PDF《迈特纳和她对发现核裂变的贡献 3》

1 的超铀元素. 费米的这一发现 ,在科学界引起广泛的注 意.

1934 年 ,迈特纳首次对费米的结果进行验 证研究. 为了详细深入地研究这种超铀元素 ,

1934 年底 ,她说服哈恩在他们已经取得的分离 放射性元素的经验的基础上 ,重新开始了他们 的直接合作来研究超铀元素. 哈恩尽管一开始 还不愿意 ,后来还是答应给予帮助 ,威廉化学研 究所的一位分析化学家斯特拉斯曼也参加了他 们的合作. 在当时 ,一般而言 ,人们只对自己本 专业方面的知识感兴趣 ,只注意同行的研究进 展情况 ,而对自己本专业以外的研究情况显得 迟钝 . 哈恩是一位放射化学家 ,当然对费米等 物理学家所做的实验 置之脑后 ,而迈特纳就 不一样 ,她是物理学家 ,当然对物理学家费米的 研究极为关注. 我们可以这样说 ,如果没有迈特 纳对铀研究项目的倡导和组织 ,哈恩就不会那 么及时、 那么早进行铀元素的研究 ,那么后来的 铀核裂变至少也不会那么快地被发现 ,甚至会 被其他人发现. 导致铀核裂变的发现是多学科、 多专业充分交叉的产物 ,是物理学家和化学家 真诚合作的结果 ,是理论与实验密切结合的结 晶. 从这一点来说 ,迈特纳起到了联系费米和哈 恩发现之间的桥梁作用 ,在铀核裂变的发现史 中也不应该被人们所忘记.

2 发现铀核裂变的参与者之一

211 研究铀的化学性质

1934 年底 ,迈特纳与她的合作者哈恩和斯 特拉斯曼利用他们在化学分析工作方面的有利 条件 ,对所生成的多种放射性物质进行鉴定 ,并 很快报道了费米等人所观测到的β发射物不可 能归属于任何已知的其他元素 ,它们的行为方 式属于超铀元素 :它们可以与过渡金属的硫化 物(如硫化铂或硫化铼) 一起从反应后的混合物 中分离出来. 他们也象费米一样把这些活性物 质初步假设为铀以后的新元素. 事实上 ,这种解 释并不正确 ,因为第一 ,从物理学来说 ,当时物 理学家并没有预言裂变 ,而只能在发生很小变 化的核反应中进行观测 ;

第二 ,从化学上来讲 , 由于铀和钍的化学性质与过渡元素很相似 ,因此,30 年代的化学家也初步地预期超铀元素应 该像过渡元素那样与铼、 锇、 铱、 铂相似. 这二者 互相支持 ,误导了这一研究达数年之外.

212 解开衰变链 这些柏林科学家试图利用化学鉴别法从具 有极强的天然放射性的铀和它的衰变产物中分 离出设想之中的超铀元素. 他们利用能把微量 放射性物质沉淀下来的过渡金属化合物作载 体 ,把被中子照射的铀样品溶解 ,然后只从混合 溶液中分离那些具有过渡金属化学性质的活性 物质. 为此 ,他们进行了艰难地清理和鉴定. 到1937 年底 ,他们已鉴别出

9 种具有不同半衰期 的放射性物质 ,这比费米在首次探索性的测定 中所揭示的放射性物质多得多. 此外 ,他们还鉴 定出两条平行的β衰变链 ,并将这两条链称为 过程

1 和过程 2[3 ] . 这些衰变的顺序对应于预 期的超铀元素性质 ,类似于过渡元素铼、 锇等. 由于这些顺序和预期的过渡元素的化学性质符 合得很好 ,他们肯定这些物质不是铀的同位素 就是超铀元素. 与此同时 ,迈特纳努力从化学、 放射化学和 她自己的物理测量来把实验结果解释成一种涉 及核过程的有说服力的模式. 她指出 ,极其缓慢 ・