說起“原子核之父”人們就會想起盧瑟福，因為盧瑟福的發(fā)現(xiàn)，人們才知道原子核的存在，因此，盧瑟福被人們稱為“原子核之父”了。

盧瑟福及原子核模型

為什么人們稱盧瑟福為“原子核之父”？

英國物理學(xué)家盧瑟福根據(jù)α粒子的散射實驗結(jié)果，于1911年發(fā)現(xiàn)了原子核的存在，并據(jù)此提出了類似太陽系結(jié)構(gòu)的原子模型：原子中央是帶有正電荷的原子核，所有帶負(fù)電荷的電子就像行星繞著太陽一樣圍著原子核旋轉(zhuǎn)。這一理論模型極大地改變了科學(xué)界對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，為后來深入探討原子結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。1919年，盧瑟福通過放射性元素釙的α粒子轟擊氮原子，獲得了氧的同位素，第一次實現(xiàn)了元素的人工轉(zhuǎn)變。1920年，他預(yù)言了中子的存在，認(rèn)為原子核內(nèi)部存在某些不帶電的粒子，這些粒子很容易打入原子核內(nèi)，和原產(chǎn)核結(jié)合或者完成蛻變，這種粒產(chǎn)就是中子。人們用中子作“炮彈”轟擊原子核，引發(fā)原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并釋放出巨大的原子能?，F(xiàn)代原子研究從此進入了一個全新時代，而盧瑟福也理所當(dāng)然地被人們稱為“原子核之父”了。

盧瑟福簡介

盧瑟福全名，歐內(nèi)斯特·盧瑟福（1871年8月30日——1937年10月19日），英國著名物理學(xué)家，知名為原子核物理學(xué)之父。學(xué)術(shù)界公認(rèn)他為繼法拉第之后最偉大的實驗物理學(xué)家。

盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念，證實放射性涉及從一個元素到另一個元素的嬗變。他又將放射性物質(zhì)按照貫穿能力分類為α射線與β射線，并且證實前者就是氦離子。因為“對元素蛻變以及放射化學(xué)的研究”，他榮獲1908年諾貝爾化學(xué)獎。

不僅如此，當(dāng)人們評論盧瑟福的成就時，總要提到他“桃李滿天下”。在盧瑟福的悉心培養(yǎng)下，他的學(xué)生和助手有多人獲得了諾貝爾獎：

1921年，盧瑟福的助手索迪獲諾貝爾化學(xué)獎；

1922年，盧瑟福的學(xué)生阿斯頓獲諾貝爾化學(xué)獎；

1922年，盧瑟福的學(xué)生玻爾獲諾貝爾物理獎；

1927年，盧瑟福的助手威爾遜獲諾貝爾物理獎；

1935年，盧瑟福的學(xué)生查德威克獲諾貝爾物理獎；

1948年，盧瑟福的助手布萊克特獲諾貝爾物理獎；

1951年，盧瑟福的學(xué)生科克拉夫特和瓦耳頓，共同獲得諾貝爾物理獎；

1978年，盧瑟福的學(xué)生卡皮茨獲諾貝爾物理獎。

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α粒子的散射實驗

實驗用α粒子轟擊金箔，根據(jù)之前湯姆孫的“棗糕模型”，所有α粒子應(yīng)該都能穿過金箔沿原方向前進。然而真實的實驗結(jié)果出乎盧瑟福的意料：

1、絕大多數(shù)α 粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進．

2、少數(shù)α 粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)．

3、極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)超過90°．

4、有的甚至幾乎達(dá)到180 °

按照盧瑟福的話說，“好像把一顆炮彈發(fā)射到一張砂紙上，竟被砂紙彈回來一樣不可思議”。他不得不再提出一個新的假設(shè)來解釋這些現(xiàn)象。后來，盧瑟福推翻湯姆孫的“棗糕模型”，確定原子內(nèi)部必須有個小原子核。

原子核由什么組成？

原子核（atomic nucleus）簡稱“核”。位于原子的核心部分，由質(zhì)子和中子兩種微粒構(gòu)成。而質(zhì)子又是由兩個上夸克和一個下夸克組成，中子又是由兩個下夸克和一個上夸克組成。

原子核極小，它的直徑在10-15m——10-14m之間，體積只占原子體積的幾千億分之一，在這極小的原子核里卻集中了99.96%以上原子的質(zhì)量。原子核的密度極大，核密度約為1017kg/m3，即1m3的體積如裝滿原子核，其質(zhì)量將達(dá)到1014t，即1百萬億噸。

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