散步时的灵感

如今，星罗棋布的核电站在世界不断的出现，核能为我们提供了大量的清洁的能源，但我们也不会忘记，第二次世界大战时，在日本广岛和长崎的投掷的原子弹。这就是核裂变赐给人们的双刃剑。

核裂变又称核分裂，是一个原子核分裂成几个原子核的变化，是由重的原子，主要是铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式。只有一些质量非常大的原子核，像铀、钍等，才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成2个或更多个质量较小的原子核，同时放出2个到3个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变……使过程持续进行下去，这种过程称为链式反应。原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。1克铀235完全发生核裂变后放出的能量相当于燃烧2.5吨煤所产生的能量。

这一核反应形式，是德国的科学家奥托·哈恩（图1-10）及他的助手奥地利-瑞典的女原子物理学家莉泽·迈特纳在1938年发现的。

（图1-10）奥托·哈恩

莉泽·迈特纳和奥托·哈恩同为德国柏林威廉皇家物理研究所的研究员。作为放射性元素研究的一部分，迈特纳和哈恩曾经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，却一直没能成功。最后，哈恩想到了一个办法，用非放射性的钡作标记，不断地探测和测量放射性的镭的存在。如果铀衰变为镭，钡就会探测到。他们先进行前期实验，确定在铀存在的条件下钡对放射性镭的反应，还重新测量了镭的确切衰变速度和衰变模式，这花了他们3个月的时间。

1周后，迈特纳穿着雪鞋在初冬的雪地里散步，这时一个画面从她心中一闪而过：原子将自身撕裂开来。她几乎从想象中就能感到原子核的跳动。她立即认识到已经找到了答案，质子的增加使铀原子核变得很不稳定，从而发生分裂。他们又做了一个实验，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，生成了钡和氪，这个过程还释放出巨大的能量。

于是，莉泽·迈特纳跟弗里施一起对这一实验结果做出了理论解释，并以来信的形式发表在1939年元月出版的《自然》杂志上。在这篇著名文章里，莉泽·迈特纳踉弗里施一起提出了一个物理学上的新概念：一类新的核反应——裂变。

科学小链接

莉泽·迈特纳

莉泽·迈特纳是一位奥地利-瑞典原子物理学家，她的众多成绩中最重要的是她第一个理论解释了奥托·哈恩1938年发现的核裂变。1994年5月，国际纯粹化学与应用化学联合会通过一项决议，建议把第109号元素命名为Meitnerium（元素符号 Mt 尚无中文名称），以纪念核物理学家Lise·Meitner（莉泽·迈特纳）。