本文內(nèi)容部分來(lái)源于第44期《少年時(shí)》讀物,，詳情看文末

- 原子核的發(fā)現(xiàn) -

上回說(shuō)到1911年，一個(gè)更先進(jìn)的模型被盧瑟福提出了：這就是大家非常熟悉的“行星模型”,。但他的成就,，又離不開(kāi)“放射性元素”的發(fā)現(xiàn)——時(shí)間回到1896年，貝克勒爾在研究一種鹽晶體的熒光現(xiàn)象時(shí),，把晶體放在了用紙包裹的照相底片上,。在晶體沒(méi)有接受陽(yáng)光照射的情況下，把晶體和底片一起放進(jìn)了抽屜,。幾天后,，他發(fā)現(xiàn)，在黑暗環(huán)境中,，這些底片竟然被嚴(yán)重曝光了,！這說(shuō)明，這些金屬鹽本身就會(huì)發(fā)出輻射,！

這一發(fā)現(xiàn),，引起了居里夫婦的好奇心，他們明白這種輻射的源頭應(yīng)該是某些元素——在處理了大量的礦石后,，他們?cè)O(shè)法分類(lèi)出兩種新的放射性元素,，釙和鐳。

圖片來(lái)源：2018年8月第44期《少年時(shí)》

放射性元素的發(fā)現(xiàn),，給了科學(xué)家這樣的啟示——首先,，當(dāng)時(shí)認(rèn)為組成物質(zhì)的基本粒子的原子會(huì)從一種元素衰變成另一種元素。這從某種意義上也暗示著,，原子是可分的,，而且原子里或許還有著很復(fù)雜的結(jié)構(gòu),。

就在居里夫婦向世人宣告他們發(fā)現(xiàn)的這兩種新元素的同一年,，1898年,，盧瑟福發(fā)現(xiàn)鈾和鈾的化合物所發(fā)出的射線(xiàn)有兩種不同類(lèi)型：一種是極易吸收的，他稱(chēng)之為α射線(xiàn),；另一種有較強(qiáng)的穿透能力,，他稱(chēng)之為β射線(xiàn)。后來(lái)法國(guó)化學(xué)家維拉爾又發(fā)現(xiàn)具有更強(qiáng)穿透本領(lǐng)的第三種射線(xiàn)γ射線(xiàn),。

圖片來(lái)源：2018年8月第44期《少年時(shí)》

現(xiàn)在我們知道,，這三種射線(xiàn)的本質(zhì)其實(shí)是不一樣的。α射線(xiàn)其實(shí)是不帶電子的氦原子核,，里面有兩個(gè)中子兩個(gè)質(zhì)子,。當(dāng)鈾衰變的時(shí)候，會(huì)散放出α射線(xiàn),，變成釷,。α射線(xiàn)的強(qiáng)度很弱，不足以穿透一張白紙,。

β射線(xiàn)其實(shí)就是電子,。當(dāng)碳衰變成氮時(shí)，會(huì)散發(fā)出β射線(xiàn),，它的強(qiáng)度是可以穿透白紙的,，不過(guò)卻不足以穿透掌心。順便說(shuō)一句,，碳的衰變,，是碳定年法的理論基礎(chǔ)。

此外,，鈾還可以衰變散發(fā)出γ射線(xiàn),，它由光子組成，其強(qiáng)度可以穿透白紙和掌心,，但不足以穿透水泥墻,。

當(dāng)然，這都是后話(huà),?；氐疆?dāng)時(shí)，可以說(shuō)這些高速射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn),，是給了物理學(xué)家一個(gè)“轟開(kāi)”原子并了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)有力武器,。在這其中，又由于組成α射線(xiàn)的α粒子帶有巨大能量和動(dòng)量,，就成為盧瑟福用來(lái)打開(kāi)原子大門(mén)的鑰匙,。

圖片來(lái)源：2018年8月第44期《少年時(shí)》

這個(gè)被評(píng)為“物理最美實(shí)驗(yàn)”之一的實(shí)驗(yàn)聽(tīng)上去非常簡(jiǎn)單：他們用α射線(xiàn)去轟擊一層金箔,，在某些情況下，α粒子的路徑與入射的原始方向發(fā)生了很大角度的偏轉(zhuǎn),，甚至出現(xiàn)了被反彈回來(lái)的情況,。這讓盧瑟福驚喜不已，因?yàn)檫@證明葡萄干面包木星是存在問(wèn)題的——因?yàn)樵谶@一模型中,，電子是均勻分布在帶正電荷的物質(zhì)中,，那么這種物質(zhì)的密度應(yīng)該很小，α粒子如果裝不到質(zhì)量較大的物質(zhì)是絕不應(yīng)該發(fā)生這種情況的,。

圖片來(lái)源：2018年8月第44期《少年時(shí)》

這就好比用子彈射擊一只西瓜,，結(jié)果子彈被彈了回來(lái)！

因此,，盧瑟福提出：原子中有一個(gè)質(zhì)量非常大,、但體積非常小、而且?guī)д姾傻脑雍?。也正是這個(gè)核,，使得α粒子發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，甚至反彈,！