一次会议的启动 事情就是这样,人们想做工,就想到打造工具。工具一旦打造完毕,它就被派 上用场。起初,中子并不是人们为做某事而有意识“打造出来”的。但它既然成为 工具,人们就自然想到了它的用项。 一、一次会议的启动 1 居里家族的实验报告受到质疑,引发新的探讨 1933年10月底,在布鲁塞尔举行了第七届索尔维会议。全世界的核物理学家第 一次专注于核物理的讨论,因此吸引了各国最高水平的男女三代物理学家与会。老 一辈的物理学家中,有玛丽·居里、欧内斯特·卢瑟福等,中年一代有尼尔斯·玻 尔、莉泽·迈特纳、奥托·哈恩等,在年轻一辈人中则有维尔纳·海森堡、沃尔夫 冈·泡利、恩里科·费米、詹姆斯·查德威克、乔治·伽莫夫、艾琳纳·居里、弗 雷德里克·约里奥、欧内斯特·劳伦斯等。欧内斯特·劳伦斯是美国惟一的代表, 他的回旋加速器已在运转。 这些物理学家对原子结构问题进行了辩论。 会议之前,约里奥夫妇又有了新的发现:用由钋产生的α粒子轰击某些元素, 如铝和硼,有时会放射出一粒中子。他们兴高采烈地把这个结果写成报告在会上公 布。 这样,作为核物理最重大的议题——原子的裂变,便从此开始问世了。 但是,约里奥夫妇的报告立即遭受到莉泽·迈特纳的质疑。谁都清楚,莉泽· 迈特纳一向是以严谨、精确的实验工作而受到高度尊敬的。她的声音意味着什么, 没一个人心中不明白。莉泽·迈特纳说,她在威廉大帝研究所作过类似实验,而她 的实验中从没有能够发现一粒中子。 大会自然偏向了迈特纳。不用说,约里奥夫妇感到异常沮丧。 好在理论物理学家们进行了干预。在约里奥夫妇沮丧地走出会场时,尼尔斯· 玻尔从后面赶了上来,他把他们拉到一边,并以诚恳的语调对他们道:“我认为你 们的实验结果非常重要。” 在他们讲话的当儿,莉泽·迈特纳也赶到了,她在搀扶着玛丽·居里。莉泽· 迈特纳放开玛丽·居里,向艾琳纳奔了过来,并拥抱了她。玛丽·居里对女儿说: “回去细细地检查检查好了。” 莉泽·迈特纳也点了点头,做了同样的表示。显 然,莉泽·迈特纳和玛丽·居里谈了他们的实验。 2 居里家族决定重做实验 约里奥夫妇回到巴黎后,准备重做实验。 1932年艾琳纳已经接替母亲成为镭研究所的所长。玛丽·居里,这位长期失去 丈夫的放射性研究的先驱者,由于多年受到过多的辐射而患了致命的白血病。 看起来,中子而不是质子的出现,很可能取决于轰击靶子的α粒子的能量。想 到这里,约里奥—居里夫妇决定把他们的钋放射源离开靶子远一些,迫使α粒子穿 过更长距离的空气,从而把速度减慢下来,以证实他们的设想。他们这样做了,并 注意观察着结果。 3 新的实验使居里家族发现了人工放射现象 被轰击的靶子是非放射性元素。约里奥发现,实验中出现了一种物质,测其半 衰期,确定为3 分钟。这是很奇怪的:铝被α粒子轰击最后会产生另一种元素?会 是这样吗? 实验是通过盖革计数器测出这一结果的,万一盖革计数器失误了呢? 研究所中正好有一位年轻的德国物理学家,名叫沃尔夫冈·根特纳,他是盖革 计数器的专家。约里奥请他来检查盖革计数器。 当天晚上,他们夫妇去参加一个不能不去的社交活动。第二天早晨,约里奥夫 妇发现,在他们的办公桌上有一张沃尔夫冈·根特纳写的便条,上面写着:盖革计 数器处于完好的工作状态。 这说明,对生成物半衰期的测定没有错。这使他们坚持了正常推理,结果导致 了人工放射性的发现。 这个发现无疑是对艾琳纳病中的母亲的一种极大的安慰,是她培养了她的女儿 并资助了她的女婿。 当艾琳纳和约里奥把盛在一个小玻璃管中的第一个人工放射性元素举在玛丽· 居里眼前时,玛丽·居里接过小玻璃管,把它捏在她那早已被镭烧焦了表皮的手指 中,细细地观察着。最后,为了证实孩子们告诉她的情况,她将试管移近一个盖革 计数器。她立即听到了计数器发出的嘀嗒声。无疑,这是她一生中最后一次的巨大 满足。 约里奥夫妇于1934年1 月15日在《报告》上公布了他们的实验,随后给《自然 》杂志写了详细的报告。 世界再一次轰动了。两个星期后,他们接到了卢瑟福写给他们的信,信中说: “我祝贺你们二人完成了一项出色的工作,我肯定这项工作将最终被证明具有巨大 的重要性。” 卢瑟福还说,他自己也曾作过多次这种实验,但是“都没有成功”。 玻尔也来了祝贺的信函。 约里奥夫妇随后证明,可以用人工方法使核在放射性衰变中释放出能量。 1935年, 约里奥夫妇获得了诺贝尔奖。在接受诺贝尔奖时, 约里奥有一个 讲话, 其中道: 天文学家有时观察到一颗中等星体会突然增大起来,一颗肉眼看不到的星体会 变得异常明亮,以致不用望远镜都可以看到——这是新星的出现。这种星体的突然 闪耀,可能是由于像我们飞翔的想象力现在正在领悟到的、具有爆炸特性的那种嬗 变所引起的——探索者无疑将试图实现这种过程,同时我们希望,将采取必要的预 防措施。