Ua ntej peb daim duab kos duab, uas yog, hais txog kev tshawb pom ntawm cov khoom siv hluav taws xob hluav taws xob
Los ntawm qee lub sijhawm hauv keeb kwm ntawm physics muaj "zoo heev" xyoo thaum kev sib koom ua ke ntawm ntau tus kws tshawb fawb ua rau muaj kev tshawb pom ntau ntxiv. Yog li nws yog nrog xyoo 1820, xyoo hluav taws xob, 1905, xyoo zoo kawg nkaus ntawm Einstein plaub daim ntawv, 1913, lub xyoo cuam tshuam nrog kev kawm ntawm cov qauv ntawm lub atom, thiab thaum kawg, 1932, thaum muaj kev tshawb pom thiab kev nce qib hauv nuclear fais fab yog tsim. physics.
nkauj tshiab
Irina, tus ntxhais hlob ntawm Marie Skłodowska-Curie thiab Pierre Curie, yug hauv Paris xyoo 1897 (1). Txog thaum muaj hnub nyoog kaum ob, nws raug coj los rau hauv tsev, hauv ib lub tsev kawm ntawv me me uas tsim los ntawm cov kws tshawb fawb zoo tshaj plaws rau nws cov menyuam, uas muaj txog kaum tus tub ntxhais kawm. Cov kws qhia ntawv yog: Marie Sklodowska-Curie (physics), Paul Langevin (mathematics), Jean Perrin (chemistry), thiab tib neeg feem ntau tau qhia los ntawm leej niam ntawm cov tub ntxhais kawm. Cov lus qhia feem ntau tshwm sim hauv cov xibfwb hauv tsev, thaum menyuam yaus kawm physics thiab chemistry hauv chav kuaj tiag tiag.
Yog li, kev qhia ntawm physics thiab chemistry yog qhov tau txais kev paub los ntawm kev ua tau zoo. Txhua qhov kev sim ua tiav zoo siab rau cov kws tshawb fawb hluas. Cov no yog cov kev sim tiag tiag uas yuav tsum tau nkag siab thiab ua tib zoo ua, thiab cov menyuam yaus hauv Marie Curie lub chaw kuaj mob yuav tsum ua tus qauv zoo. Kev paub theoretical kuj yuav tsum tau txais. Cov txheej txheem, raws li txoj hmoo ntawm cov tub ntxhais kawm ntawm lub tsev kawm ntawv no, tom qab ntawd cov kws tshawb fawb zoo thiab ua tau zoo, tau ua pov thawj tias muaj txiaj ntsig zoo.
2. Frederic Joliot (yees duab Harcourt)
Tsis tas li ntawd, Irena txiv yawg, kws kho mob, tau mob siab rau ntau lub sijhawm rau nws txiv tus ntxhais xeeb ntxwv, muaj kev lom zem thiab txhawb nqa nws txoj kev kawm txuj ci ntuj. Xyoo 1914, Irene kawm tiav los ntawm pioneering Collège Sévigné thiab nkag mus rau cov kws qhia lej thiab kev tshawb fawb ntawm Sorbonne. Qhov no coincided nrog pib ntawm Thawj Ntiaj Teb Tsov Rog. Xyoo 1916 nws tau koom nrog nws niam thiab ua ke lawv tau teeb tsa kev pabcuam hluav taws xob hauv Fabkis Red Cross. Tom qab tsov rog, nws tau txais bachelor's degree. Xyoo 1921, nws thawj txoj haujlwm tshawb fawb tau luam tawm. Nws tau mob siab rau kev txiav txim siab ntawm atomic loj ntawm chlorine los ntawm ntau yam minerals. Hauv nws cov haujlwm ntxiv, nws tau ua haujlwm nrog nws niam, cuam tshuam nrog xov tooj cua. Hauv nws daim ntawv pov thawj kws kho mob, tiv thaiv xyoo 1925, nws tau kawm txog alpha hais tawm los ntawm polonium.
