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查 德 威 克



 

  查德威克(James Chadwick,1891~1794)英國實驗物理學家。1891年10月20日生于曼徹斯特大學理學院,1911年畢業時成績優異,隨即留校在盧瑟福指導下進行放射性研究并得碩士學位。1913年到德國柏林在蓋革指引下繼續研究放射性。第一次世界大戰開始后作為“敵僑”被關入德國戰俘營,在這里他仍在繼續搞“在光照射下光氣的生成”等物理實驗。1919年,入英國劍橋大學從事α粒子人工轟擊各種元素的試驗。1923年被任命為劍橋大學卡文迪什實驗室主任助理。1935~1948任利物浦大學教授。1939~1943年參加英國及美國曼哈頓工程原子彈研究,獲得多種榮譽。1935年獲諾貝爾物理學獎。1974年7月24日去世。

  1914年,他就首先發現ß射線具有連續能譜。1920年,他通過鉑、銀、銅核與粒子的散射直接測出了原子核的電荷,從而證實了盧瑟福的原子理論。1921~1924年,他協助盧瑟福做了大量實驗:從硼到鉀的粒子轟擊試驗,證明除C與O外,其他元素的核俘獲一個α粒子后都能放出一個質子并轉變為下一號元素。查德威克的最大貢獻是發現中子。當時,人們正在研究金屬鉀在α粒子轟擊下產生的貫穿性極強的次級輻射,以為這是一種硬γ射線。例如約里奧-居里夫婦用這種次級輻射去轟擊石蠟,打出的竟是能量約為5 MeV的質子。按照康普頓散射公式計算,入射的次級輻射流(他們以為是γ光子)能量至少要有50 MeV。查德威克打破了前人的思路,根據盧瑟福1920年提出的原子中可能存在中性粒子的假設,輕易地解釋了約里奧-居里的實驗,即被次級輻射是能量為5 MeV的中子。他還把實驗的轟擊對象由石蠟推廣到氫、氦、氮、氬等氣體,并計算出從這些氣體打出的反沖核的能量,與實驗數據符合得很好。1932年,他在《皇家學會學報》上以《中子的存在》為題寫成了論文。

  中子的發現既從實驗方面導致了中子核反應、核裂變等現象的研究、導致了核能利用的新時代,同時又從理論上導致了核結構與核力的研究,并且解釋了為什么許多化學元素會有不同原子質量的許多“同位素”存在。由此逐漸建立與發展了中子物理學這一分支。

 

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