第615章 核物理時代三大發現！核裂變 中子

  第615章 核物理時代三大發現！核裂變 中子 人工放射性！驚世預言！

  建造環婆羅洲粒子對撞機的消息，李奇維肯定不會現在就透露出去。

  他提出回旋加速器的概念，是為了提升原子研究院的影響力，為接下來的各種事情做鋪墊。

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  等他回到婆羅洲，會立刻召集眾人，建造第一台回旋加速器，開啟核物理的競爭！

  他沒有忽悠考克饒夫，至少在核物理研究的前期，回旋加速器相比直線加速器沒有壓倒性的優勢。

  那些極其重磅性的成果，也並非都是靠回旋加速器獲得的。

  但換上更先進的儀器設備總是沒錯的。

  人家能做的實驗你也能做，人家不能做的實驗你還能做。

  這時，等眾人震驚過後，心情平復下來。

  李奇維繼續說道：

  「既然提到了粒子物理，正好接下來我就談談我對核物理未來發展的看法。」

  「只有先把原子核搞清楚了，我們才能考慮其餘的基本粒子，否則只是空中樓閣。」

  嘩！

  眾人紛紛點頭，表示認同。

  在大家看來，布魯斯教授剛剛說的用回旋加速器撞出新粒子的想法實在太虛無縹緲了。

  用拍馬屁的話說就是：層次太高了！一般人接觸不到！

  普通物理學者還在地面第一層，布魯斯教授已經飛到大氣層了。

  至少也要等物理學家把原子核研究透徹後，才會考慮這些。

  因此，核物理的未來更重要！

  「前面我已經總結了核物理的幾個發展時期。」

  「目前對原子核，我們已知的重要信息如下。」

  「第一，原子核可能是由質子和中子組成，質子帶一個單位正電荷，中子不帶電。」

  「之所以帶上可能二字，是因為中子目前還沒有被證實。」

  「但是很多實驗現象都表明了，應該存在這樣一種粒子，只是還未被發現。」

  「第二，原子核中能夠放射出三種不同的射線：α射線【氦原子核】、β射線【電子】、γ射線【高能電磁波】。」

  「且根據質子-中子模型，原子因為放射出α射線，從而衰變成其它元素。」

  「第三，從理論上看，原子核能發生核聚變和核裂變反應。」

  「天然的核聚變反應就是恆星燃燒，但是核裂變現象目前還沒有完全證實。」

  「粒子加速器的目的之一就是人工實現核反應。」

  眾人小聲議論，神色動容。

  別看成果好像只有短短三段話，但是卻耗費了許多物理學家十幾年的心血。

  這時，李奇維停頓一會兒，看向眾人真摯而期待的眼神。

  現有成果總結完，下面就是未來發展趨勢的預言了。

  在很多人看來，這個內容比剛剛的回旋加速器還要更乾貨。

  畢竟此刻整個物理學界，也不可能有人能真正明白回旋加速器的巨大價值。

  大家只是把它當成粒子加速器0版本。

  李奇維接著說道：

  「關於核物理未來的發展，線索或許就在上面三個重要成果之中。」

  「我的預言也是基於現有的基礎。」

  「先看第一個成果。」

  「當前核物理領域最迫切的事情，毫無疑問是發現中子。」

  「整個核物理的物質基礎就是質子和中子。」

  「它們相當於該領域的地基，不容有失。」

  「但據我所知，目前的進展並不理想。」

  李奇維忽然點名。

  「查德威克博士，你能說說具體是什麼原因嗎？」

  查德威克聞言，感慨萬分。

  他其中一個研究方向就是關於中子的。

  但真正去做實驗才會明白，難度簡直太大了。

  他現在覺得當初盧瑟福教授能發現質子，運氣該是多麼逆天。

  面對布魯斯教授的點名，查德威克恭敬地說道：

  「好的，教授。」

  「根據我的實驗經驗，我認為最主要的困難有兩點。」

  「一是沒有理論指導，不知道該用什麼射線轟擊什么元素。」

  「目前可以說，大家都是在瞎試，所以運氣就非常關鍵了。」

