PDF《迈特纳和她对发现核裂变的贡献 3》

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25 收到初稿 ,1998 -

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30 修回 物理学史和物理学家 迈特纳和她对发现核裂变的贡献3 戴宏毅 王尚武 (国防科技大学应用物理系 长沙 410073) 摘要回顾了在理论和实验上均有卓越贡献的核物理学家迈特纳在发现核裂变过程中所起的独特 作用及其所作的重大贡献.

但是由于种种原因 ,当时埋没了她的重大贡献. 关键词 铀 ,核裂变 ,超铀元素 ,衰变链 LISE MEITNER AND HER CONTRIBUTION TO THE DISCOVERY OF NUCLEAR FISSION Dai Hongyi Wang Shangwu ( Department of A pplied Physics , National University of Defense Technology , Changsha 410073) Abstract Lise Meitner , a famous nuclear physicist in both theory and experiment , played a u2 nique role and made outstanding contributions in the course of the discovery of nuclear fission re2 viewed. However , due to a variety of reasons , her great contributions were not recognized during her time. Key words Uranium , nuclear fission , super Uranium element , decay chains 众所周知 ,德国化学家哈恩 ( Hahn O) 和斯 特拉斯曼 (Strassman F) 在利用中子轰击铀元 素的实验中鉴定出钡的存在的论文于

1939 年1月6日的德国 《自然科学》 上发表 ,几周后 ,物 理学家迈特纳 ( Meitner ) 和她的外甥弗里希 (Frisch O R) 在英国 《自然》 杂志上发表了他们 对哈恩和斯特拉斯曼的实验结果的解释 ,这就 是划时代的铀核裂变的发现. 为此 ,哈恩荣获了

1944 年度诺贝尔化学奖. 从表面上看 ,似乎是 化学家发现了裂变 ,而物理学家只不过是对它 进行了解释 ,化学与物理学各自为政 ,实验与理 论互不相干. 然而 ,物理学家迈特纳是否有资格 享有发现核裂变的美誉并获得诺贝尔奖 ,在国 外却是一个长期争议的问题[1 ,2 ] . 事实上 ,导致 核裂变发现的研究工作是多学科、 多专业充分 交叉的. 物理学家迈特纳在核裂变的发现过程 中起到非常重要的作用 ,是发现铀核裂变的倡 导者、 组织者和参与者. 她和德国两位化学家哈 恩和斯特拉斯曼经过长达

4 年的研究 ,终于在 柏林的凯撒・ 威廉 ( Kaiser Wilhelm) 皇家化学研 究所的实验室发现了核裂变. 为了躲避纳粹的 迫害 ,她于

1938 年7月匆匆逃离了纳粹德国. 几个月后 ,哈恩和斯特拉斯曼报道了这一发现. 即使是在她离开柏林以后 ,她仍然与哈恩通过 书信往来关注并指导实验的进行 ,实际上是与 那个研究小组继续合作的成员. 紧接着 ,迈特纳 和弗里希发表了核裂变的正确的理论解释. 由 于这一卓越成就 ,迈特纳成为她那个时代最杰 出的核物理学家之一.

1998 年是发现铀核裂变

60 周年 ,也是迈特纳诞辰

120 周年以及她去世 ・

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3 ・ 物理

30 周年 ,故谨以此文表达对迈特纳的纪念.

1 铀研究项目的组织者 在查德威克 (Chadwick J ) 发现中子以后 , 意大利物理学家费米 ( Fermi E) 等人开始利用 中子这个穿透性很强的粒子研究各种核反应 , 特别是研究生产超铀元素的可能性. 他从实验 中发现用中子轰击重原子核时 ,如果这个俘获 了中子而变得更重的原子核是放射性的 ,它就 必然会发生衰变 ,发射出β射线 ,转变成下一个 原子序数更高的元素. 当费米用中子轰击到当 时周期表中最后一个最重元素铀时 ,观测到铀 被激活产生了几种前所未见的新的β发射物 , 于是他以为突破了元素周期表的边界 ,发现了 一种原子序数比轴大