#今天要来点物理吗?# #科学史#
灵感来源于一次雪中漫步,#裂变# 一词首次进入物理学领域。
1938年12月,丽塞·迈特纳收到合作者奥托·哈恩的一封信,这让她感到困惑。哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼用中子轰击铀,却发现了化学上不可能的东西:产物之一是钡,这种元素的原子量大约是铀的一半。
“作为化学家,我们必须得出结论,这些是钡的同位素,”哈恩写道,“但作为物理学家,我们无法说服自己公布这一结果”。
在瑞典昆格阿尔夫度过圣诞节期间,迈特纳与侄子奥托·弗里施在雪中散步,到散步结束时,他们已在纸片上推导出了物理原理。
此前无人能解释这种反应。每一种已知的核过程最多会喷射出一个α粒子(Z=2),因此将铀(Z=92)转化为钡(Z=56)将需要级联发射约18个带电粒子,这鉴于库仑势垒而言是一个极不可能的过程,正如伽莫夫的阿尔法衰变理论所确立的那样。
迈特纳和弗里施提出了不同的观点:将原子核视为一个带电的液滴。表面张力将它维系在一起,而库仑排斥力则试图将它撕裂。对于像铀这样重的原子核,这两种力几乎达到平衡,因此一个小小中子俘获的“踢力”就足以让液滴变形、拉伸,并掐成两个大小相当的碎片。
他们将这一过程命名为“裂变”,借用了细胞生物学中的词汇。哈恩和斯特拉斯曼因这一发现获得了1944年诺贝尔化学奖。迈特纳则被排除在外,这被广泛视为诺贝尔奖历史上最严重的疏漏之一。
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