  「二是中子不帶電，很容易被忽略。」

  「因為現在研究核物理，主流手段依然是用電場磁場的偏轉確定粒子性質。」

  眾人忍不住點點頭。

  作為搞實驗物理的，他們並不認為查德威克的運氣說有什麼偏頗的地方。

  哪怕是盧瑟福自己，也承認幸運之神的眷顧。

  真實歷史上，中子的發現也確實跟幸運有關。

  1928年，德國物理學家博特，用天然放射性元素釙【84】放射出的α射線轟擊鈹【4】。

  結果他得到一種穿透力很強的未知射線，他認為這是一種γ射線。

  不過他並沒有深入研究下去。

  博特博士畢業於普朗克門下，他因為在粒子測量領域的貢獻，獲得1954年的物理諾獎。

  二戰期間，他也參與到德國研製原子彈的計劃中，負責建造了德國第一台回旋加速器。

  而且他在計算石墨吸收中子的實驗結果時，犯了一個錯誤，間接導致海森堡也跟著出錯。

  最後德國的原子彈研發計劃失敗。

  不得不說，有時候小人物也能引起大變化。

  伊蕾娜夫婦看到博特的實驗結果後，對這種未知射線產生了很大的興趣。

  1932年，他們用這種射線去轟擊石蠟，卻發現會放射出速度極大的質子。

  若這種未知射線真的是γ射線，則它不具備從原子核中打出質子所需要的動量。

  儘管認識到了這個矛盾，伊蕾娜夫婦還是傻乎乎地沿用博特的思路。

  他倆認為這是一種更加高能的γ射線。

  因為γ射線的本質是電磁波，只要波長越短，能量就越高，衝擊力就越強，或許就能轟出質子。

  不得不說，傻的可愛。

  後世有人分析，這可能跟伊蕾娜比較宅，不喜歡學術交流有關，所以她不知道盧瑟福在1920年曾預言過中子。

  於是，在1月份，伊蕾娜夫婦就匆匆寫了一篇論文，詳細描述了實驗結果。

  僅僅幾個月後，當遠在英國的查德威克看到小居里夫婦的論文時，興奮地手舞足蹈。

  「這不就是我一直苦苦追尋的中性粒子嗎？」

  查德威克是盧瑟福的學生，自然對中子很敏感。

  他立刻動手重複了伊蕾娜夫婦的實驗，並且把這種未知射線引入磁場之中，發現確實不會偏轉。

  他又通過各種實驗，測量了該粒子的質量等性質。

  最後，查德威克斷定，這種未知射線的本質就是中子！

  一個月之後，同年1932年，他發表論文，正式宣告發現中子，引發物理學界巨大轟動。

  伊蕾娜夫婦聽聞後懊惱不已。

  這就是中子的發展歷史，充滿了巧合和運氣。

  此刻，李奇維聽完查德威克的分析後，心中笑道：

  「這一世，發現中子的榮譽不知道會花落誰家嘍。」

  不過，他暫時也無法解決查德威克的困難。

  這就是實驗物理的宿命。

  他點點頭，接著說道：

  「實驗細節我不懂，只能祝你們好運。」

  「接著看第二個成果，放射性。」

  「我有一個大膽的想法：既然存在天然放射性，那有沒有可能實現人工放射性呢？」

  「之前在卡文迪許50周年慶上，我曾向伊蕾娜吐露過這個想法。」

  「不過看情況，她好像到現在都沒有做出來。」

  「但我覺得這個想法還是很值得嘗試的。」

  嘩！

  眾人頓時一驚！

  布魯斯教授果然天馬行空，不拘一格。

  他竟然想到人工實現放射性！

  「天啊！」

  「這個反向思維簡直絕了！」

  「為什麼我就想不到呢？」

  盧瑟福心頭震撼，他立刻斷言道：

  「人工放射性若是能實現，絕對具有重大意義。」

  人工就意味著可控。

  而放射性可控，對於人類而言，相當於掌握了一種全新的力量。

  比如後世大名鼎鼎的【放射性同位素技術】，就是利用人工放射性。

  大家耳熟能詳的碳14檢測，能檢測古生物、岩石等的年齡，就屬於放射性同位素技術的一種應用。

  總之，人工放射性在醫療、化學、電子等無數領域都有著顯著的作用。

  哈恩瞪大了雙眼，滿臉興奮。

  「這就是布魯斯教授的預言演講嗎？」

