上回说到玻尔来访,给爱因斯坦带来一个重要消息。要知这条消息是什么,还得从这条消息的来源说起。
自从卢瑟福第一个用α粒子做“炮弹”轰击原子得到质子以来,许多科学家都感到这是一条通往原子核内的大道,于是纷纷向原子核开炮,希望能看到过去没有发现的东西。1932年,英国物理学家詹姆斯·查德威克用α粒子轰击铍,得到一种不带电的粒子——中子。有趣的是,卢瑟福用α粒子轰击氮,氮原子变成了氧原子,查德威克轰击铍时,铍原子变成碳原子……要是这样一直轰击下去,还能发现多少秘密呢?元素之间一定还有我们未知的重要规律。
居里夫人指导女儿伊伦娜做实验
费米
不久,伊伦娜用α粒子轰击原子核获得人造同位素的消息传到了罗马。好个聪明的费米,他想我不能总跟在人家后面,你用α粒子,我就用中子。α粒子带正电荷,原子核也带正电荷,它们间的斥力必然要抵消一部分冲击力,而中性的中子正可避免这个缺点。于是他又找到了一种轰击原子核的新炮弹。
大凡科学家们每找到一种新武器就如同孩子得到一个新玩具一样,玩得不肯放手。费米这一群人虽已是物理学家,但论年龄都还是些小伙子呢,他们现在玩起这新鲜的“中子炮”来哪肯罢休。中子从哪里来呢?最好是用镭放射的α粒子轰击铍制得。但当时一克镭要三万四千美元。他们这个新组建的小组绝对买不起。费米就用氡来代替镭,不过氡的半衰期只有四天,需要经常更换。他们就用这门简陋的“大炮”对着所有能找到的元素狂轰一气,看看有什么变化。这个劲头就像当年戴维刚发明了电解法,本生刚发明了光谱分析法一样,每种原子身上都要过一刀。果然这新法就是厉害,他得到了许多自然界中不存在的同位素。例如,从普通的钠得到放射性钠,从普通的碘得到放射性碘,从氯得到放射性磷,从硅得到放射性铝等。