原子物理发展史

《原子物理发展史》由会员分享，可在线阅读，更多相关《原子物理发展史（23页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、原子物理进展史X 射线的觉察一、伦琴的觉察1895 年 11 月 8 日伦琴觉察X 射线的过程，多少有些惊奇，传奇也难免有些臆测的颜色。这段传奇是这样的: 伦琴为探究阴极射线的性质，曾经用列纳德管重复 H赫兹和列纳德所做的试验，据说列纳德曾经为他供给了一支优质列纳德管。试验时，伦琴为保证明验的准确性，就设法使放电管不 受外界的影响，因而他用锡箔和硬纸板包住放电管。当他接通电流并把涂有亚铂氰化钡的荧 光屏移近列纳德管的铝膜窗口时，他觉察荧光屏上消灭荧光。于是，他认真调整焚光屏和铝 窗的距离，结果确证阴极射线可穿透空气几厘米远。然后，他改用克鲁克斯管做试验，也发 现荧光，不过荧光显得模糊不清，于是

2、他连续试验。 1895 年 11 月 8 日星期五晚上，为了认真观看荧光屏上模糊的荧光，也为了排解外界的一切光线干扰，他关闭试验室不使漏光， 并且检查克鲁克斯管是否用黑纸板包封严密。当他要着手试验而接通高压电源时，突然觉察 在试验台上放在克鲁克斯管四周的小荧光晶体闪炼着荧光，涂有亚铂氰化钡的纸屏也闪耀着 浅绿色的光。他惊异极了，这种奇异现象可是从未见到也从未听说过！ 于是他急迫地重复 试验。他把荧光屏移开，直到 2 米多远还模糊可以见到这种荧光。他似乎意识到这不行能是阴极射线，由于列纳德管引出的射线只不过有几厘米射程！ 对于这种奇异现象，伦琴是不会放过的，用他的话说，他开头探究这“看不见的射线

3、“。从今，他废寝忘食地在试验室里连 续干了 6 个星期，全神贯注探究这种奇异射线的性质。他不声张他的觉察，除非彻底查清可能得到的一切结果，否则他是不向外界宣布的。 最终，直到他确认这是一种闻所未闻的射线时，才于 1895 年 12 月 288 在维尔茨堡物理医学协会上第一次报告自己的觉察。他报告的论文题为一种的射线-初步报告。在这个报告中，他介绍了试验装置和试验方法。由 于当时对这种射线的本质尚不清楚，故称为X 射线，在这篇文章中还指出了X 射线的某些性质。由于伦琴是德国人，所以德国科学家常把它称为伦琴射线。二、X 射线的性质伦琴觉察：1、 X 射线在空气中的射程有 2 米多而且是直线传播的，

4、不反射也不会折射；2、 外界磁场不会使X 射线发生偏转；3、 X 射线来自克鲁克斯管的对阴极，即承受阴极射线轰击的那个电极；4、 X 射线具有格外强的穿透性 X 光能穿透上千页的厚书、2-3 厘米厚木板、15 毫米的铝板。他拿铅板来挡 X 光，觉察效果很好，仅 1-2 毫来就可以挡住 X 光。在置换这些挡光助东西时，拉琴惊异地看到了自己手的骨头和轮廓。11 月 22 日，伦琴把夫人带进试验室，用X 射线拍了一张夫人的左手照片，照片骨肉清楚， 连结婚戒指也清楚可见，这张照片的复印件始终保存下来，印在很多书中。此外，伦琴还用 X 拍摄了很多物体的照片；例如：木盒、罗盘仪、绕在木轴上的纱包(金属)线

5、、金属块、甚至房门等等。 关于X 射线的觉察和争论，除第一篇论文外，伦琴的其次篇论文一种的射线-续篇，发表于 1896 年 3 月 9 日，主要报告X 射线使气体具有导电力气。 第三篇论文关于X 射线性质的进一步观看，发表于 1897 年 3 月，主要报告他对X 射线在空气中散射所作的观看 三、X 射线的本质1912 年，德国著名物理学家Mvon 劳厄(Max Von ，1879-1960)预言X 射线是一种波长根短的“以太波“电磁波)，并由 A索末菲的助教 W弗里德里希(Walter Friedrich，1883-1968) 和博士生P尼平(Paltl Knipping1883-1935)通

6、过X 射线的晶体衍射试验获得“劳厄图样“， 才确证X 射线是一种波长很短的光，后来就简称为 X 光。 伦琴放弃作诺贝尔报告的事谈论纷纷。其中，以列纳德最为起劲；他说 X 射线是维尔茨堡大学争论所机械师最先觉察的，而且还宣称他早就觉察 X 射线等等。其实，X 射线确实早就存在于克鲁克斯管和列纳德管的试验中，但他们都不曾意识到这是一种射线，而是无视了这种“莫名其妙的次要现象“，伦琴单独进展试验，全面测试，这些都未曾受到列纳德等人的直接启发和帮助，因此，伦琴对列纳德的中伤和歪曲不予理睬，外界自然作出公正的评判。四、深远的影响X 射线的觉察，对物理学的进展和科学技术的进步产生了深远的影响。 法国试验物

7、理学家H，贝克勒尔(1852-1908)于 1896 年初了解到伦琴的觉察，这引起他的极大的兴趣并马上做X 射线试验，在试验过程中，他觉察了一种与 X 射线多少有些相像的现象，即由铀盐放射出的一种奇异的“铀射线“，这就是 1896 年 3 月贝克勒尔首次觉察物质的放射性。他的这一觉察察为居里夫妇觉察放射性元素镭和钋开拓了道路。由于放射性的觉察，他们共享了 1903 年诺贝尔物理奖金。 借助 X 射线作为工具，1897 年汤姆生觉察了电子。 英国物理学家布拉格父子利用X 射线作晶体构造分析，提出了著名的布拉格公式，荣获1915 年诺贝尔物理学奖。 英国物理学家C.巴克拉1877-1944由于觉察

8、标识元素的次级X 射线而获 1917 年诺贝尔物理奖。 美国著名物理学家 A.H 康普顿于 1923 年前后觉察康普顿效应而获 1927 年诺贝尔物理奖。 X 射线在医学上应用是人尽皆知的，尤以“X 射线层析图像技术“为最著名。Lunqin 伦琴，W.K.Wilhelm Konrad Rontgen (18451923)德国试验物理学家。1845 年 3 月 27 日生于伦内普(现属联邦德国)。3 岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865 年 迁居瑞士苏黎世，伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工 程系，1868 年毕业。1869 年获苏黎世大学博士学位，并 担当了物理学教授 A.孔脱的助手；1870