Frederic Joliot yug xyoo 1900 hauv Paris (2). Txij li thaum muaj yim xyoo nws tau mus kawm ntawv hauv So, nyob hauv ib lub tsev kawm ntawv nce qib. Lub sijhawm ntawd, nws nyiam kev ua kis las rau kev kawm, tshwj xeeb tshaj yog football. Tom qab ntawd nws hloov mus kawm ob lub tsev kawm ntawv theem siab. Zoo li Irene Curie, nws poob nws txiv thaum ntxov. Xyoo 1919 nws dhau qhov kev xeem ntawm École de Physique et de Chemie Industrielle de la Ville de Paris (Lub Tsev Kawm Ntawv ntawm Kev Lag Luam Physics thiab Industrial Chemistry ntawm lub nroog Paris). Nws kawm tiav xyoo 1923. Nws tus xibfwb, Paul Langevin, tau kawm txog Frederick lub peev xwm thiab kev tsim txiaj. Tom qab 15 lub hlis ntawm kev ua tub rog, raws li kev txiav txim ntawm Langevin, nws tau raug xaiv los ua tus kws kuaj xyuas tus kheej rau Marie Skłodowska-Curie ntawm Radium Institute nrog nyiaj pab los ntawm Rockefeller Foundation. Nyob ntawd nws ntsib Irene Curie, thiab xyoo 1926 cov tub ntxhais hluas tau sib yuav.
Frederick tau ua tiav nws daim ntawv pov thawj ntawm tus kws kho mob electrochemistry ntawm cov xov tooj cua hauv xyoo 1930. Ib me ntsis dhau los, nws twb tau tsom ntsoov rau nws txoj kev nyiam ntawm nws tus poj niam txoj kev tshawb fawb, thiab tom qab tiv thaiv Frederick tus kws kho mob cov ntaub ntawv, lawv twb tau ua hauj lwm ua ke. Ib qho ntawm lawv thawj qhov kev ua tiav tseem ceeb yog kev npaj ntawm polonium, uas yog qhov muaj zog ntawm alpha hais, i.e. helium nuclei.(24Nws). Lawv pib los ntawm txoj haujlwm tsis muaj cai tsis lees paub, vim tias nws yog Marie Curie uas tau muab nws tus ntxhais nrog rau feem ntau ntawm polonium. Lew Kowarsky, lawv cov neeg koom tes tom qab, tau piav qhia lawv li hauv qab no: Irena yog "tus kws tshaj lij", "nws ua haujlwm zoo nkauj thiab ua tib zoo", "nws nkag siab tias nws ua dab tsi." Nws tus txiv muaj "dazzling ntau dua, ntau soaring xav." "Lawv tau ua tiav ib leeg zoo kawg nkaus thiab paub nws." Los ntawm qhov pom ntawm keeb kwm ntawm kev tshawb fawb, qhov nthuav tshaj plaws rau lawv yog ob xyoos: 1932-34.
Lawv yuav luag nrhiav tau lub neutron
"Yuav luag" tseem ceeb heev. Lawv kawm txog qhov tseeb tu siab no sai sai no. Xyoo 1930 hauv Berlin, ob tug neeg German - Walter Ob i Hubert Becker - Tshawb xyuas seb lub teeb atoms coj li cas thaum bombarded nrog alpha hais. Beryllium Shield (49Be) thaum bombarded nrog alpha hais emitted heev nkag mus thiab high-zog hluav taws xob hluav taws xob. Raws li cov kws sim, cov hluav taws xob no yuav tsum muaj hluav taws xob muaj zog electromagnetic.
Nyob rau theem no, Irena thiab Frederick tau daws qhov teeb meem. Lawv qhov chaw ntawm alpha hais yog qhov muaj zog tshaj plaws puas tau. Lawv tau siv lub tshuab huab cua los soj ntsuam cov khoom siv tshuaj tiv thaiv. Thaum kawg ntawm Lub Ib Hlis Ntuj xyoo 1932, lawv tshaj tawm rau pej xeem tias nws yog gamma rays uas tshem tawm lub zog protons los ntawm cov khoom muaj hydrogen. Lawv tseem tsis tau nkag siab tias muaj dab tsi nyob hauv lawv txhais tes thiab muaj dab tsi tshwm sim.. Tom qab nyeem ntawv James Chadwick (3) ntawm Cambridge nws tam sim ntawd pib ua haujlwm, xav tias nws tsis yog gamma hluav taws xob txhua, tab sis cov neutrons kwv yees los ntawm Rutherford ob peb xyoos ua ntej. Tom qab ntau qhov kev sim, nws tau lees paub qhov kev soj ntsuam ntawm cov neutron thiab pom tias nws qhov hnyav zoo ib yam li cov proton. Thaum Lub Ob Hlis 17, 1932, nws tau xa ib tsab ntawv mus rau phau ntawv xov xwm xwm txheej hu ua "Qhov Ua Tau Zoo ntawm Neutron."
