放射線是什么?
發布:楊明東 發布日期:2017/3/28 信息來源:嘉毅公司

  我們知道,貝克勒耳發現了放射線,居里夫婦又作出了新的貢獻。放射線本身究竟是什么呢?這正是當時科學界最關注的大問題。下面我們來講一下另一位偉大的物理學家盧瑟福的工作。

  1895年,就在倫琴發現X射線的那一年,年輕的盧瑟福從新西蘭遠渡重洋來到英國,到有名的卡文迪許實驗室學習和工作。湯姆遜熱情地歡迎了他。

  一開始,他研究剛發現的X射線。當貝克勒耳發現放射線以后,在湯姆遜的建議下,盧瑟福立即轉而研究放射線。

  盧瑟福把鈾裝在鉛罐里,罐上只留一個小孔,鈾的射線只能由小孔放出來,成為一小束。他用紙張、云母、玻璃、鋁箔以及各種厚度的金屬板去遮擋這束射線,結果發現鈾的射線并不是由同一類物質組成的。其中有一類射線只要一張紙就能完全擋住,他把它叫做“軟”射線;另一類射線則穿透性極強,幾十厘米厚的鋁板也不能完全擋住,他把它叫做“硬”射線。

  正在這時候,居里夫婦發現了鐳,并且用磁場來研究鐳的射 線。結果發現在磁場的作用下,射線分成兩束。其中一束不被磁 場偏轉,仍然沿直線進行,就像X射線那樣;另一束在磁場的作用下彎曲了,就像陰極射線一樣。

  用磁場研究射線,在卡文迪許實驗室里可是拿手好戲,實驗 室主任湯姆遜在不久之前就是利用磁場、電場來研究陰極射線而發現電子的。居里夫婦的研究情況傳到了英國,盧瑟福立刻用更 強的磁場來研究鈾(這時他手中還沒有新發現的鐳)的射線。

  結果,鈾的射線被分開了,不是兩股,而是三股。新發現的 一股略有彎曲,盧瑟福把它叫做a(阿耳法)射線;那一股彎曲得很厲害的叫做p(貝他)射線;不被磁場彎曲的那一股叫做Y(伽 瑪)射線。

  盧瑟福分別研究了三種射線的穿透本領。結果是:

  α射線的穿透本領最差,它在空氣中最遠只能走7厘米。一片薄云母,一張0.05毫米的鋁箔,一張普通的紙都能把它擋住。

  β射線的穿透本領比a射線強一些,能穿透幾毫米厚的鋁片。

  γ射線的穿透本領極強,1.3厘米厚的鉛板也只能使它的強度減弱一半。

  這三種射線是什么物質呢?

  居里用湯姆遜研究陰極射線的方法去測定了β射線,證明了β射線和陰極射線性質一樣,是帶陰電的電子流,只不過速度更快一些。

  γ射線和X射線類似,都是波長非常短的電磁波。

  a射線是什么呢?一時還不清楚。

  由于α射線和β射線在磁場中彎曲的方向相反,顯然α射線帶的電荷和β射線正相反,α射線應該是帶陽電(正電)荷的粒子流。

  盧瑟福用了幾年時間專心研究α射線,最后才證明α射線是失去兩個電子的氦原子(氦離子)流。

原子衰變。放射性元素大多數自發地經歷一系列變化,多次獲得不同的化學性能。鈾元素以這種方式經歷過的變化有14次,在變化過程中它經歷了鈾、鐳、氡、補和鉛等元素形式。14次變化中有6次放射γ射線和β粒子;另外8次放射α粒子。變化中的原子每放射一個α粒子(原子量為4)原有的原子量就減小4。鈾原子量是238,鐳原子量是226,最終產物鉛的原子量是2O6。算起來不多不少,因為一個鈾原子變成一個鉛原子時,8次放射出原子量為4的α粒子:238-8*4=206。

      


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