9、年伴同孔脱返回 德国，1871 年随他到维尔茨堡大学和1872 年又随他到斯 特拉斯堡大学工作。1894年任维尔茨堡大学校长， 1900 年任慕尼黑大学物理学教授和物理争论所主任。 1923 年 2 月 10 日在慕尼黑逝世。伦琴一生在物理学很多领域中进展过试验争论工作， 如对电介质在充电的电容器中运动时的磁效应、气体的 比热容、晶体的导热性、热释电和压电现象、光的偏振面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细现象等方面的争论都作出了确定的奉献,由于他对 X 射线 的觉察赢得了巨大的荣誉，以致这些奉献大多不为人所留意。1895 年 11 月 8 日,伦琴在进展阴极射线的试验时第一 次留意

10、到放在射线管四周的氰亚铂酸钡小屏上发出微光。 经过几天废寝忘食的争论，他确定了荧光屏的发光是由 于射线管中发出的某种射线所致。由于当时对于这种射 线的本质和属性还了解得很少，所以他称它为X 射线,表 示未知的意思。同年12 月 28 日，维尔茨堡物理学医学 学会会刊发表了他关于这一觉察的第一篇报告。他对 这种射线连续进展争论，先后于 1896 年和 1897 年又发表 了的论文。1896 年 1 月 23 日,伦琴在自己的争论所中作 了第一次报告；报告完毕时，用 X 射线拍摄了维尔茨堡 大学著名解剖学教授克利克尔一只手的照片；克利克尔 带头向伦琴欢呼三次，并建议将这种射线命名为伦琴射 线。伦琴

11、射线是人类觉察的第一种所谓“穿透性射线”， 它能穿透一般光线所不能穿透的某些材料。在初次觉察 时，伦琴就用这种射线拍摄了他夫人的手的照片见图 伦琴拍摄的他夫人手的 X 射线照片,显示出手的骨构造。这种觉察实现了某些神话中的梦想(中国也有“秦王照胆镜”的传奇),因而在社会上马上引起很大的轰动， 为伦琴带来了格外巨的荣誉。1901 年诺贝尔奖第一次颁发，伦琴就由于这一觉察而获得了这一年的物理学奖。放射性的觉察一、贝克勒尔的灵感放射性是由法国科学家贝克勒尔在 1896 年觉察的。这一发观与前-年伦琴觉察 X 射线亲热有关。贝克勒尔出身于一个物理学世家，他的祖父、父亲，包括他自己的儿子，四代人都是物理

12、学 家。贝克勒尔的祖父是法国自然史博物馆设置物经学教授职位时的第一任教授，他的父亲从 作为他祖父的一名助手到后来也成为博物馆中一名教授。对荧光的争论，是这个家族的传统。贝克勒尔自幼受到科学熏网，聪明好学。后来，他继承父亲也在自然史博物馆任教授。在 X 射线觉察不久，贝克勒尔很快想到，假设把荧光的物质放在强光下照耀、是否在发出荧光的同时，能放出X 射线。于是，他把荧光物质(一块铀化合物-钾铀酰硫酸盐晶体)放在用黑纸包住的照相底片上，然后放在太阳光下曝晒。假设此铀化合物在阳光激发下，放射荧 光同时也有 X 射线发出的话，由于X 射线的强的穿透性，定能使底片感光。结果，在底片上果真觉察丁与荧光物质外

13、形一样的像。1896 年 2 月 24，他向法国科学院报告了此试验结果。但是，事隔一周，在3 月 2 日，他向科学院又作丁一个报告，宣布了一个惊人的觉察：在上次报告后，他想连续试验，但天不作 美，连续两天不见太阳。他把铀化合物和底片一起放在抽屉里。可是，丰富的实践阅历， 使他富有灵感，他想到要看一下此铀化合物未经太阳曝晒，底片是否感光。原以为最多能看到 格外微弱的影像，但恰恰相反，底片冲出后在上面消灭丁很深的感光黑影，使他大为惊异。他进一步用不发荧光的铀化物进展试验，结果觉察也能使底片感光。这说明白铀化物本身也 会放出一种肉眼看不见的射线，它与荧光是完全无关的。以上就是放射性觉察的简洁经过。应

14、当说放射性的觉察。是这个家族几代人努力的结果。另外，正如杨振宁在表达贝克勒尔觉察放射性的故事时讲到，科学家的“灵感“对科学家的觉察 “格外重要“，“这种灵感必定来源于他的丰富的实践和阅历。“二、居里夫妇的努力镭和钋的觉察放射性的觉察也引起了居里夫人(MCurie，1367 一 1934)的极大兴趣。居里夫人，1867 年11 月 7 日生于波兰华沙一个家境贫寒的物理教师家庭中，她 16 岁时以优异成绩中学毕业。但当时华沙的波兰大学不收女大学生，父母又天钱送她去国外学习，为此地只好先参与工作， 做一名家庭教师。白天教书，晚上自学。几年后于1891 年她利用寻常积下来的钱，买了一张四等车票，离开了

15、祖国来到巴黎，考入了当时著名的法国大学理学院学习自然科学。她 宠爱物理，有猛烈的求知欲。有抱负，能吃苦，意志坚强，精彩完成了学业，得到了物理学硕士和数学硕士两个学位。1897 年在放射性觉察不久，她就开头致力于放射性争论工作。首先她想到，铀不愿定是唯一能放出射线的元素，并且很快，在当时己知的一些元素中，觉察了“钍“也可放射类似于铀放射的射线，强度也相近。“放射性“这个词，正是当时由居里夫人所提出的。放射性元素钍觉察后，居里夫人的丈夫皮埃尔居里(PCurie,1859-1906)，也开头参与放射 性的争论工作。通过对各种矿石的大 量测试结果，他们觉察了有一些矿石(如沥青铀矿)的放射性远强于铀和钍