Nws yog ib qho neutron tiag tiag, txawm tias Chadwick ntseeg tias neutron tau tsim los ntawm proton thiab electron. Tsuas yog xyoo 1934 nws puas tau nkag siab thiab ua pov thawj tias neutron yog ib qho tseem ceeb. Chadwick tau txais txiaj ntsig Nobel nqi zog hauv Physics hauv xyoo 1935. Txawm hais tias qhov tseeb tias lawv tau plam qhov kev tshawb pom tseem ceeb, Joliot-Curies txuas ntxiv lawv cov kev tshawb fawb hauv cheeb tsam no. Lawv pom tau hais tias qhov tshuaj tiv thaiv no tsim gamma rays ntxiv rau cov neutrons, yog li lawv tau sau cov tshuaj tiv thaiv nuclear:
, qhov twg Ef yog lub zog ntawm gamma-quantum. Cov kev sim zoo sib xws tau ua nrog 919F.
Tsis qhib dua
Ob peb lub hlis ua ntej qhov kev tshawb pom ntawm positron, Joliot-Curie muaj cov duab ntawm, nrog rau lwm yam, txoj kev nkhaus, zoo li nws yog ib qho hluav taws xob, tab sis twisting nyob rau hauv lub opposite direction ntawm lub electron. Cov duab tau muab tso rau hauv ib lub pos huab chamber nyob rau hauv ib qho chaw sib nqus. Raws li qhov no, nkawm niam txiv tham txog electrons mus rau hauv ob qho kev qhia, los ntawm qhov chaw thiab mus rau qhov chaw. Qhov tseeb, cov uas cuam tshuam nrog cov kev taw qhia "mus rau qhov chaw" yog positrons, los yog zoo electrons txav deb ntawm qhov chaw.
Meanwhile, nyob rau hauv lub tebchaws United States thaum lub caij ntuj sov xyoo 1932, Carl David Anderson (4), tus tub ntawm Swedish neeg tsiv teb tsaws chaw, kawm cosmic rays nyob rau hauv ib tug huab chamber nyob rau hauv lub zog ntawm ib tug sib nqus teb. Cosmic rays tuaj rau lub ntiaj teb los ntawm sab nraud. Anderson, kom paub meej txog cov kev taw qhia thiab kev txav ntawm cov khoom, sab hauv lub chamber hla cov khoom los ntawm cov phaj hlau, qhov uas lawv poob qee lub zog. Lub yim hli ntuj 2, nws pom ib txoj kev, uas nws undoubtedly txhais raws li ib tug zoo electron.
Nws yog ib qho tsim nyog sau cia tias Dirac yav dhau los tau kwv yees qhov theoretical hav zoov ntawm cov khoom zoo li no. Txawm li cas los xij, Anderson tsis tau ua raws li cov ntsiab lus theoretical hauv nws txoj kev tshawb fawb ntawm cosmic rays. Hauv cov ntsiab lus no, nws hu ua nws qhov kev tshawb pom tsis raug.
Ib zaug ntxiv, Joliot-Curie yuav tsum tau muab tso rau hauv txoj haujlwm uas tsis tuaj yeem lees paub, tab sis tau txais kev tshawb fawb ntxiv hauv cheeb tsam no. Lawv pom tias gamma-ray photons tuaj yeem ploj mus nyob ze ntawm lub hauv paus hnyav, tsim ib qho hluav taws xob-positron khub, pom meej raws li Einstein lub npe nrov mis E = mc2 thiab txoj cai ntawm kev txuag lub zog thiab lub zog. Tom qab ntawd, Frederick nws tus kheej tau ua pov thawj tias muaj cov txheej txheem ntawm kev ploj ntawm ib khub electron-positron, ua rau muaj ob lub gamma quanta. Ntxiv nrog rau positrons los ntawm electron-positron khub, lawv muaj positrons los ntawm cov tshuaj tiv thaiv nuclear.
