她当即熟谙到本身已经找到了答案:质子的增加使铀原子核变得很不稳定,从而产生分裂。他们又做了一个尝试,证明当游离的质子轰击放射性铀时,每个铀原子都分裂成了两部分,天生了钡和氪。这个过程还开释出庞大的能量。
莉泽・迈特纳(lisemeitner)和奥多・哈恩(ottohahn)同为德国柏林威廉天子研讨所(kaiserwilhelminstitute)的研讨员。作为放射性元素研讨的一部分,迈特纳和哈恩曾经斗争多年缔造比铀重的原子(超铀原子)。用游离质子轰击铀原子,一些质子会撞击到铀原子核,并粘在上面,从而产生比铀重的元素。这一点看起来显而易见,却一向没能胜利。
核裂变(nuclearfission)又称核分裂,是一个原子核分裂成几个原子核的窜改。是指由重的原子,主如果指铀或钚,分裂成较轻的原子的一种核反应情势。
他们先停止前期尝试,肯定在铀存在的前提下钡对放射性镭的反应,还重新测量了镭的切当衰变速率和衰变形式。这花了他们三个月的时候。
最后,奥多想到了一个别例:用非放射性的钡作标记,不竭地探测和测量放射性的镭的存在。如果铀衰变成镭,钡就会探测到。
哈恩完成尝试两周后,莉泽就收到了一份长长的陈述,此中记叙了他尝试的失利。哈恩用集束粒子流轰击铀,却连镭也没获得,只探测到了更多的钡――钡远远多出了尝试开端时的量。他感到利诱不解,要求莉泽帮他解释这究竟是如何回事。
裂变开释能量是因为原子核中质量-能量的储存体例以铁及相干元素(见核分解)的核的形状最为有效。从最重的元素一向到铁,能量储存效力根基上是持续窜改的,以是,重核能够分裂为较轻核(到铁为止)的任何过程在能量干系上都是无益的。如果较重元素的核能够分裂并构成较轻的核,就会有能量开释出来。但是,很多这类重元素的核一旦在恒星内部构成,即便在构成时要求输入能量(取自超新星发作),它们倒是很稳定的。不稳定的重核,比如铀-235的核,能够自发裂变。快速活动的中子撞击不稳定核时,也能触发裂变。因为裂变本身开释分裂的核内里子,以是如果将充足数量的放射性物质(如铀-235)堆在一起,那么一个核的自发裂变将触发近旁两个或更多核的裂变,此中每一个起码又触发别的两个核的裂变,依此类推而产生所谓的链式反应。这就是称之为原枪弹(实际上是核弹)和用于发电的核反应堆(通过受控的迟缓体例)的能量开释过程。对于核弹,链式反应是失控的爆炸,因为每个核的裂变引发别的好几个核的裂变。对于核反应堆,反应停止的速率用插入铀(或其他放射性物质)堆的可接收部分中子的物质来节制,使得均匀起来每个核的裂变恰好激发别的一个核的裂变。
就如许迈特纳发明了核裂变的过程。
他们用其他重金属测试了本身的体例,每次的反应都不出所料,统统都按莉泽的物理方程式所描述的产生了。但是一到铀,这类人们所知的最重的元素,就行不通了。全部20世纪30年代,没人能解释为甚么用铀做的尝试老是失利。
一周后,莉泽穿戴雪鞋在初冬的雪地里漫步,这是一个画面从她心中一闪而过:原子将本身扯破开来。这个画面来得那么活泼、惊人和激烈,她几近从设想中就能感到原子核的跳动,能听到原子扯破时收回的咝咝声。
核裂变是如何发明的?
核裂变是在1938年发明的,因为当时第二次天下大战的需求,核裂变被起首用于制造能力庞大的原子兵器――原枪弹。原枪弹的庞大能力就是来自核裂变产生的庞大能量。目前,人们除了将核裂变用于制造原枪弹外,更尽力研讨操纵核裂变产生的庞大能量为人类造福,让核裂变始终在人们的节制下停止,核电站就是如许的装配。