第638章 核物理突破!人工核裂變!震驚學界
第638章 核物理突破!人工核裂變!震驚學界!布魯斯教授你快回來!
英國,卡文迪許實驗室。
最近實驗室內的氛圍有些古怪。
每個人的臉上都充滿了好奇,還有一絲擔憂。
「天啊!」
「考克饒夫博士已經快一個月沒有出過實驗室了吧。」
「這樣下去,他該不會出問題吧。」
查德威克作為實驗室的大管家,詢問道:
「布萊克特,你和考克饒夫是同時進實驗室的,關係很好。」
「你知道他最近是什麼情況嗎?」
布萊克特苦笑一聲,說道:
「還不是因為半年前布魯斯教授的那場核物理報告。」
「自那以後,考克饒夫就跟著了魔一樣,每天瘋狂地做實驗。」
「他的第一輪轟擊實驗沒有什麼發現,現在正在調整參數進行第二輪。」
嘶!
查德威克聞言倒吸一口冷氣。
考克饒夫這小子實在太瘋狂了。
年輕人果然精力旺盛。
布萊克特口中的「第一輪」是指按照原子序數,用質子挨個轟擊元素周期表上的元素,看看結果。
如果核裂變真的存在,那麼經過加速器增大能量的質子,就有機會將原子的原子核撞開,實現裂變。
而之所以選擇質子作為轟擊源,也是經過斟酌的。
目前原子研究領域,用作轟擊源的主要有以下幾種:α射線、電子、質子、X射線、γ射線。
其中,電子質量太小,哪怕加速到很高的速度,能量依然較小。
α射線質量又過大,不容易加速到高能量狀態。
X射線和γ射線是高能電磁波,無法轟擊原子核。
只有質子不重不輕,還帶正電,剛剛合適,可以通過電磁場加速。
所以,當初考克饒夫製造出質子直線加速器後,所有人都讚嘆不已。
盧瑟福更是直言:
「這是卡文迪許的又一個強大武器!」
然而,通往成功的道路往往伴隨著荊棘。
哪怕天時地利人和,考克饒夫至今還沒有成功。
查德威克感慨道:
「是啊!」
「有了布魯斯教授的預言加持,考克饒夫離成功只有一線之遙。」
「人工核裂變在理論上已經完全成熟,只差實驗了。」
查德威克也非常敬佩這位老弟。
一般人要是失敗了這麼多次,估計都快抑鬱了。
但是考克饒夫依然在堅持。
隨即,他又說道:
「我聽說沃爾頓那小子一直在幫助考克饒夫,希望能為他分擔點壓力。」
沃爾頓是剛來卡文迪許不久的年輕人,更加活躍。
布萊克特聞言,笑著說道:
「我偶爾幾次遇到過沃爾頓,看起來臉色不錯。」
「應該沒什麼問題。」
查德威克喃喃道:
「希望他們能成功。」
與此同時,考克饒夫的小實驗室內。
如今卡文迪許實驗室在盧瑟福的建設下,又擴大了很多地方。
這也是為了滿足日益發展的研究需求。
比如直線加速器,就是非常精密的儀器,需要單獨放置在房間內。
因此,考克饒夫就有了自己單獨的小實驗室。
此刻,他正在埋頭計算,試圖分析失敗的原因。
旁邊,沃爾頓一邊整理儀器,一邊看著對方,心中敬佩。
二人已經不知道失敗多少次了。
但是考克饒夫沒有任何失落的情緒。
仍然冷靜、嚴謹、一絲不苟地繼續實驗。
沃爾頓內心唏噓道:
「這難道就是普通人成功的代價嗎?」
在本科期間,他是別人眼中的天才。
但來了卡文迪許之後,他才發現,人外有人,天外有天。
發明直線加速器的考克饒夫,很明顯比他聰明牛逼多了。
他收起了自己內心的驕傲,腳踏實地跟著前輩們學習經驗和技巧。
在這個過程,沃爾頓覺得自己有脫胎換骨般的變化。
此刻,他看著密密麻麻的數據,若有所思。
他沒有想過實驗本身出錯的可能性。
因為這個方向可是布魯斯教授親自預言的。
開玩笑,他老人家什麼時候讓人失望過。
沃爾頓甚至懷疑,考克饒夫之所以能堅持到今天,就是因為布魯斯教授。
否則,對方的意志力簡直太可怕了。
事到如今,任何安慰都是徒勞的,唯有解決問題才是王道。
忽然,沃爾頓又一次審視實驗示意圖時,發現了一個簡單卻被他們忽視了的問題。
僅僅幾秒鐘,他就大吼一聲:
「天啊!」
「我好像明白失敗的原因了!」
考克饒夫聞言,連忙從計算中回過神。
他吃驚地問道:
「沃爾頓,你發現了什麼?」
沃爾頓看著圖上質子和原子核相撞的畫面,眼神越來越明亮。
他興奮地說道:
「考大哥,我問你,你當初是根據什麼來計算所需的質子能量大小?」
考克饒夫脫口而出:
「就是按照經典的力學碰撞模型。」
「根據質子的動量和原子核的質量,算出各個參數。」
沃爾頓露出果然如此的神情。
「所以,你忽視了一個問題!」
「質子帶正電荷,原子核同樣帶正電荷。」
「當它們相遇還未碰撞時,會產出庫倫斥力。」
「需要克服斥力的能量,你沒有考慮在內!」
轟!