5. Seventh Solvay Conference, 1933
Zaum hauv kab pem hauv ntej: Irene Joliot-Curie (thib ob ntawm sab laug),
Maria Skłodowska-Curie (thib tsib ntawm sab laug), Lise Meitner (thib ob ntawm sab xis).
dag radioactivity
Kev tshawb pom ntawm cov khoom siv hluav taws xob hluav taws xob tsis yog ib qho kev ua tam sim ntawd. Thaum Lub Ob Hlis Ntuj xyoo 1933, los ntawm kev foob pob txhuas, fluorine, thiab tom qab ntawd sodium nrog alpha hais, Joliot tau txais cov neutrons thiab cov isotopes tsis paub. Thaum Lub Xya Hli 1933, lawv tshaj tawm tias, los ntawm irradiating txhuas nrog alpha hais, lawv pom tsis tau tsuas yog neutrons, tab sis kuj positrons. Raws li Irene thiab Frederick, cov positrons hauv cov tshuaj tiv thaiv nuclear no tsis tuaj yeem tsim los ntawm kev tsim cov electron-positron khub, tab sis yuav tsum tau los ntawm cov atomic nucleus.
Lub Rooj Sib Tham Thib Xya Solvay (5) tau tshwm sim hauv Brussels thaum Lub Kaum Hli 22-29, 1933. Nws tau hu ua "Cov Qauv thiab Cov Khoom ntawm Atomic Nuclei". Nws tau koom nrog 41 physicists, suav nrog cov kws tshaj lij tshaj plaws hauv daim teb no hauv ntiaj teb. Joliot tau tshaj tawm cov txiaj ntsig ntawm lawv cov kev sim, hais tias irradiating boron thiab txhuas nrog alpha rays ua ib tug neutron nrog ib tug positron los yog ib tug proton.. Hauv lub rooj sab laj no Lisa Meitner Nws tau hais tias hauv tib qhov kev sim nrog txhuas thiab fluorine, nws tsis tau txais cov txiaj ntsig zoo ib yam. Hauv kev txhais lus, nws tsis qhia cov kev xav ntawm nkawm niam txiv los ntawm Paris txog qhov xwm txheej nuclear ntawm keeb kwm ntawm positrons. Txawm li cas los xij, thaum nws rov qab mus ua haujlwm hauv Berlin, nws rov ua cov kev sim no, thiab thaum Lub Kaum Ib Hlis 18, hauv tsab ntawv rau Joliot-Curie, nws tau lees paub tias tam sim no, hauv nws lub tswv yim, positrons tau tshwm sim los ntawm cov nucleus.
Tsis tas li ntawd, lub rooj sib tham no Francis Perrin, lawv cov phooj ywg thiab phooj ywg zoo los ntawm Paris, tau hais tawm ntawm cov ncauj lus ntawm positrons. Los ntawm kev sim nws tau paub tias lawv tau txais cov spectrum tas li ntawm positrons, zoo ib yam li cov spectrum ntawm beta particles nyob rau hauv natural radioactive decay. Kev tsom xam ntxiv ntawm lub zog ntawm positrons thiab neutrons Perrin tuaj rau qhov xaus tias ob lub emissions yuav tsum txawv ntawm no: ua ntej, emission ntawm neutrons, nrog rau kev tsim ntawm ib tug tsis ruaj tsis khov nucleus, thiab ces lub emission ntawm positrons los ntawm no nucleus.
Tom qab lub rooj sib tham Joliot nres cov kev sim no rau li ob lub hlis. Thiab tom qab ntawd, thaum lub Kaum Ob Hlis 1933, Perrin tau tshaj tawm nws txoj kev xav txog qhov teeb meem. Tib lub sijhawm, kuj nyob rau lub Kaum Ob Hlis Enrico Fermi: koj puas xav tau ntau tus thwjtim? tau npaj txoj kev xav ntawm beta lwj. Qhov no tau ua lub hauv paus theoretical rau kev txhais cov kev paub dhau los. Thaum ntxov xyoo 1934, nkawm niam txiv los ntawm Fabkis lub peev rov pib dua lawv qhov kev sim.
Raws nraim thaum Lub Ib Hlis 11, hnub Thursday yav tav su, Frédéric Joliot tau coj cov ntawv txhuas txhuas thiab foob nws nrog alpha hais txog 10 feeb. Thawj zaug, nws siv lub txee Geiger-Muller rau kev kuaj pom, thiab tsis yog chav huab cua, zoo li ua ntej. Nws xav tsis thoob thaum pom tias thaum nws tshem tawm qhov chaw ntawm alpha particles los ntawm cov ntawv ci, suav cov positrons tsis nres, cov txee txuas ntxiv qhia lawv, tsuas yog lawv cov lej poob qis dua. Nws txiav txim siab lub neej ib nrab yog 3 feeb thiab 15 vib nas this. Tom qab ntawd nws txo lub zog ntawm alpha hais tias poob ntawm cov ntawv ci los ntawm kev tso cov hlau lead hauv lawv txoj kev. Thiab nws tau txais positrons tsawg dua, tab sis ib nrab-lub neej tsis hloov.
