PDF《迈特纳和她对发现核裂变的贡献 3》

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28 卷(1999 年)

5 期 的热中子提高了过程

1 和过程

2 的产量 ,说明 这些过程中涉及到中子的俘获 ,但是快中子也 产生同样的结果. 因此 ,她得出这两个过程都来 自最丰富的铀同位素 U - 238. 但是她对过程

1 和过程

2 感到困惑不解 ,因为这两条衰变链是 如此之长 ,需要经过

4 次或

5 次β发射 ,而且在 发射过程中都互相平行. 直到

1938 年12 月 ,当 哈恩和斯特拉斯曼鉴定出反应产物之一为钡 时 ,迈特纳和弗里希才认识到铀核分裂成了钡 核和氪核 ,钡核和氪核又开始了一系列β发射. 此外 ,她还鉴定出不存在β衰变链的第

3 种过 程 ,并认为过程

3 很容易理解 ,是最正规的 ,后 来证明这是正确的 : 铀在中子照射下形成铀

239 同位素 ,通过β发射衰变成第

93 号元素 镎 ,它是在

1940 年由美国科学家麦克米伦 (McMillan E) 和艾贝尔森 (Abelson P) 所鉴定. 当时 ,这些柏林科学家没有发现镎 ,是因为他们 的中子源太弱了.

213 鉴定钡 在这长达几年的时间中 ,柏林研究小组只 注意分离和研究了那些具有过渡金属化学性质 的活性物质 ,而忽视了所有其他成分. 与此同 时 ,法国科学家伊伦・ 居里(Curie I) 和一位南斯 拉夫的访问学者萨维奇(Savitch P) 在巴黎利用 一种不同的方法检验铀产物混合物的全部成 分 ,发现了一种在柏林科学实验中所没有测到 的半衰期为 315h 的新的强放射性核素. 它的化 学性质和稀土元素镧十分相似 ,起初假定它是 锕的放射性同位素 ,但在进一步测量中 ,发现可 以通过用镧作载体的化学方法把它和锕分离 , 却不能与镧分开. 但是 ,到1938 年10 月柏林研 究小组开始研究它的时候 ,迈特纳却被迫逃离 德国 ,去了斯德哥尔摩. 哈恩和斯特拉斯曼重新 进行中子轰击铀的实验 ,分析了伊伦・ 居里等人 所测到的活性物质 ,发现它紧跟着一种钡载体 , 并鉴定它是镭的一种同位素. 迈特纳几乎不能相信镭这一结果. 因为她 坚信要形成镭 ,铀核就应该发射

2 个α粒子 ,从 能量上来说 ,1 个慢中子甚至不可能轰击出

1 个α粒子 ,更不用说

2 个了. 迈特纳立即回信告 诫这两位化学家应对他们的实验结果进行反复 核实.

1938 年11 月 ,迈特纳去哥本哈根访问了 尼・ 玻尔(Bohr N) 的理论物理研究所 ;

同时 ,玻 尔邀请哈恩到哥本哈根报告他们奇怪的发现. 当时 ,哈恩与迈特纳在城外秘密见面 ,以避免给 哈恩带来政治麻烦. 迈特纳激烈地反对镭这一 结果 ,这是哈恩带给柏林的斯特拉斯曼的信 息[1 ,3 ] . 后来 ,斯特拉斯曼回忆道 , 幸运的是 , 她的见解和判断对我们来说非同小可 ,于是我 们立即开始作必要的对照实验 .

1938 年12 月 ,哈恩和斯特拉斯曼把过去 同钡载体一齐沉淀下来的 镭同位素 重新进行 检验. 因为氯化物 可以形成纯度极高的漂亮晶 块 ,斯特拉斯曼建议用氯化钡而不用常规的硫 酸钡做载体 ,结果仍然未能分离出镭来 ,看来这 种与钡载体结合得如此紧密的放射性核素只能 是钡本身. 最后 ,他们迫被作出结论 : 铀俘获中 子后所产生的新物质的性质并不和镭相同 ,而 恰恰和钡相同 .

12 月底 ,就在圣诞节前几天 , 哈恩写信向迈特纳报告了这一切. 他写道 , 这 是一个可怕的结果. 我们知道铀不可能分解成 钡 ,所以他希望她能提出 某种物理方面的解 释 , 如果你能找到什么值得发表的东西 ,那么 这项研究就算是我们三个人一起做的 . 迈特纳 立即给哈恩回信 ,对此作出了回答 , 我们在核 物理学方面已经历了许多意想不到的事 ,所以 , 我们对任何事都不能断然说 :这是不可能的 . 紧接着 ,哈恩和斯特拉斯曼完成了锕 - 镧实验 , 证实了镧能从钡衰变中获得 ,并在他们关于钡 的发现的论文中添加了几段 ,指出铀核分裂成 两块. 哈恩和斯特拉斯曼关于由中子轰击铀而 产生碱土金属钡的论文发表在