姆斯·查德威克出生于英国柴郡。小时候的查德威克不爱说话,上中学的时候,他的学习成绩也很一般。但是查德威克有一个优点,那就是学习很认真,对每一个题目都是努力地研究透彻,作业也是自己独立完成,从不抄袭,因此他有时候不能完成一些很难的作业。不过正是他这种实事求是、脚踏实地的精神,使他在科学研究事业中受益一生。
 
       1908年,查德威克考入曼彻斯特大学,阴差阳错的选择了物理专业,从此和物理结下了不解之缘。卢瑟福教授非常看重查德威克在物理方面的天赋,毕业后就留他在曼彻斯特大学物理实验室从事放射性研究。没过多长时间,由于他的“α射线穿过金属箔时发生偏离”的实验成功,证实了原子核的存在,获得了英国国家奖学金,那年他只有22岁。
 
       正当他的科研事业初露曙光,第一次世界大战爆发,德英成为敌对国。没过多久,在德国留学的查德威克被德国士兵以间谍罪关进了俘虏营。在俘虏营里,查德威克遇到了英国军官埃利斯,他以极大的热情教授埃利斯原子物理。德国科学家闻知此事,被查德威克的这种科研精神深深感动,并以德国科学院的名义出面交涉,最终德国军方同意查德威克在战俘营的马棚里建立了一个小小的实验室。就这样,外面炮火连天,而查德威克却在俘虏营里不受丝毫影响,继续在物理的世界中探索。战争结束后,被关了4年的查德威克获得了人身自由。回到自己的祖国后,卢瑟福再次把这个不善交际、喜欢闷头做实验的学生留在了自己身边。
 
       有一次,卢瑟福在作有关原子物理的报告时,提出一个很有启发的问题,既然原子中有带正电的质子,也有带负电的电子,为什么就不可以有一种不带电的中性粒子呢?说者无心,听者有意,查德威克对这个中性粒子产生了极大的兴趣,并想办法验证它是否存在。
 
       1930年,德国物理学家玻特和贝克用氦核轰击铍时,观察到一种穿透性很强的辐射,他们称之为“铍射线”。随后,居里夫妇用这种射线轰击石蜡和其他含氢物质,观察到石蜡中放射出一种强质子流。但居里夫妇只是把它当作一种γ辐射,没有追根到底继续研究。查德威克听到这个消息后,敏锐地觉察到“铍射线”绝不是γ辐射,很可能就是卢瑟福所预言的中子辐射。查德威克首先通过理论数据的计算,然后重做了一遍居里夫妇的实验,最终证实“铍射线”就是中子辐射,卢瑟福预言的中子是真正存在的!
 
       查德威克发现了中子,不仅改变了当时人们对物质结构概念的认识,同时还为研究原子核提供了一种强有力的手段,促进了核裂变研究工作的发展和原子能的利用。由于这一重大的发现,他获得了1935年的诺贝尔奖物理学奖,那年他44岁。
 
       1943年到1946年,查德威克以英国参加美国原子弹研发项目——曼哈顿计划的负责人的身份,在美国工作。到了1957年,他加入了英国原子能委员会,成为其中一员。1974年他在英国剑桥去世,结束了他伟大的一生,享年83岁。

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