Tom qab ntawd nws raug boron thiab magnesium rau tib qhov kev sim, thiab tau txais ib nrab-lub neej nyob rau hauv cov kev sim no ntawm 14 feeb thiab 2,5 feeb, feem. Tom qab ntawd, cov kev sim no tau ua nrog hydrogen, lithium, carbon, beryllium, nitrogen, oxygen, fluorine, sodium, calcium, npib tsib xee thiab nyiaj - tab sis nws tsis tau soj ntsuam qhov tshwm sim zoo ib yam li txhuas, boron thiab magnesium. Lub txee Geiger-Muller tsis paub qhov txawv ntawm qhov zoo thiab qhov tsis zoo, yog li Frédéric Joliot kuj tau txheeb xyuas tias nws ua tau cuam tshuam nrog cov hluav taws xob zoo. Cov kev ua haujlwm tseem ceeb kuj tseem ceeb hauv qhov kev sim no, piv txwv li, muaj qhov muaj zog ntawm alpha hais thiab siv cov khoom siv hluav taws xob zoo, xws li lub txee Geiger-Muller.
Raws li yav dhau los piav los ntawm Joliot-Curie khub, positrons thiab neutrons raug tso tawm ib txhij nyob rau hauv kev pom kev hloov pauv nuclear. Tam sim no, ua raws li Francis Perrin cov lus qhia thiab nyeem Fermi qhov kev txiav txim siab, nkawm niam txiv tau xaus lus tias thawj cov tshuaj tiv thaiv nuclear ua rau lub cev tsis ruaj khov thiab cov neutron, tom qab ntawd beta ntxiv rau kev lwj ntawm cov nucleus tsis ruaj khov. Yog li lawv tuaj yeem sau cov lus teb hauv qab no:
Cov Joliots pom tias qhov tshwm sim ntawm cov isotopes radioactive muaj luv luv ib nrab-lub neej nyob rau hauv cov xwm. Lawv tshaj tawm lawv cov txiaj ntsig thaum Lub Ib Hlis 15, 1934, hauv ib tsab xov xwm hu ua "Ib Hom Tshiab ntawm Radioactivity". Thaum Lub Ob Hlis Ntuj thaum ntxov, lawv tau ua tiav hauv kev txheeb xyuas cov phosphorus thiab nitrogen los ntawm thawj ob qhov kev cuam tshuam los ntawm cov khoom me me. Tsis ntev los no tau muaj cov lus faj lem hais tias ntau cov isotopes radioactive yuav tsim nyob rau hauv nuclear foob pob tshwm sim, kuj nrog kev pab los ntawm protons, deuterons thiab neutrons. Thaum Lub Peb Hlis, Enrico Fermi tau ua thawj koom ruam tias cov kev cuam tshuam zoo li no yuav sai sai no siv cov neutrons. Tsis ntev nws yeej tus thawj koom ruam nws tus kheej.
Irena thiab Frederick tau txais txiaj ntsig Nobel nqi zog hauv Chemistry hauv xyoo 1935 rau "kev sib txuas ntawm cov xov tooj cua tshiab". Qhov kev tshawb pom no tau ua txoj hauv kev rau kev tsim cov khoom siv hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob, uas tau pom ntau yam tseem ceeb thiab muaj txiaj ntsig hauv kev tshawb fawb, tshuaj, thiab kev lag luam.
Thaum kawg, nws tsim nyog hais txog physicists los ntawm Asmeskas, Ernest Lawrence nrog cov npoj yaig los ntawm Berkeley thiab cov kws tshawb fawb los ntawm Pasadena, ntawm lawv yog Pole uas tau ua haujlwm ua haujlwm Andrzej Soltan. Kev suav cov pulses los ntawm cov txee tau pom, txawm hais tias lub accelerator twb tau tso tseg lawm. Lawv tsis nyiam suav qhov no. Txawm li cas los xij, lawv tsis paub tias lawv tab tom cuam tshuam nrog qhov tshwm sim tseem ceeb tshiab thiab tias lawv tsuas tsis muaj kev tshawb pom ntawm cov xov tooj cua dag ...