考克饒夫聽完,猶如五雷轟頂!
所有的問題瞬間煙消雲散!
一直以來,他竟然忽視了這個最簡單的因素。
他激動地抓住沃爾頓的手,顫抖道:
「沃爾頓,你就是我的福星!」
說罷,他抱著對方就是一頓猛親。
沃爾頓感受著考大哥的溫度,心裡甜蜜蜜的。
考克饒夫接著立馬投入到工作中。
接下來,只需要加大質子的碰撞能量即可。
方法也很簡單,加長直線加速器!
這一刻,二人忽然想到了回旋加速器的好處。
遇到這種情況,根本不用調整儀器,多加速幾圈就行。
三天之後。
當考克饒夫用質子轟擊第三號元素鋰的原子核時,幸運降臨了!
他在反應產物中,終於找到了氦的原子核!
這說明,鋰原子核發生核裂變,失去了一個質子,變成了氦原子核。
人工核裂變,出世!
考克饒夫和沃爾頓喜極而泣,二人緊緊地擁抱在一起。
歷經無數個日日夜夜,失敗了無數次,他們倆終於成功了!
沃爾頓開心地說道:
「考大哥,你要名震物理學界了!」
考克饒夫深情地說道:
「不!」
「是我們要名震物理學界了。」
「沒有你的幫助和提醒,或許我永遠無法成功。」
「頓,謝謝你!」
二人相視一笑。
當考克饒夫從自己的小實驗出來後,實驗室沸騰了!
「天啊!實驗狂人出來了!」
考克饒夫和沃爾頓來不及向眾人解釋,直奔主任辦公室而去。
當盧瑟福知道這個消息後,他的笑聲震動了卡文迪許實驗室的房頂。
「太好了!」
「考克饒夫,你的努力終於得到了回報。」
「沃爾頓,你也很厲害,作為新人,竟然給出了如此關鍵的建議!」
「趕緊整理好數據,發表論文吧。」
「讓物理學界再次見識到我們卡文迪許的強大!」
嘩!
二人神色激動,熱血沸騰。
盧瑟福看著窗外,笑意盈盈,喃喃道:
「布魯斯,你在婆羅洲怎麼樣?」
「這次,我看你如何超越我?」
「嘿嘿嘿。」
——
1925年9月15日。
《自然》期刊發表了考克饒夫和沃爾頓共同署名的論文。
在文章中,考克饒夫詳細描述了他如何利用直線加速器,加速質子,通過轟擊原子核,使其發生核裂變的過程。
論文一經發表,學界轟動!
所有人都被人工核裂變的實現震撼了!
「天啊!」
「竟然真的實現了人工核反應!」
「簡直太不可思議了吧!」
「距離布魯斯教授首次提出核聚變也才過了幾年而已。」
「核物理的發展已經這麼快了嗎?」
「看來我也要轉行核物理方向了。」
眾人再一次被卡文迪許實驗室的實力所震撼。
其在當今物理學界的地位,就是原子結構領域的至高殿堂!