16、的放射性。通过分别和浓缩，于 1898 年他们先后觉察了在沥 青铀矿物中还有两种放射性元素。居里夫人称第一种元素为“钋“(Polorium)，以纪念她的祖国波兰； 其次种元素被称为“镭“，意思是放出射线，镭的放射性强度是铀的一百万倍以上。他们的争论，使放射性争论有了一个大的飞跃。1903 年，居里夫妇与贝克勒尔，共享了诺贝尔物理学奖。 当时他们的试验是在一个简陋的棚屋中进展的。由于缺少经费他们利用自己的积蓄购矿石、做试验。居里夫人有一句名言是：“人要有毅力，否则将一事无成。“从 1897 年开头直到逝世的 36 年科学生涯中， 她以惊人的毅力、坚韧的意志、高度的智能，全身心投入了放射性争论，成

17、果累累。1911 年， 居里夫人又因此荣获丁诺贝尔化学奖。三、三种射线- 射线、 射线、 射线放射性觉察后不久，英国剑桥大学卡文迪许试验室的卢瑟福(当时还是电子觉察者 J J 汤姆生教授的争论生)也投入了对放射性的争论工作。在科学家们的共同努力下，觉察了各种放射 性元素所放出的射线中包括、 和 三种射线。其中 射线是带两个正电荷的氦核 (又称 粒子)； 射线是带负电荷的电子流； 射线是电中性的电磁辐射，与可见光和 X 射线一样， 只是波长比X 射线还要短。对这三种射线的区分可以用它们在磁场中的不同轨迹判定。磁场方向垂直纸面对内，则带正电的氦核向左偏，由于质量大偏转小，带负电的电子质量小向石偏转

18、大；电中性的 射线方向不变。放射性元素放出这三种射线的过程，又分别称为 衰变、 衰变和 衰变。试验事实告知我们，有的元素有放射性，有的没有。有的可放 射线，有的只能放 射线， 而 射线一般是伴随 和 射线的放射而放出。放射性的觉察不仅进一步揭开了微观世界的惊奇、而且与 X 射线一样，放射性已在工农业生产、医学、生命科学、材料科学等很多领域中得到了广泛的应用。原子物理名词解释表 射线： 射线是从放射性物质中射出来的一种粒子流。 粒子就是氦原子核，它贯穿物质的本领很小，一张薄线通常就能把它档住，但是它有很强的电离作用。 射线： 射线是高速的电子流。它的贯穿本领较大，能穿透几毫米厚的铝板，但它的电离

19、作用较弱。 射线： 射线是一种波长很短的电磁波光子，它的贯穿本领更强，能穿透几厘米的铅板，但它的电离作用很小。半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期。原子核的衰变规律是：其中：No 是指初始时刻t=0时的原子核数 t 为衰变时间，T 为半衰期 N 是衰变后留下的原子核数电子：电子是带负电的根本粒子，静止质量等于 9.10951031kg，电量等于 1.6021019C，这是电量的根本单位，电子的半径小于1015m，电子常用符号e 表示。放射光谱物体发光直接产生的光谱叫做放射光谱。说明：1淡薄气体发光是由不连续的亮线组成，这种放射光谱又叫做明线光谱：原子产生的明线光谱也

20、叫做原子光谱曲。2固体或液体及高压气体的放射光谱，是由连续分布的波长的光组成的，这种光谱做连续光谱。放射性,放射性元素：物质放射 射线， 射线和 射线的性质的叫做放射性。具有放射性的元素叫做放射性元素。光电效应：在光的照耀下，使物体中的电子脱出的现象叫光电效应。光谱分析：由于每种原子都有自己的特征谱线，因而可以依据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成，这种方法叫做光谱分析。光子说:光子(又叫光量子)是一种静止质量为零的粒子，具有能量和动量。它的能量表 为频率，h 为普朗克常量 动量表示式为 C 为光速核反响和反响能：利用自然放射性的高速粒子或利用人工加速的粒子去轰击原子核，使原子核变成另一种原子核

21、的过程，叫做核反响。 在核反响过程中，放出或吸取的能量，叫反响能。放出能量的核反响，叫放能反响。吸取能量的核反响，叫做吸能反响。激光：一个入射光子由于引起受激辐射可以得到两个同样的光子，假设在媒质中传播的这些光子再引起其它原子发光受激辐射，这样就会产生越来越多的一样的光子使光得到加强，这就是激光，即由于受激辐射而得到加强的光就是激光。 激光的主要特点是：具有很好的单色性、方向性和相干性，并且亮度极高。聚变：轻核结合成质量较大的核的过程，叫聚变。 聚变必需在极高的温度下进展，所以这种反响也叫热核反响。康普顿效应：当伦琴射线x 光被一个自由电子散射时散射光的频率将小于入射光的频率，即散射光的波长大

22、于入射光的波长，这种现象叫康普顿效应。链式反响：由于中子的轰击，重核如铀核裂变时释放一至三个生中子，这些生中子又可能使其它原子核发生裂变，从而使裂变自动持续下去，这种裂变自动持续下去的反响过程叫链式反响。裂变：重原子核分裂成两个或多个较轻原子核的过程，叫裂变。嬗变： 用人工方法得到的放射性同位素放射出一个 粒子或 粒子的过程叫做嬗变。 原子核通过人工核反响而转变成另一种原子核的过程叫嬗变。受激辐射：当原子处于激发态 E2 时，假设恰好有能量 这里 E2 E1的光子射来，在入射光子的影响下，原子会发出一个同样的光子而跃迂到低能级E1 上去，这种辐射叫做受激辐射。衰变：原子核由于放出某种粒子而转变

23、为核的变化叫做原子核的衰变。 说明： 放出 粒子的衰变，叫 衰变。 如 放出 粒子的衰变，叫做 衰变。 如 放射性的原子核在发生 衰变或 衰变时产生的核有的具有过多的能量(核处于激发态中)，这时它就会辐射出 光子。放出 光子的过程叫做 衰变或 辐射，也可以叫 跃迁。同位素和放射性同位素：具有一样的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。 具有放射性的同位素，叫做放射性同位素。蜕变：原子核自发地放射一个 粒子或 粒子，转变成另一个核的过程叫做蜕变，相应的叫做 蜕变成 蜕变。吸取光谱：高温物体发出的白光其中包含连续分布的波长的光通过物质时某些波长的光被物质吸取后产生的光谱，叫做吸取光谱。原子反响堆：

24、是一种能有把握的利用裂变原子能的装置。 原子核反响堆除了用来发电核电站外，它可产生大量中子，可以引出用于科学争论，还可以制造放射性同位素和核燃料如钚-239， 铀-233。原子核的结合能：核子间存在着强大的核力，核子结合成原子核时放出的能量或原子核分解为核子时吸取的能量，叫做原子核的结合能。原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子。每个质子都带一单位的正电荷，中子不带电。质子和中子的质量几乎相等。所以原子核的电荷数就等于它的质子数，质量数就等于它的核子数即质子数与中子数之和。质子：质子是带正电的根本粒子，它就是氢原子核，质子的静止质量为 1.6731027kg，电量为1.

