第一章放射性的發(fā)

1、核能史話第一章：放射性的發(fā)現(xiàn)第一章：放射性的發(fā)現(xiàn)1、人類早期對物質(zhì)結構的認識自古以來，人類一直想從千變?nèi)f化的自然現(xiàn)象中找到如何認識物質(zhì)世界的客觀規(guī)律，從而知道各種物質(zhì)來源于何處？它們是由什么東西組成的？等等。關于人類早期對物質(zhì)結構的認識，綜合起來大致可分為兩種不同的論點：一種認為，世界上的一切都是由上帝創(chuàng)造的；另一種認為，萬物皆由某些最基本的物質(zhì)要素所組成。我國古代思想家曾提出“五行說”，用以說明世界萬物的起源。在古希臘時代，也曾流行過

2、類似的學說。如亞里士多德就曾認為，土、氣、火和水是組成物質(zhì)世界的基本要素，它們分別代表干、冷、熱和濕四種不同的物質(zhì)屬性。然而，在所有認為世界是由物質(zhì)構成的學說中，影響最大的要算由德謨克利特首先提出的“原子說”，他的老師留基伯也是這個學說的創(chuàng)始人之一。他們都認為萬物皆由大量不可分割的微小物質(zhì)粒子組成，這種粒子被稱為原子(希臘文“不可分割”之意)。于此同時，德謨克利特還認為“原子”具有不同的性質(zhì)。這就是說，在大自然中能夠同時存在各種各樣的原

3、子。有些原子很輕，能自由地向各處滲透，而彼此間相距又很遠，空氣和其它各種氣體就是由這類輕原子所組成的。相比之下，液體中的原子要重一些，它們雖然相互粘連在一起，但仍能流動，故液體具有體積不變而形狀可任意改變的特性。至于固體中的原子，一定是更大、更重的。它們相互結合得更緊密，同圓潤而又光滑的液體原子相比，固體原子表面想必是粗糙不平的，因此團體原子間能互相鉤牢而不能自由轉動，結果形狀和體積都可保持不變。由此可知，早期的原子說雖粗淺，但仍能像現(xiàn)

4、在一樣，可用來解釋固體、液體和氣體的某些物理現(xiàn)象。到了十七世紀，由于科學技術的發(fā)展，各種發(fā)明和發(fā)現(xiàn)紛至沓來，從而加深了人們對客觀世界的認識。人們開始不僅限于用頭腦思考提出各種概念，而是力求用實驗來驗證對自然現(xiàn)象所作的種種假說。1661年，英國化學家波義耳指出：“組成復雜物體的最簡單物質(zhì)，或在分解復雜物體時所能得到的最簡單物質(zhì)，就是元素”。在這里，被波義耳所采用的“元素”這個詞的含義和我們今天的理解是相同的，即物質(zhì)可由各種元素組成，它是用

5、一般化學方法不能再行分解的最簡單的物質(zhì)。一定的化學元素，就有一定的性質(zhì)。自然界中各種物體，不論是動物、植物和礦物，還是氣體、液體和固體都是由各種元素所構成的，例如金和銀，氧和氫就都是元素。止工作，而亞鉑氰化鋇紙上的熒光也就同時消失。若再加上高電壓使陰極射線管重新工作，紙上的熒光就又重現(xiàn)。奇怪的是當把紙慢慢移遠時，竟然仍能見到閃爍的螢火。由此可知，紙上的熒光一定是由陰極射線管工作時所產(chǎn)生的。而當時已知的陰極射線只能穿過幾厘米厚的空氣層，故

6、一定還有一種人們?nèi)庋鬯荒芤姷降纳渚€穿過陰極射線管的管壁，打在紙上，結果產(chǎn)生了熒光。倫琴為了對這種神秘的射線能有更進一步了解，他又繼續(xù)做了許多試驗。例如，他用黑紙把整個陰極射線管嚴密地包封起來。又在陰極射線管和涂有熒光物質(zhì)的紙間放置上千頁厚的書，或幾厘米厚的木板，或幾毫米厚的鋁板等等。試驗結果發(fā)現(xiàn)，無論是紙、木板、玻璃，甚至金屬都不能擋住這種射線。這就說明所產(chǎn)生的射線確有很強的穿透能力。由于當時倫琴對這種射線的性質(zhì)還不分清楚，故就把它叫

7、做“X射線”。后人為了紀念倫琴的功勛，也稱之謂“倫琴射線”。另外，倫琴還發(fā)現(xiàn)X射線能穿過墻壁，使相鄰房間內(nèi)的膠片感光。同時又發(fā)現(xiàn)它雖能容易地透過薄而輕(即密度小)的物質(zhì)，但對厚而重(即密度大)的物質(zhì)卻很難穿過。例如，倫琴曾在暗室里把某種柔軟物質(zhì)或金屬鑰匙之類的硬物質(zhì)放在照相底版上。然后，用X射線對準底片進行照射(也稱曝光)，結果發(fā)現(xiàn)射線能全部穿透柔軟物質(zhì)使底片全部曝光。但在放有金屬鑰匙的底片上，卻清晰地看到了一個和鑰匙形狀一樣的未曝光區(qū)

8、。倫琴的偉大發(fā)現(xiàn)是在1895年圣誕節(jié)后公諸于世的。當時立即引起了許多物理學家的注意。特別是醫(yī)生們在看到第一張顯示人體手骨骼的照片后就更為激動。從此，他們可利用X射線拍片，察看病人的骨骼在何處破裂或直接尋找彈片和子彈在人體中的位置，以便及時治療。在第一次世界大戰(zhàn)期間，居里夫人就曾在法國部隊中，組織傷兵醫(yī)療服務隊，在戰(zhàn)地前線建立了第一座有X光設備的醫(yī)療站，搶救和醫(yī)治了很多傷病員。而目前X射線在醫(yī)學上不論是診斷或治療邪得到了非常廣泛的應用。X

9、射線的發(fā)現(xiàn)大大地推動了近代物理學的發(fā)展。就在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的第二年，法國人貝克勒爾從鈾鹽中發(fā)現(xiàn)了放射性。又過了一年，英國人湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，等等。由于這些重大發(fā)現(xiàn)，就使得人們對物質(zhì)結構的認識更加深化了，人們的思維已深入到原子內(nèi)部，開始探索原子世界的奧秘了3、鈾鹽世家的新發(fā)現(xiàn)1895年1月20日，倫琴在巴黎法國科學院宣讀關于發(fā)現(xiàn)X射線的報告時，在眾多的聽眾中有一位名叫貝克勒爾的法國物理學家。他在聽過報告后，反復思考著一個問題，即熒光與神奇