哪怕是布魯斯教授在婆羅洲建的原子研究所也比不了。
一時間,很多有志於實驗物理的年輕人們,開始蜂擁而至,企圖進入這所神聖的實驗室。
說不定還能沾染一絲布魯斯教授的殘留氣息。
而對於那些從事核物理的大佬們而言,考克饒夫的這個成果極其重要。
它不僅驗證了布魯斯教授關於核反應的系列猜想,也代表物理學家終於可以把研究觸角真正深入到原子核。
甚至有大佬豪言:
「人工核裂變有了,下一個目標就是人工核聚變!」
人工核聚變的條件比人工核裂變更加苛刻。
但至少現在已經看見了曙光。
此外,考克饒夫還在論文的討論部分,嘗試從理論層面解釋核裂變的某些機理。
他在論文中寫道:
「核裂變和核聚變就好像是互相可逆的過程。」
「核聚變是一個一個質子層層聚合迭加,核裂變也應該是一個一個質子層層剝離脫落。」
「結合此前核物理領域的所有實驗,可以發現一個現象。」
「在核反應前後,原子核的改變都不大。」
「即,核反應新生成的原子核,應該在反應前原子核的附近位置。」
「比如,第15號元素【磷】,若發生核裂變,大概率生成14號元素【矽】或者13號元素【鋁】等。」
「而不會裂變為原子序數相差過大的元素,比如7號元素【氮】等。」
「同理,若磷發生核聚變,則大概率生成16號元素【硫】或者17號元素【氯】等。」
「而不可能直接聚合成33號元素【砷】等。」
很多大佬在看完這段分析後,都非常贊同。
這很符合原子核的組成結構特徵。
原子核是由質子和中子組成,它們之間的連接力非常緊密,所以不太容易發生大的裂變或者聚變。
雖然目前中子還沒有被發現,連接力的本質也沒搞清楚,但不妨礙物理學家進行合理的假設和推理。
因此,不少人公開表示,考克饒夫的理論很有道理。
然而,令所有人意想不到的是,要不了多久,這個理論就會被推翻。
而推翻它的,將是改變世界的新理論和新發現!
此時此刻,考克饒夫和沃爾頓這兩個本來名不見經傳的年輕人,一炮而紅,堪稱一步登天。
有人研究考克饒夫經歷後發現:對方的成功竟然也和布魯斯教授有關係!
於是,無數人哀嘆:
「布魯斯教授,你到底什麼時候回來啊!」
「歐洲不能沒有你!」
僅僅三天之後,李奇維公開發文。
他稱讚考克饒夫的成果為「核物理領域巨大的突破!」
眾人再次沸騰!
布魯斯教授雖然遠在亞洲,但是他的目光一直注視著歐洲。
法國,鐳學研究所。
今年28歲的伊蕾娜,已經開始逐漸接過母親居里夫人身上的擔子,負責研究所的運轉。
她和約里奧很快就要修成正果,舉行婚禮。
然而,即將到來的婚禮沒有讓她感覺到緊張,反而是考克饒夫的論文讓她輾轉反側。
約里奧自然知道伊蕾娜鬱悶的原因。
他笑著安慰道:
「不用羨慕別人,我們做好自己的實驗就行。」
「考克饒夫也是在失敗了無數次之後才成功的。」
「說不定要不了多久,我們也會得到收穫。」
伊蕾娜嘆了口氣。
她曾是眾人眼中的「天之驕女」!
出生科學世家,母親是獲得過2次諾獎的居里夫人。
博士導師更是當世科學領袖的布魯斯教授。
她自己也很爭氣,代表法國參加首屆物理奧賽,取得好成績。
可以說,她的起點,就是很多人一輩子也達不到的終點。
然而,現在的伊蕾娜,恐怕都要快被人忘記了。
當她真正開始獨立研究後才發現,科學研究絕不是一蹴而就的。
任何外物都只是輔助,只有自己才是成功的核心。
不管是居里夫人還是布魯斯教授,都不可能代替她做實驗。
伊蕾娜堅強地笑著說道:
「嘿嘿,我沒事。」
「考克饒夫因為堅信布魯斯教授的預言,從而實現了人工核裂變。」
「那麼我有什麼理由不相信人工放射性的存在呢?」
「繼續實驗!」
伊蕾娜爽朗的笑聲,仿佛天籟一般迴蕩在約里奧的心中。
(還有更新耶)