25、6021019C，半径约为 0.81015m，质子常用符号H 表示。中子：中子是不带电的根本粒子，静止质量为 1.67510-27kg，它的半径约为 0.81015m，与质子大小类似。中子常用符号n 表示。自发辐射：处于激发态的原子中，电子在激发态能级上只能停留一段很短的时间，就自发地跃迁到较低能级中去，同时辐射出一个光子，这种辐射叫做自发辐射。电子的觉察一、证明阴极射线是带负电的粒子流1895 年法国年轻物理学家J佩兰在阴极射线管内放入一个静电计，由静电计显示接收到的电荷的电性和电量，结果说明阴极射线是带负电的粒子流。电子的觉察是和阴极射线的试验 争论联系在一起的，而阴极射线的觉察和争论是从

26、真空管中放电现象开头的。早在 1858 年， 德国物理学家普吕克JPlucker,18011868在利用放电管争论气体放电现象时觉察了阴 极射线。当时，水银真空泵制造不久，利用真空泵，普吕克觉察随着玻璃管内空气淡薄到一 定程度时，管内放电渐渐消逝，这时在阴极对面的玻璃管壁上消灭了绿色荧光。当变化管外 所加的磁场，荧光的位置也会发生变化，可见这种荧光是从阴极所发出的电流撞击玻璃管所 产生的。阴极射线到底是什么呢？最初以为阴极射线是电磁辐射。1890 年前后，JJ汤姆生特制了一支 15 米长的真空管， 并且用旋转镜测定时间，测得阴极射线的速度是 19105 m/s。试验结果使他疑心阴极射线的传播是

27、电磁辐射的说法电磁辐射速度为3108m/s。二、荷质比的测量1897 年初，JJ汤姆生设计了的阴极射线管，在电场作用下由阴极C 发出的阴极射线， 通过A 和 B 聚拢，从另一对电极D 和E 间的电场中穿过。右侧管壁上贴有标尺，供测量偏转用。他重复了赫兹的电场偏转试验，开头也和赫兹一样，没见到任何偏转，但他分析了不发生偏转的可能缘由是电场建立不起来。于是，他利用了当时最先进的真空动技术，获得高 真空，最终使阴极射线在电场中发生了稳定的电偏转，从偏转方向也明确说明阴极射线是带 负电的粒子。他在管外加上了一个与电场和射线速度都垂直的磁场，此磁场由管外线圈产生。当电场力Ee 与磁场产生的偏转力evB

28、相等时，可使射线不发生偏转，打到管壁中心，由此可较准确得到粒子的速度vEB。再依据阴极射线在电场下引起的荧光斑点的偏转半径， 就可以推算出阴极射线粒子的荷质比 e/m。汤姆生当时所测得的 e/m1011库仑千克。要比氢离子的荷质比大一千多倍，由于在这个试验中观看到荧光斑点，JJ汤姆生得出结论： “阴极射线也是物质的粒子。“e/m 很大，可能是由于m 小，也可能是e 大或者两者兼有。他进而猜测，阴极射线的载荷子要比一般的分子小。三、电子的觉察1897 年JJ汤姆生在推断阴极射线的带电粒子的根本性质时，其试验方法颇有独到之处。他为判明粒子荷质比的测量值是否受到管内残存气体的影响，就在管内分别充以各

29、种气体来做实 验。结论是没有影响。他为判明阴极射线的粒子是否属于同一种粒子，就利用铅和铁等不同 金属材料做电极。结果，测得的荷质比的数值都一样。他从管内气体，电极材料与阴极射线 粒子的荷质比无关。断定这种粒子是全部物质都共同具有的带电物质粒子。他当时 1897 年把它叫做“微粒“corpnscle后来被称为“电子“。四、电子电荷的测定1898 年，汤姆生又和他的学生们连续做直接测量荷电粒子的电量的争论。其中一种方法是承受威尔生所制造的云室，即在饱和水蒸气中带电粒子可以作为一个核心，使它四周的水蒸 气凝成小水滴成为雾滴，测定了雾滴的数目和电荷的总量，可以算出电子电荷的平均值。当时测得的电子电荷是

30、 111019 库仑，同电解中所得到的氢离子的电荷是同一数量级，从而直接证明白电子的质量约是氢离子的千分之一。由此，JJ汤姆生完全确认了电子的存在，且证明电子是全部材料元素中的普适成分。于是，JJ汤姆生最终解开了阴极射线之谜。从电子觉察的历史可见，正如英国著名科学家贝尔纳所说：“觉察的最大困难，在于摆脱一些传统的观念。”在这以后，不少科学家不断努力以较准确地测量电子的电荷值，其中最有代表性的是美国科学家密立根RAMilliken，18681953，以他的严谨的科学态度和追求准确的测量受到人们的赞誉。1906 年第一次测到电子电荷量为e1341019 库仑，后来他不断改进，到1913 年最终测利

31、电子电荷量为e1591019 库仑。在当时条件来说，这是一个高精度的测量值。近代准确的电子电荷值是：e160217733491019 库仑括号中的值是测量误差。密立根当时还觉察电荷量是量子化的，e 是最小的电荷量，即粒子所带电荷都是e 的整数倍。五、处处都有电子JJ汤姆生还以大量试验结果说明电子的普遍存在：阴极射线， 射线和光电流等都是电子流；电场可以激发出电子，紫外光可以从金属中击出电子，加热的金属可放射电子，放射性物质镭还可以自发放射出电子。由此可见，电子是原子的组成局部而且比原子小得多，它是带电物质的最小荷电体。电子是第一个被觉察的微观粒子，电子的觉察，对原子组成的了解起了极为重要的作用

