20世纪初，人类在认识宏观世界的过程中不断取得重大突破时，也开始了向微观世界的进军。于是，一门被称为原子核物理学(简称核物理学)的新兴学科发展起来了。尽管在19世纪的头10年里，约翰·道尔顿就创立了一种化学原子理论，认为一切元素都是由不可再分的微粒(原子)组成的，但是在后来差不多100年的时间里，科学界一直认为原子是坚硬、实心的物体，它没有任何结构。19世纪末，科学发现了原子结构的两种成分——电子和质子，但原子的内部结构到底是什么，它有什么规律尚不得知。尔后，英国物理学家卢瑟福用他艰苦不懈的探索，终于揭示了原子世界的奥秘，尤其是他提出的原子核概念，为解答这一课题奠定了坚实基础。

卢瑟福，1871年出生于新西兰的一个英国移民家庭。他的家境并不富裕，父亲是个车匠，经营着一个小规模的农场。在这个拥有12个孩子的大家庭中，卢瑟福从小就显出聪颖的天性。他喜欢自制水车模型、摆弄照相机和钟表，还喜欢游泳、骑马、钓鱼、射猎等。5岁的时候，父母就送他上了小学。这之后，一家人缩减开支一直供他念完大学。多年以后，当卢瑟福已是享誉世界的大科学家时，他在一次盛大的社交宴会上还满怀深情地说：“如果不是因为我的母亲和父亲，我永远也不会站在今天所处的位置上。”

当然，卢瑟福也一直是父母的骄傲。在他15岁那年，就获得进入纳尔逊学校学习的奖学金。3年后，又以优异的成绩通过大学奖学金考试而进入坎特伯雷学院深造。1894年，他发表了《使用高频放电法使铁磁化》的论文，成为引人注目的人。由于他在电学和磁学研究方面的出色成就，1895年他又荣获英国皇家管理委员会颁发的“1851年奖学金”，从而使他能够进入久负盛名的剑桥大学卡文迪许实验室，成为著名物理学家J.J.汤姆生的学生和助手，这无疑是卢瑟福一生重要的转折点。后来，他还应邀到加拿大蒙特利尔和英国曼彻斯特等地的实验室工作。1918年，他担任剑桥大学卡文迪许实验室主任。

继电学和磁学的研究之后，卢瑟福在研究放射性现象和原子结构方面取得了重大成果。1896年放射性铀的发现，立即引起了卢瑟福的注意。他从与居里夫妇不同的角度研究放射性，着重研究放射出来的射线到底是什么。1899年，他发现了放射性辐射中的两种成分，并由他命名为α射线和β射线。1902年，他在加拿大工作期间，与英国化学家索迪一道，通过对铀的放射性研究，提出了原子自然蜕变的理论：自然界中的一些重元素如镭、铀等，都有自发地放出射线而转变为其他元素的特性。这种理论，冲破了原子不可再分的观念，揭开了物理学上新的一页。由于这一贡献，卢瑟福在1908年获得诺贝尔化学奖。而且不久，英国政府又授予他爵士头衔。

卢瑟福在剑桥大学的一间研究室

1911年，记载了卢瑟福科学生涯不平凡的一项重要成就。他根据α粒子的散射实验，发现了原子核的存在，并进而提出了原子结构的行星模型：原子的结构与太阳系的结构相似，原子中心有一个带正电的核，带负电的电子围绕原子核转动;原子内电子的电量总和等于核的电量，使整个原子呈中性。卢瑟福提出的原子核概念，成为现代物理学的重要基础，被称为“人类自德谟克利特以来对物质这一概念的最重大的改变”。

卢瑟福的探索并没有终止。他考虑，既然重元素可以发生自发蜕变，那么，轻元素在极强的外力作用下，也应当能发生蜕变。于是，他用镭放射出来的α粒子轰击氮原子核，结果获得了氧的同位素，第一次实现了元素的人工嬗变。古人梦寐以求的炼金术竟被科学变为现实，这不能不说是个奇迹。卢瑟福还预言中子的存在，认为原子核内部存在某些不带电的粒子。能很容易地打入原子核内，或者和原子核结合起来，或者在它的强大场内蜕变。后来，这种中子果然被人们所发现，成为轰击原子核的最佳炮弹，为原子核链式反应、释放原子能提供了条件。

为了纪念卢瑟福对原子物理学所作的贡献，他的名字被命名为放射性强度的单位，他出生的小镇，也被人们改用了他的名字。1937年秋天，卢瑟福在一次小手术后不幸与世长辞。他走得虽匆忙，但他所引导的科学之路绝不会就此走到终点。后来，人们终于揭示了原子世界的秘密，并把原子分裂开来，让那些从来也料想不到的巨大能量置于人类随心所欲的控制之中。

本文地址： https://www.yishiweijian.com/shijie/2022126515.html

文章来源：主编

版权声明：除非特别标注，否则均为本站原创文章，转载时请以链接形式注明文章出处。