核科学基本原理

作者：欧内斯特·卢瑟福

页数：224

出版社：湖北科学技术出版社

出版日期：2016

ISBN：9787535288691

电子书格式：pdf/epub/txt

内容简介

《核科学基本原理》是一本饶有趣味的关于核物理科学的书，是外行人也能够看得懂的关于核的核心技术的科学书籍。向大家介绍核物理方面的基本技术知识，了解核物理发展早期阶段的情况，对其后来的发展打下基础的过程有一个初步的认识。

今天的世界看上去已天翻地覆，但宇宙和地球似乎没咋变，沿着作者指出的路，人类获益匪浅！广岛和长崎核爆受害者存世不多，切尔诺贝利和福岛核泄漏阴影不散，加上舆论媒体，人人谈辐射色变！但你知道那些侃侃而谈的主持人也正受着辐射吗？天天厮守的手机宝贝也在辐射你吗？放下手机、离开劳民伤财的网游和老鼠会似的网聊吧！抽点空，来看看卢瑟福老爷爷是怎么说的吧！100多年前写的经典，对于今天的新新人类来说，依然是不可多得的宝贝！

作者简介

欧内斯特•卢瑟福（1871.8.30–1937.10.19）：纳尔逊第一男爵，新西兰出生的英国物理学家，著名的原子核物理学之父，学术界公认他为继法拉第之后最伟大的实验物理学家。1908年因在放射性研究方面的杰出贡献而被授予诺贝尔化学奖，他所用的研究方法也是后来放射化学和核化学发展的先导。卢瑟福的α粒子散射实验和原子核结构模型以及人工核反应方面的贡献奠定了原子物理学和原子核研究及核技术应用的基础。ion:none;text-underline:none’>α射线与β射线，并且进一步证实前者就是氦离子。全书结构简单，内容衔接紧密，逻辑性较强，是放射化学研究的精品之作。

本书特色

《核科学基本原理》是由著名物理学家欧内斯特•卢瑟福在加拿大蒙特利尔麦吉尔大学任教期间执笔的西利曼夫人纪念讲座系列第三卷，内容包含由耶鲁大学西利曼基金支持的11个主题讲座，主要讲述放射性科学在1906年及以前的发展过程和主要相关科学发现。内容紧凑，首先提出放射性半衰期的概念，然后重点证实放射性涉及从一个元素到另一个元素的蜕变，最后又将放射性物质按照贯穿能力分为α射线与β射线，并且进一步证实前者就是氦离子。全书结构简单，内容衔接紧密，逻辑性较强，是放射化学研究的精品之作。

目录

节选

放射性概述

1.1 放射性发展简史
刚刚过去的十年是物理科学界硕果累累的十年。在这期间，最引人注目和最具重大意义的新发现接连不断地涌现。这些新的发现使我们的科学知识得以扩展至更广阔和更深远的天地，尽管它们来自不同的领域，然而经过仔细考察后会发现，这些看似不同领域的研究之间都存在着密切的联系，每一个新发现都为下一个发现提供了必要的激励与启发，并成为下一个新发现的起点。
新发现的脚步是如此之快，甚至那些直接参与研究的科学家们也很难即刻把握所披露事实的全部意义。这种状况在放射性科学领域更是如此。在这个领域中观察到的现象十分复杂，而这些现象的运行规律又非同寻常，以至有必要引入新的概念才能对有关现象加以解释。
物理科学发展的新纪元开始于1895年伦琴发现X射线和P.〖WTBX〗勒勒纳德的阴极射线实验。当时，X射线奇特的性质立即引起了科学界的注意，并导致一系列相关研究的开展，目的不仅是为了考察射线本身的性质，也是为了揭示射线的真正本质和起源。
为了弄清楚X射线到底是什么，科学家们对真空管中产生的阴极射线进行了更加密切仔细的研究，因为据观察发现，这些阴极射线在某种方式上与X射线的发射有着某种紧密联系。1897年，约瑟夫·约翰·汤姆逊最终成功证明，阴极射线是由一连串携带负电荷并以巨大速度运动的粒子组成。这些粒子的表观质量仅是氢原子的千分之一，因此，这些粒子是科学上已知的最小物体。这些粒子被称为“微粒子”或者“电子”，显然，它们是所有物质构成的一部分，也是不可再分的最小原子组成部分。
电子假说的提出带来了极其丰厚的回报，这样的假说极大改变或者更确切地说是延伸了以前提出的物质构成概念。它为物理科学打开了十分广阔的研究领域，可谓是为科学研究提供了一台显微镜，可以通过这台显微镜去考察化学家眼中的原子结构。
J.J.汤姆逊通过数学模型考察了由若干旋转电子组成的模型原子的稳定性，结果显示，这些模型原子会以一种绝妙的方式模拟化学原子的某些根本性质。
阴极射线具有微粒子特征的有关证据说明，X射线的本质和起源可能是阴极射线。G.斯托克斯、J.J.汤姆逊和J.韦查特分别独立提出阴极射线是X射线的母体。阴极电子流中电子运动的突然终止会导致产生强烈的电磁干扰，该电磁干扰从受影响点起以光速向外传出。从这个观点可以得出结论：X射线是由若干不连贯的电磁波组成，电磁波彼此接连不断地快速传播但没有固定的秩序。X射线在某些方面与极短的远紫外光相似却又有不同，因为X射线电磁波没有周期性。如果X射线电磁波宽度小于原子的直径，则根据上述理论可以得出：X射线具有穿透力，不具有直接反射、折射或极化作用这些特点。
对于这些X射线电磁波的本质和性质，J.J.汤姆逊1在1903年的西利曼讲座中已给出令人钦佩而简洁的解释。
同一时期，科学家们还对X射线的另一个非凡性质进行了仔细的检验。当X射线通过一种气体后会赋予该气体一种新能力，也就是使带电体快速放电的能力。可根据以下假设对这个现象进行圆满解释：X射线可使电中性气体形成若干带正电和带负电的载体或离子。2针对X射线这一特性进行的研究大致有两条截然不同的路线，一条是电学方向上的，另一个是光学方向上的。C.T.R.威尔逊3研究发现，在一定条件下气体经X射线作用而产生的离子会成为水分子在其上发生凝结的微核。这样每一个离子便成为可见的带电小水球的中心，而带电水球在电场中产生运动。这些实验异常卓越地验证了电离理论的根本正确性，清晰地提出了电荷载体的不连续性或原子性结构。
对离子在气体中扩散进行大量研究所得到的结果使得J.S.汤森4推断出一个重要事实，即气体离子携带的电荷在所有情况下均是相同的，且等于水电解产生的氢原子所携带的电荷。J.J.汤姆逊 5将电学方法和光学方法结合起来，求得了离子携带电荷的实际数值。
这个重要物理单位的测定可让我们计算出经电离剂作用后任意体积的空气中存在的离子数目。除此之外，从测得的离子电荷数值还得到了迄今为止一个最准确的重要推算，即在标准大气压和标准温度下，单位体积的任何气体中存在的分子的总数目。同时，以后会看到这个完全基于实验室数据而得出的数值对放射性科学中各种物理量的量级估算具有极其重要的价值。
气体的电离理论成功地应用于解释火焰和加热蒸汽的传导性能，以及用于阐明通过真空管放电这样的复杂现象。对气体电离理论这一影响深远的物理领域的有关探究，其开端和发展均归功于剑桥卡文迪什实验室的J.J.汤姆逊教授和他的学生们。