1900:游走在欧洲的物理学霸 第1312节
同年,德国女物理学家诺达克公开质疑费米的结果。
这个诺达克也不是一般人。
她和她的丈夫在1925年发现了75号元素【铼】,是元素领域的专家。
诺达克在《论93号元素》文章中指出:
“费米在分析反应产物时,只排除了82号元素铅以及比铅重的元素,但没有排除比铅轻的元素。”
“因此,无法证明反应产物就是超铀元素。”
“除非将所有轻元素全部排除。”
如果仅仅是说到这,诺达克并没有多么了不起。
费米会反驳:我也很想这样做啊!但臣妾真的做不到啊。
当时的化学水平还比较落后,元素分离工作非常复杂和困难。
而且核反应生成的产物量又非常少,大大增加了检测的难度。
也许前面30多号元素很容易分离,但是越往后,元素的性质越接近,极其难以分辨。
可以说,当时能掌握高超分离技术的化学家并不多。
然而,诺达克又在论文中提到:
“费米可能并没有制造出超铀元素,而是铀分裂后产生的碎片。”
“可以想象,这些碎片是已知92号元素以内元素的同位素,而不是超铀元素。”
可以说,诺达克实际上已经预言了铀重核裂变的可能性。
然而,她的论文迎来的却是学术界的嘲笑。
一方面她是女性,在学术界地位低下,她甚至没有经费搞到铀亲自去验证。
另外一方面,得益于玻尔的液滴模型,当时没有人相信仅仅一个中子能把铀原子核撞成几块。
1936年,诺达克请求哈恩为她站台,但是后者拒绝了。
哈恩认为诺达克的观点太荒谬了,引用对方的观点,会让自己成为学术界的笑话。
彼时,哈恩自己也在研究费米的超铀元素。
其实早在2年前,迈特纳就催促哈恩和她一起重复费米的实验,后来二人又找了一个化学家施特拉斯曼。
三人如火如荼地展开实验。
从1934年到1938年间,三人组发现了十几种未知的同位素。
他们认为这些都是超铀元素的同位素。
但可惜的是,他们依然无法获得真正的超铀元素本体,始终差了一个能一锤定音的证据。
于是,迈特纳重新设计新的实验,哈恩和施特拉斯曼则负责改进实验的化学部分。
在此期间,法国的伊蕾娜夫妇也在研究这个课题。
1937年底,伊蕾娜在用中子轰击铀后,没有经过化学分离,而是直接测量反应产物。
因此,她发现了一种新的元素,在沉淀超铀元素之后,仍然存在于滤液之中,且能够和铀分离开。
又经过一些测试后,伊蕾娜认为它应该是90号元素【钍】的某个同位素。
论文发表后,德国的哈恩三人组对这个结果表示强烈怀疑。
因为这意味着,小小的中子,竟然能从铀原子核中撞出一个α粒子,这不可能!
他们又重复了实验,果然,并没有找到所谓的钍的同位素。
于是,哈恩甚至还亲自写信,希望伊蕾娜能撤稿。
并且在一次罗马的会议上,他大男子主义地对约里奥说道:
“我看在你妻子是女性的份上,才没有公开批评她。”
“但是她的结果肯定是错的。”
约里奥回家后把哈恩的意见传达给伊蕾娜,结果被后者大骂一顿。
“你不帮我说话就算了,还故意把别人的话带给我。”
约里奥心里苦啊。
伊蕾娜根本不care哈恩的意见,继续自己的实验。
1938年5月,她又发表了一篇论文。
这一次,她竟然在中子轰击铀的产物中,发现了一种“很像57号元素【镧】”的同位素。
伊蕾娜惊讶不已。
虽然她很不爽哈恩,但是同样认可玻尔大佬的理论。
一个中子不可能让铀原子核失去那么多的质子和中子,变成57号元素。
就好比用一粒芝麻去撞西瓜,结果撞出了一袋瓜子,怎么可能呢?
于是,伊蕾娜又犯了一次糊涂,她认为这是一种“难以解释”的超铀元素。
明明已经确定了是57号元素,结果因为思维惯性,还是往超铀元素上靠。
玻尔真是害人不浅啊~~~
但不管怎么说,伊蕾娜的实验结果就像一层阴霾,弥漫在超铀元素的上空,让人困惑。
时间到了1938年,德国和意大利境内的政治氛围愈加紧张。
同年7月,迈特纳逃离德国来到瑞典,三人组正式解散。
同年12月,费米带着家人北上瑞典,以领诺奖的名义,在玻尔的帮助下,逃离意大利,前往美国。
这里补充一下,费米获得诺奖的理由正是中子的应用及发现超铀元素。
迈特纳走后,哈恩依然没有放弃关于超铀元素的实验。
而且他依然和迈特纳保持联系,因为他需要后者的物理理论分析能力。
1个月前,他还对别人说:我对这位太太(伊蕾娜)写的东西不感兴趣。
但是现在,他厚脸皮地开始仔细阅读伊蕾娜的文章。
因为越来越多的实验结果表明,超铀元素的真相没有那么简单。
1938年10月,哈恩在进一步重复伊蕾娜的实验后,竟然在产物中发现了88号元素【镭】的同位素。
对此,他是这样解释的:
“铀238在中子轰击下,先放出一个α粒子,变成了90号元素钍235。”
“钍235接着又放出一个α粒子,变成了镭231。”
可以看出,此时哈恩已经认可了伊蕾娜的实验结果:中子确实能够从原子核上撞击出α粒子碎片。
但他依然认为产物中有镧元素是无稽之谈。
同年11月,他将论文发表。
接着他又去丹麦哥本哈根参加会议,玻尔听说他的结果后,当即表示反对。
远在瑞典的迈特纳看到哈恩的论文后,同样表示不相信。
并且她催促后者尽快做实验确认。
于是哈恩从丹麦返回德国后,继续做实验。
12月,他的实验取得了突破性进展!
哈恩又发现了三种未知的同位素,这些同位素能从其它元素中分离出来,但唯独不能从钡元素中分离。
在化学上,这意味着这三种同位素极大可能就是56号元素【钡】的同位素。
这就太不可思议了。
哈恩遇到了和当初伊蕾娜一样的困境。
92号元素铀竟然能生成原子序数差距巨大的56号元素钡!
这颠覆了玻尔的液滴模型。
12月19日,哈恩写信告诉了迈特纳实验结果。
两天之后,他又通过进一步的验证,完全确定了那个神秘同位素就是钡的同位素!
如此一来,伊蕾娜发现的镧元素也是存在的,因为钡原子核发生β衰变后,就能变成镧元素。
此刻,哈恩已经坚信,中子轰击铀核后,会产生钡,并且继续衰变成镧。
这个在物理学上不可能的现象,现在就这么发生了。
他害怕伊蕾娜反应过来,想抢先发表论文,于是便不再与迈特纳写信讨论了。
12月23日,迈特纳的侄子弗里施来瑞典看望姑姑。
迈特纳便将哈恩的信给他看,二人决定考虑铀核裂变的可能性。
此时弗里施在玻尔研究所跟随玻尔学习,他很熟悉液滴模型。
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