32、，由于它是构成全部物质中的普适成分。正由于电子的觉察，汤姆生被后人誉为“一位最先翻开通向根本粒子物理学大门的伟人“。玻尔的原子模型一、原子有核模型面临困难卢瑟福原子有核模型很好地解释了 粒子的散射试验，但也存在着严峻困难。依据经典电磁理论：任何带电粒子在做加速运动的过程中要以放射电磁波的方式放出能量， 这样，电子绕核运动的轨道半径会越来越小，最终很快地时间约为 10-9 秒数量级落在原子核上，原子就不行能稳定。而事实上原子是稳定的。另外，依据经典电磁理论：电子绕核运行时辐射电磁波的频率应当等于电子绕核运行的频率， 随着运行轨道半径的不断变化，电子绕核运行的频率要不断变化，因此原子辐射电磁波的频

33、 率也要不断变化，这样，大量原子发光的光谱就应当是连续光谱。然而，实际上原子光谱是由一些不连续的亮线组成的明线光谱。为此，原子有核模型提出以后并没有引起学术界的重视。二、二十世纪初物理界的几件大事对玻尔的影响作为卢瑟福的学生，玻尔对卢瑟福的模型的正确性是坚信不疑的，为此要设法找到一个根本性的修正方法，既能说明原子的稳定性，又能解释原子的明线光谱。在玻尔模型提出之前，在物理学界还有几件大事，对他很有启发：一是 1900 年德国物理学家普朗克提出了能量量子化概念，即分子和原子的能量不是连续变化，而只能取一些分立值。二是爱因斯坦为解释光电效应的试验规律，进一步提出光量子假定，即电磁波可看成是由能量为

34、 h、动量为 h/ 的粒子光子组成，提示了光的波粒二重性。h 是普朗克常量， 是粒子振动的固有频率， 是波长第三件大事是瑞士物理学家巴耳末、瑞典物理学家里德伯等用下面这个很简洁的阅历公式就能描述试验已观测到的全部氢原子光谱：1/=RH(1/n2 - 1/m2)其中： 是光谱波长 RH 是里德伯常数= 4/B ， B=364.56 纳米 m.，n 都是正整数。当 n=1，m=2，3，4， 时可得一组谱线的波长，这个谱线称为赖曼系，当 n=2，m=3，4，5, 时所得一组谱线的波长，这个谱线称为巴耳末系， 当 n=3，m=4，5，6， 时所得一组谱线的波长，这个谱线称为帕邢系， 类似可得布喇开系n

35、=4和普丰特系n=5等。上述阅历公式是依据试验资料，凭阅历凑出来的。但是，如此简洁的公式，却能把大量的谱线，按规律分成很多谱系，而且计算所得的波长与试验值格外全都。这在当时确实是一个无人知晓的“谜“，这个谜底将由玻尔来揭晓。三、玻尔原子模型的内容1913 年经过两年坚持不懈的努力，玻尔最终在 1913 年，将量子概念用到了卢瑟福的原子模型中， 并且将原子构造与光谱联系起来，提出了玻尔的氢原子模型。这个模型是以以下三个根本假设为根底的：1. 定态假设：原子系统只能具有一系列的不连续的能量状态，电子只能处于这一些分立的“ 允许轨道“上，在这些状态中，电子虽然绕核作加速运动但不辐射电磁能量，这些状态

36、称为 原子系统的稳定状态简称定态，相应的能量分别为 E1，E2，E3， E1E2 E3 ， 相应的“允许轨道“半径为 r1 ，r 2 ，r 3 ，它们之间的关系是：En = - e2/2rnEn = -13.6/n2 电子伏rn = 0.0529n2 纳米n = 1,2,3, n 为正整数，称为量子数。2. 频率条件假设：当电子从一个具有较大定态能量En 的“允许轨道“跃迁到另一个较低定态能量Em 的“允许轨道“时，原子会以电磁波的形式放出能量，则放出光子的能量由下式打算： h=(En - Em)/h 式中 h 为普朗克常量。反之，当电子在较低能量Em 的“允许轨道“时，如吸取频率恰好为 的光

37、子，就可以跃迁到较大能量En 的“允许轨道“上3. 角动量量子化假设：在电子绕核作圆周运动中，不同的可能的稳定状态打算于下面这个条件，电子的角动量mvr 等于 h/2 的整数倍，即mn r = nh/(2) ， n = 1, 2, 3, 依据这三个假设，玻尔导出了里德伯等人的氢原子光谱试验公式，并且还成功预言了当时尚未观看到的紫外区和远红外区的谱系。玻尔理论推广到类氢原子锂、钠、钾等也获得很大成功。这样，最终揭开了三十多年的令人费解的氢光谱之迷，对量子论和原子物理的进展奠定了根底。1922 年，玻尔为此荣获诺贝尔物理奖。四、玻尔的成功缘由玻尔取得如此巨大的科学成就，固然有种种客观缘由，但就主观

38、素养而言，他不受经典著作的约束，思想解放，大胆创，第一个将普朗克和爱因斯坦的量子化概念用到了卢瑟福的原子有核模型中，成功的给出了氢原子构造的描述。玻尔成功后，当时世界上很多科学兴盛国家的著名大学和争论所都对他发出邀请，并提出高薪酬劳，包括他的导师卢瑟幅的邀请，但他一一婉言谢绝了，他一心致力于自己诞生的国土丹麦上建立一个物理争论所，1921 年 3 月在哥本哈根大学由他倡建成立了理论物理争论所1965 年改名为尼尔斯.玻尔争论所。在玻尔的不懈努力下，玻尔争论所生气勃勃地进展起来了，使这个人口不到500 万的国家， 建成了一个当时与英国剑桥、德国哥廷根齐名的国际物理学争论中心，哥本哈根被很多著名

39、物理学家誉为“物理学界的朝拜圣地“。玻尔在科学探究的道路上敢于改革，富有革命性。因此，他成了原子论的奠基者和一大批量子理论家的旗手和首领。Aiyinsitan 爱因斯坦，A.Albert Einstein (18791955)A.爱因斯坦是 20 世纪最宏大的自然科学家，物理学 革命的旗手。1879 年 3 月 14 日生于德国乌耳姆一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后，随全家迁居慕尼黑。 父亲和叔父在那里合办一个为电站和照明系统生产电机、 弧光灯和电工仪表的电器工厂。在任工程师的叔父等人 的影响下,爱因斯坦较早地受到科学和哲学的启蒙。1894 年,他的家迁到意大利米兰, 连续在慕尼黑上中学的

