卢瑟福

20世纪初，科学技术的发明和发现层出不穷，物理学上的发现尤其如此。继居里夫妇发现镭之后，一些新的放射性元素如锕等也相继发现。由此，探讨放射现象的规律以及放射性的本质，成为首要的任务。这方面贡献最大的要算卢瑟福和索迪。

卢瑟福1871年出生于新西兰，1895年到英国作汤姆孙的研究生。他最初研究铁的磁性，到英国前就发明了无线磁检波器。但他的兴趣在于基础研究，因而他没有像以后的马可尼、波波夫那样去发展无线电的应用。在获悉α射线发现的消息后，他同汤姆孙合作研究铀的放射性对气体的电离作用。1898年，他发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同的类型：一种极易被吸收，他称之为α射线;另一种有较强的贯穿本领，他称之为β射线。1899年，卢瑟福发现钍的表面有一种放射性的重气体，他称之为“射气”。随后，镭和其他放射性元素的射气也相继被发现。卢瑟福在英国青年化学家索迪的合作下，对镭射气进行精密研究，发现它是一种具有暂时放射性的惰性气体，并且发现，在射线达不到的地方，只要射气可及，就有居里夫人所说的“感生放射性”产生。由此澄清了所谓感生放射性并不是放射线的“二次射线”，而是由于射气附在周围物质表面上所造成的。1901年底，他们用化学方法提取钍，发现提取的钍化物的放射性明显地降低了，而残渣(他们称之为钍X)却有极强的放射性。可是一个月后(1902年初)，残渣的放射性消失了，而钍化物却恢复了原有的放射性。为了解释这个使人困惑的现象，他们经过反复试验研究，认为可以把钍的放射性看成钍X的生成和钍X放射性衰减的综合效果，得出了钍→钍X→射气→沉积物的生成图式，并总结了镭、铀等的变化规律，绘制了单种放射性物质的放射性强度随时间变化的曲线。在此基础上，他们于1902年秋提出放射性元素的嬗变理论。1903年，卢瑟福和索迪正式宣布：放射性原子是不稳定的，它们自发地放射出射线和能量，衰变成另一种放射性原子，直至成为一种稳定的原子为止;每一种放射性原子的放射性强度都按指数关系随时间不断减弱，也就是说，它们在一单位时间里有一定的(不随时间变化的)衰变几率，这种几率只同放射性物质本身的特征有关，而同其他任何因素无关。

这一理论的提出，轻而易举地解释了放射性元素为什么会放出巨大能量。在提出元素嬗变理论之后，卢瑟福、索迪等人进一步研究放射性元素递次变化的线索。他们发现镭是铀衰变而成的，铀的半衰期大约是几百万年，镭的半衰期是1000多年，随后经历了半衰期都很短的三个阶段，又变成了半衰期较长的放射钋，最后变成稳定元素铅。

卢瑟福和索迪1903年发表的元素嬗变理论是科学史上革命性的理论，它打破了自古代希腊以来人们始终相信的原子永远是不生不灭的传统观念，而认为一种元素的原子可以变成另一种元素的原子。

本文地址： https://www.yishiweijian.com/shijie/2022126552.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。