1.质子和中子的发现.docx

质子是1919年卢瑟福任卡文迪许实验室主任时，用α粒子轰击氮原子核后射出的粒子，命名为proton，这个单词是由希腊文中的“第一”演化而来的.卢瑟福被公认为质子的发现人.1918年，卢瑟福在使用α粒子轰击氮气时，他注意到闪烁探测器记录到氢核的迹象.卢瑟福认识到这些氢核唯一可能的来源是氮原子，因此氮原子必须含有氢核.他因此建议原子序数为1的氢原子核是一个基本粒子.在此之前，尤金·戈尔德斯坦就已经注意到阳极射线是由正离子组成的，但他没有能够分析这些离子的成分.卢瑟福发现质子以后，又预言了不带电的中子的存在.1921～1924年，B.查德威克协助卢瑟福做了大量从硼到钾的粒子轰击试验.当时，人们正在研究金属钾在α粒子轰击下产生的贯穿性极强的次级辐射，以为这是一种硬γ射线.例如约里奥－居里夫妇用次级辐射去轰击石蜡，打出的竟是能量约为5MeV的质子.

按照康普顿散射公式计算，入射的次级辐射流（他们以为是γ光子）能量至少要有50MeV.查德威克打破了前人的思路，根据卢瑟福1920年提出的原子中可能存在中性粒子的假设，轻易地解释了约里奥－居里的实验，即次级辐射是能量为5MeV的中子.他还把实验的轰击对象由石蜡推广到氢、氦、氮、氧等气体，并计算出从这些气体打出的反冲核的能量，与实验数据符合得很好.1932年，查德威克在《皇家学会学报》上发表了以《中子的存在》为题的论文.

对于物质结构的探索是科学的重要任务，自从有人类出现，这种探索从来没有停止过．在19世纪，人们逐渐弄清楚物质是由分子原子构成的．1932年查德威克发现了中子，人们认识到原子核应由质子和中子构成．人们对物质结构的研究就如剥笋一样层层盘剥下去，每一个层次的发现，都是对物质结构认识的深化．在原子核层次下面，质子和中子是否还有其内部结构呢？那么质子、中子内的这些点状粒子是什么呢？具有些什么性质？质子、中子不是点状粒子.