40、爱因 斯坦因厌恶德国学校窒息自由思想的军国主义教育，自 动放弃学籍和德国国籍，只身去米兰。1895 年他转学到 瑞士阿劳市的州立中学；1896 年进苏黎世联邦工业大学 师范系学习物理学，1900 年毕业。由于他的落拓不羁的 性格和独立思考的习惯，为教授们所不满，大学一毕业 就失业，两年后才找到固定职业。1901 年取得瑞士国 籍。 1902 年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员，从事制造专 利申请的技术鉴定工作。他利用业余时间开展科学争论， 于 1905 年在物理学三个不同领域中取得了历史性成就， 特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出，推动了物 理学理论的革命。同年,以论文分子大小的测定法 取得

41、苏黎世大学的博士学位。1908 年兼任伯尔尼大学编 外讲师，从今他才有缘进入学术机构工作。1909 年离开 专利局任苏黎世大学理论物理学副教授。 1911 年任布拉 格德语大学理论物理学教授，1912 年任母校苏黎世联邦 工业大学教授。1914 年， 应M.普朗克和W.能斯脱的邀请，回德国任威廉皇帝物理争论所所长兼柏林大学教授，直 到1933 年。1920 年应 H.A.洛伦兹和 P.埃伦菲斯特即 P. 厄任费斯脱的邀请，兼任荷兰莱顿大学特邀教授。回 德国不到四个月，第一次世界大战爆发，他投入公开的 和地下的反战 活动。他经过 8 年困难的探究,于 1915 年最 后建成了广义相对论。他所作的

42、光线经过太阳引力场要 弯曲的预言，于 1919 年由英国天文学家A.S.爱丁顿等人 的日全食观测结果所证明，全世界为之轰动，爱因斯坦 和相对论在西方成了家喻户晓的名词，同时也招来了德 国和其它国家的沙文主义者、军国主义者和排犹主义者 的恶毒攻击。1933 年 1 月纳粹攫取德国政权后,爱因斯坦 是科学界首要的迫害对象，幸而当时他在美国讲学，未 遭毒手。3 月他回欧洲后避居比利时,9 月 9 日觉察有预备 行刺他的盖世太保跟踪，星夜渡海到英国，10 月转到美 国普林斯顿，任建的高级争论院教授，直至1945 年退 休。1940 年他取得美国国籍。1939 年他得悉铀核裂变及 其链式反响的觉察，在匈

43、牙利物理学家 L.西拉德推动下， 上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国占先。第 二次世界大战完毕前夕，美国在日本两个城市上空投掷 原子弹，爱因斯坦对此猛烈不满。战后，为开展反对核 战斗的和平运动和反对美国国内法西斯危急，进展了不 懈的斗争。1955 年 4 月 18 日因主动脉瘤裂开逝世于普林斯顿。遵照他的遗嘱，不进展任何丧礼，不筑坟墓，不立纪念碑，骨灰撒在永久对人保密的地方，为的是不使任何地方成为圣地。质子的觉察1886 年，德国的物理学家 戈德斯坦在争论阴极射线时觉察了一种“惊异的射线“，这种射线来自阳极，它和阴极射线的方向相反。假设在阴极上开个小孔，那么这种射线还会穿透出来。后来这个

44、现象在 1907 年被汤姆生称为“阳极射线“，进一步争论说明：它在磁场中能发生偏转说明它带有电荷，并且是粒子流；它的电荷和质量正好等于氢的正离子，即和氢原子核一样。1914 年卢瑟福综合了试验事实后，提出了这种粒子就是氢原子核，叫做“质子“。中子的觉察1911 年，卢瑟福依据 粒子散射试验的结果提出了原子核式构造模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电 子在核外空间围着核旋转。依据这个模型，人们格外关心的是：原子核的构造怎样？原子核里有什么？它和核外电子数有什么关系？一、“质子-电子“模型最简洁的设想是原子核是由带正电的粒子构成，但

45、不能解释原子核释放 射线的事实。1913 年，居里夫人在布鲁塞尔国际科学会议上提出：原子核应由带正电的粒子和电子所构成。这个设想能够解释放射性物质既能放出 粒子又能放出 射线的事实。1914 年，质子的觉察促使当时的物理学家承受原子核构造的“质子-电子“模型。例如，钠原子序数为 11，其核内有 22 个质子，11 个电子，核外有 11 个电子，从整体上来说钠原子呈中性。二、“质子电子“模型面临挑战，中性粒子可能存在。1924 年奥地利的物理学家 W泡利提出的“核自旋“的概念使“质子电子“模型受到严峻的挑战。由于这种难于调和的冲突，促使勇于探自然隐秘的人们转而留意1920 年卢瑟福提出的设想。卢

46、瑟福在其次次贝克讲座中提出可能存在质量和质子相仿的中性粒子。他认为，这个中性粒子是由于库仑力的作用，使核内部的质子和电子结合而产生的。这种“可能存在的中性粒子“的想法始终活泼在他的学生们的脑海中。三、 粒子轰击铍靶的试验1928 年，德国的物理学家 W玻特和他的学生 H贝尔用钋 粒子轰击铍靶觉察了一种具有很强穿透力气的辐射，甚至几厘米厚的铅板都能穿透，并认为这种辐射是 射线。 约里奥居里和他的妻子伊伦居里对玻特的试验很感兴趣，用他们的超强钋样品争论了玻特 的穿透辐射，于 1932 年 1 月 28 日报告了一项意想不到的重大的观看结果：这种辐射能使石蜡层放出质子。 玻特的“ 射线“竟然打出质子

47、，这是件多么不行思议的事！ 对 射线来说， 尽管它的穿透力气很强，但不行能从石蜡中打出质子的，由于，一颗弹子撞击另一个弹子， 这时简洁发生反冲的，但是假设一辆汽车被一颗弹子撞击它就不会有明显的移动，就质量而 言，质子就相当于汽车， 射线就相当于子弹。玻特的“ 射线“可能并不是 射线。 约里奥居里夫妇离觉察这中子已经不远了，圆满的是他们错过了了现中子的时机。与诺贝尔物理 奖擦肩而过。他们后来讲：“假设他们读过领悟 1920 年卢瑟福的演讲，确定会对这个试验的意义有正确的理解。“四、中子的觉察居里夫妇的争论结果引起了卢瑟福试验室的亲热关注。卢瑟福的年轻学生，英国的物理学家J查德威克James ch