  「果然讓人茅塞頓開，欲罷不能。」

  在場所有人都明白，布魯斯教授提出的這個猜想，毫無疑問是諾獎級的。

  誰發現誰就能得諾獎！

  就是如此豪橫！

  但是那個男人隨口就說出來了，一點沒有藏著掖著。

  這讓少數人心中止不住羞愧，他們平時做實驗都害怕別人多看幾眼。

  「布魯斯教授的胸懷比天地還寬闊！」

  真實歷史上，1934年，伊蕾娜夫婦在痛失發現中子這個諾獎成果後，又首次發現了人工放射性。

  而且他倆簡直是被幸運女神眷顧了。

  他們用釙【84】放射出的α射線轟擊鋁箔，然後就發現，移除α射線後，鋁箔竟然有放射性。

  然後通過研究，二人確定了這是人工放射性。

  離譜的是，α射線轟擊鋁箔這個實驗，在伊蕾娜夫婦做之前，已經被學界做爛了。

  哪怕是個研究生菜鳥，都這樣轟過。

  但是其他人都沒有發現人工放射性，就他們夫婦倆發現了。

  所以有人感慨：小居里夫婦是命中注定要獲得諾獎的。

  然而，戲劇還未結束，更離譜的是，這個鋁箔放射出的射線竟然是反電子！

  當時伊蕾娜夫婦已經發現異常了，但是他們以為這是正常電子的回流現象，就沒有在意。

  後來知道是反電子後，二人再一次懊惱了。

  他們錯失了第二個諾獎級成果。

  要是擱一般人身上，恐怕已經開始瘋掉了。

  此刻，李奇維想到伊蕾娜那呆萌的樣子，就有點想笑。

  不知道她這一世能不能把握住機會。

  眾人震驚過後，李奇維繼續說道：

  「最後看第三個成果，核反應。」

  「我個人堅信，人工核聚變和人工核裂變都是能夠實現的！」

  「等到那一天，人類將真正掌握點石成金的能力！」

  「當然，那只是核反應最微不足道的應用而已。」

  「核能或許將改變世界！」

  嘩！

  眾人皆是一震！

  布魯斯教授的自信感染了他們。

  考克饒夫和沃爾頓相識一眼，二人都感受到了對方那熊熊燃燒的意志。

  「布魯斯教授都這樣說了，我考某人（沃某人）還有何懼！」

  真實歷史上，中子和人工放射性相繼面世後。

  費米是第一個想到用中子轟擊原子核，使非放射性元素產生放射性的。

  因為電中性的中子，相比α粒子，更容易與原子核反應。

  費米也確實厲害，在1934年3月，僅僅半個多月時間，他就用中子誘導了22種元素產生放射性。

  一時間，整個物理學界都轟動了。

  「尼瑪費米也太卷了！」

  緊接著，英國卡文迪許的盧瑟福、法國鐳學研究所的伊蕾娜夫婦、德國威廉皇帝研究所的邁特納和哈恩、丹麥哥本哈根研究所的弗里施（邁特納的侄子）

  當時有名的核物理研究機構和大佬們，全都瘋狂地加入了中子轟擊運動！

  按照元素周期表的順序，一個一個元素轟下去。

  這點很像後世的苦逼研究生們用石墨烯水論文。

  不過，大佬們的水不叫水，那叫為基礎物理做貢獻。

  很快，當眾人轟擊到元素周期表最後一個元素鈾時，情況變複雜了。

  這時，鈾核裂變正式登場！

  更更離譜的來了，伊蕾娜夫婦在轟擊鈾的時候，甚至都分離出核裂變的碎片元素了。

  但是他們倆完全沒有朝重核裂變的角度去思考這個結果。（關於鈾核裂變和普通核裂變的區別，見539章）

  於是，他們錯過了第三個諾獎級成果。

  絕對算是科學史上最大冤種了。

  李奇維腦海中回想著這些科學軼事，感慨萬分。

  他剛剛的預言中，囊括了核物理時代最重要的三大發現：核裂變、中子、人工放射性。

  按照時間發生順序是：核裂變之輕核裂變→中子→人工放射性→核裂變之重核裂變。

  在這段時期，還夾雜著其它一些很重要的核物理成果。

  最後，隨著鈾核裂變的面世，地球online將正式迎來核能版本！

  核物理時代也進入了高能物理時代。

  而這一世，婆羅洲原子研究院，將在核物理時代扮演著什麼角色呢？

  李奇維微微一笑。

  （還有更新耶）