第661章 论文发表!震惊学界!中子竞赛!风

 第661章 论文发表!震惊学界!中子竞赛!风起云涌!轰击尽头吾出手!

 费米用中子轰击锂元素获得人工放射性后,并没有满足于此。

 他想接着搞清楚整个核反应的机理。

 随着反电子的发现,以及李奇维提出的核反应分析理论,现在物理学家已经开始尝试解释人工核反应的机理。

 比如伊蕾娜夫妇最近才发表了一篇论文,详细解释了他们所首次发现的人工放射性的机理。

 伊蕾娜所做的实验是:用a粒子轰击铝元素,产生放射性,且放射线是反电子。

 经过详细而精确的研究,这个过程可以写成核反应方程式:

 1:he+alp+n;

 2:psi+e。

 其中,括号内第一个数字表示质子数;第二个数字表示质子数和中子数之和。

 a粒子,即氦he4具有两个质子和两个中子,所以是。

 反电子e带有一个单位正电荷,所以相当于一个质子,故而是。(只是写法一样,本质不一样)

 n表示中子,所以质子数为0。

 用文字解释以上的方程式就是:

 一个氦he4原子核撞击一个铝al27原子核后,先是生成一个磷p30原子核。

 磷p30是磷的一种放射性同位素,故而刚生成后就产生放射性,放出一个反电子后,形成硅si30。

 这就是伊蕾娜首次发现的人工放射性的原理。

 有了核反应概念后,一切清晰简单,仿佛和配平化学方程式一般。

 但是在这个时代,其中的难度还是非常大的。

 这里,可能有人会提出疑问了。

 “不对啊,作者,我有点搞不懂了。”

 “我看元素周期表上,磷元素p的质子数是15,相对原子质量是30.97。”

 “可是原子的质量不就是靠质子和中子吗,电子质量小几千倍忽略不计。”

 “那为什么磷元素p的相对原子质量不是整数呢”

 恭喜你,发现了一个很有意思的问题。

 这就是为什么在核反应方程中,原子核必须带上质子+中子数的原因。

 以磷元素p为例。

 目前已经发现了p元素一共有23种同位素。

 那么在日常交流和研究中,该如何区分这些同位素呢

 答案就是质子数+中子数表示法。

 我们已经知道,每种元素的质子数一定是固定的,因为质子数代表了该元素在元素周期表上的位置。

 p元素的质子数是15,说明它的原子核中有15个质子。

 p元素质量最低的一种同位素中,原子核内只有9个中子。

 因此,这个同位素就可以写成【p24】。

 同理,p元素的23种同位素,就是p24p46。

 在这些同位素当中,只有p31是最稳定的,没有放射性,其余所有同位素都具有放射性。

 因此,上面所说的p30也是有放射性同位素。

 当我们说p30时,其实不是指【磷元素】,而是指【磷元素的23个同位素中,中子数是15的那个同位素】。

 应该搞懂了其中的区别吧。

 磷元素、磷的某个同位素、磷原子、磷原子核等,这些都是不同的概念,不可混淆。

 好了,现在回到正题。

 为什么元素周期表中p元素的相对原子质量是30.97

 答案很简单。

 我们知道,p24的相对原子质量就是24,p30的相对原子质量就是30,以此类推。

 但是元素周期中,相对原子质量ar指的是【某个元素的ar】,而不是【某个元素的某个同位素的ar】。

 由于不同的同位素在自然中的含量比例不一样,所以就需要加起来取个平均数,才能代表整个元素。

 即:++++=

 由于p31这种最稳定的同位素占比最高,所以最后算出的结果就靠近31,是30.97。

 以上就是人工核反应、人工放射性、相对原子质量等的关系。

 可以说,人工放射性的发现,极大地提高了人们对元素周期表的深入认知。

 从此以后,同位素研究有了理论和方法,成为物理学一个热门领域,并催生出很多有用的技术。

 而此刻,费米经过仔细的研究,终于搞清楚了锂元素的人工放射性机理。

 写成核反应方程式如下:

 1:li+nli;li7是锂元素的一种放射性同位素。