48、aelwick 1891-1974把约思奥居里夫妇 1 月 18 日的报告内容告知了卢瑟福，当这位爵爷听了他们提出的解释后，显出少有的感动，并说：“我不信 射线能打出质子！“ 查德威克认为 射线是没有质量的，因而根本不行能从石蜡中打出质子。他用玻特觉察的这种辐射与硼作用，觉察产生了的原子核，查德威克通过测定，觉察原子核 的质量增加了，并且证明这个增加的质里几乎和质子的质量相等。这样就在可以断定：玻特 觉察的“辐射“实际上是质量与质子相等的粒子流。查德威克让这些粒子流能过电磁场，没有 觉察任何的偏转现象，说明它们是呈现电中性的。 经过困难的试验和探究，查德威克认为这些粒子流就是中子，并于 193

49、2 年 2 月 17 日写了封信寄给自然杂志，发表了这一结果。这样，人们查找已久的中子最终被觉察了！查德威克也就由于觉察中子而获得了1935 年的诺贝尔物理学奖。五、查德威克成功的缘由查德威克快速成功的缘由之一是，他对中子的概念有精神上的预备。在此之前，他曾作过几种产生中子的尝试。例如，用强放电产生中子。在关于觉察中子的一篇论文中，他说：“其中有些试验是很荒唐的。“值得大加赞扬的是：当中子没有消灭时，而在中子最终消灭时， 他马上清楚而令人信服地觉察了它。这些就是精彩试验物理学家的标志。六、中子的觉察对核物理有着巨大而深远的影响。海森伯在得知查德威克的觉察后，马上提出“质子中子“模型代替了“质子

50、电子“的模型。 这样，人类才正确生疏到原子核是由质子和中子组成的；其次，人们对原子量与原子序数的 关系，以及原子核的自旋，原子核的稳定性等问题，有了的生疏；此外，对于中子的争论和应用，推动了核物理的飞跃进展，开创了的时代。原子核的裂变反响20 世纪上半叶电能已经广泛应用，成为一系列兴工业的能源根底。与此同时，在能源开发方面也正在发生深刻的革命，即人类把握原子核能的时代到来了。依据爱因斯坦的质能关 系：E=mc2 式中的E 为物体的质量，c 为光速(3xlO8 米秒)。质能关系式是从理论上预言了开掘强大能源的可能性。但是，人类真正把握原子核能的开发技术，却经受了困难曲折的 过程。一、人工蜕变的觉

51、察核反响比之人们生疏的化学反响有着很多的特点，是人类一个崭的课题。最早从事这方 面工作的是英国的著名科学家卢瑟福。他用 粒子轰击原子，才生疏了原子的构造。他用 粒子轰击氮核，觉察氮原子核转变成氧原子核(同位素 17)，同时释放出一个质子(氢原子核)， 即147N 十 42He 178O 十 11H明显，这一过程的发生不是原子的反响，而是原子核的反响，1919 年卢瑟福的这一觉察， 是人类第一次实现了原子核的人工蜕变。随着人们对原子核反响的连续探究，很多类似的核反响不断的被觉察。在这中间。约里奥- 居里夫妇觉察，用 粒子轰击硼和铝，可以获得人工放射性元素 氮和磷，反响方程如下：105B + 42

52、He 137N + 10n2718Al + 42He 3015P + 10n上式中的 137N 和 3015P 都是放射性同位素。当停顿 射线的轰击后，它们还能连续保持着放射性，但持续的时间不长。氮的同位素( N)放出一个正电子后转变为碳，大约经过 10 分钟的时间，放射性强度减小一半(即半衰期)；磷的同位素(3015P放出一个正电子后转变为硅，其半衰期为 22 分钟。约里奥-居里夫妇用人工蜕变的方法产生了放射性同位素，这一觉察为人类探究和争论核反响开拓了一个崭的领域。他们由此而获得了1935 年的诺贝尔化学奖。然而，利用 粒子轰击氮核、硼核和铝核，由此引起的核反响的力气和效率不高，因而很难显

53、示出核反响过程中所隐蔽的巨大能量。这一个划时代的问题怎样解决呢?二、用中子产生放射性元素当英国物理学家查德威克觉察中子以后，引起了很多物理学家的重视，特别是年轻的物理学 家费米马上承受中子来产生放射性元素。鉴于中于是电中性的，它不受靶核的静电排斥，所 以中子确定比 粒子(带正电荷)简洁打进靶核而引起反响，尤其是引起一些重元素的核反响。费米基于上述的考虑，他和他的合作者们：阿玛尔迪、O达戈斯蒂诺(OD”Agostino)、拉 赛蒂和埃米利奥赛格雷(Emilio Segre)，后来还有 B庞德科伏(BPontecorvo)，用铍和镭作为中子源，进展了三年的紧急争论工作，首批觉察了约 40 种的放射

54、性物质-同位素， 取得了可喜的成就。1934 年，费米等人在一次偶然的时机中觉察：通过石蜡过滤后的中子，它产生的核反响要比直接从镭+铍的源所产生的核反响要有效得多。这一现象，一经确认，费米就天才地提出了解释，即中子通过石蜡，由于弹性碰撞的缘由使其放慢了速度。这种慢中子，在产生某种核反响上，它比快中子的力气将是成百倍地提高。费米抓住这个“慢中子“不放，进展了特地的争论，制造了中子慢化的数学理论，为开拓原子核物理方面作出了重大奉献。 费米因此而获得了 1938 年的诺贝尔物理奖。三、铀裂变的觉察在 1934 年，费米等人已开头用中子轰击铀的试验，觉察反响物中存在一种的放射性物质， 但没有检测出来。

55、德国的物理学家 O哈恩(OHahn，1879-1968)和奥地利的女物理学家 L。迈特纳(Lise Meitner，1878-1968)信任他们能够找出这种“的放射性物质“，因而在柏林进展试验工作，开展了铀核裂变的重大课题争论。他们合作得格外成功。她和哈恩共同工作的 结果，是制定了一套的放射化学的试验方法。正是这种方法使得哈恩和他的助手F斯特 拉斯曼(Fritz Strassmann，1902-)在 L迈特纳逃亡后的几个月内成功地觉察了铀裂变，取得了这项震惊世界的科研成果。 ”哈恩和斯特拉斯曼用中于轰击原子序数为 92 的铀，觉察得到了原子序数为 56 的钡，和原子序数为 36 的氪。这个裂变

56、的反响方程如下：10n + 23592U 14156Ba + 9236Kr + 310n1938 年 12 月，哈思等人把这个结果寄给德国自然科学发表，并获1944 年诺贝尔物理奖。迈持纳在瑞典得悉这个消息后，指出：“它揭开了人类历史的纪元。“她和侄子 OR弗里希(Otto Robert Frisch，1904 一)一起进展重核裂变的争论。他们在英国自然杂志上发表文章，给哈恩的试验作了正确的解释，并算出约有 200MeV 的能量释放出来。1939 年 1 月 16 日，他们又在同一杂志上发表文章指出：“中子引起的铀裂变：型核反响“。他们对铀核裂变的物理图像、分裂的机制、分裂的产物，作出了明确的

57、分析，特别是释放的能量估算比较准确，并指出：在核裂变的过程中有一局部质量依据爱因斯坦的质能关系式转变为能量，因此，重核裂变的过程确定伴随着巨大能量的释放。链式反响的产生、把握和核反响堆一、链式反响的产生匈牙利物理学家 L西拉德(Leo 5zilard，1898-1964)是：最早考虑到实现链式反响(核裂变反响)的可能性。他首先从理论上进展探讨，设想一个中子引起一个原子核的裂变，在核反响的产物中又会产生一个以上的中子，使核的裂变反响连续维持下去，这样一来，原于核的裂变反响就象一根链条一样一环一环地持续下去。西拉德的设想，就是当时关于“链式反响“ 的雏型。哈恩和斯特拉斯曼觉察了铀核裂变后，受到西拉

58、德设想的启发，也很快意识到实现“链式反响“的可能性。哈恩在 1939 年的原子杂志上，指出：“依据计算，一个铀原子取得一个中子，它的质量数(即核内质子与中子的总和)是 236，裂变后产生钡和氪，它们最稳定同位素的质量数分别是 136 和 86，两者之和为 222，因此从铀裂变为钡和氨的过程，多出了12 个中子“依据费米的理论，引起铀按裂变的中子并不需要快中于(高能量)，那么由铀核裂变的产物-中子，就可以连续引起其它铀核裂变，以至消灭“链式反响“。当时已经从意大利移居美国的费米，也清楚地看到了实现这种“链式反响“的可能性。理论上提出链式反响的可能性是格外重要的，而试验则是检验理论正确与否的唯一标

59、准。1939 年约里奥-居里等人，通过试验找到了铀核裂变的产物确有中子存在，并且证明白一个中子引起一个铀核(U-235)裂变的过程会同时释放出 2 到 3 个中子我们可以把这个裂变过程表示如下：10n(慢中子) + 23592U 23692U* (复合核) 9338Sr + 14054Xe + 310n这个试验的意义很大，它证明白哈恩的根本设想，就是说利用慢中于轰击铀核后，裂变会持续下去它使人类获得核裂变的“链式反响“有了实践的根底。这样，铀核裂变的“链式反响“的图像已经变得格外清楚。核的裂变开头后，就由一个中子引起一个铀核(U-235) 裂变，而铀按裂变产生的 2 到 3 个中子，它们分别引

60、起两个铀核裂变， 使铀核裂变的数目不断地急剧增加。一个铀核裂变后，可以释放出约 200MeV 的能量，而且链式反响的倍增时间(从一个铀核裂变到它放出中子再引起另一个铀核裂变的时间 )一般平均不到 50 亿分之一秒。理论计算说明，1 克铀裂变释放的能量相当于燃烧 3 吨煤释放的能量，况且这么多的能量要在格外格外短的时问里集中释放出来，所以它具有格外强大的爆 炸力气，其成力相当于 20 吨 TNT 炸药。这是格外惊人的。裂变的“链式反响“有如此巨大的能量产生，是人类开发核能的根底。但是，人类要应用核能， 就不仅仅要获得链式反响，还要把握链式反响，而且要有生产高纯“核燃料“的力气。这个伟 大目标的实

61、现，是以世界上第一座原于核反响堆建成和正常投入运转为重要标志的。二、罗斯福批准“曼哈顿打算“1939 年初，N玻尔把欧洲完成核裂变的消息带到美国后，引起了移居美国的费米、西拉德的猛烈反响。西拉德认为，铀核裂变的链式反响可能 被用于制造式炸弹，假设希特勒把握了这种武器后，那将会给全世界造成可怕的威逼。所以，西拉德和 匈牙利的物理学家E威格纳(EMgene PauI Wi8ner，1902-和 E特勒(Edwa 出了e11er，1908-去找爱因斯坦。他们的观点得到了爱因斯坦的支持。1939 年 8 月 2 日，用爱因斯坦的名义写了一封致美国总统罗斯福的信件(由西拉德等起草)。罗斯福收到信件后，于

62、 1939 年 10 月 11 日下令组织“铀矿参谋委员会“。美国总统罗斯福于1941 年 12 月 6 日(即珍宝港大事发生的前一天)批准了研制原子弹的“曼哈顿工程“打算。这项工程由美国成立的军事政策委员会领导。该委员会由国防争论委员会主席布什(VBMsh)博士任主席，成员有哈佛大学校长科南特(JBConant)，海军少校帕内耳(WREPMrnel)， 陆军后勤部参谋长、 少将泰尔 (W D St7er) 和陆军准将、 工程总负责人格罗夫期(LRGroves)。为了验证链式反响的实际条件，美国打算建立一座原子反响堆，并委任费米为技术负责人。三、费米等攻克原子反响堆的五个技术难题1941 年 12 月，费米来到芝加哥，领导一批物理学家在芝加哥大学期塔格运动场的西看台下， 开头建筑世界上第一座原于反响堆。1、纯铀的提炼当时美国存储的铀格外之少，远远满足不了需要。为了解决这个紧迫问题，美国衣阿华大学担当了这个责任，具体由斯佩丁(F，HSpeddin8，1902-)领导并成立特地争论小组；他们承受离子树脂交换法提纯铀，到 1942 年已分别出纯铀二吨，为实现“曼哈顿工程“供给了最根本的条件。2、核燃料的获得在链式反响中，U-235 在慢中子作用下有 85以上的裂变几率，而