构成原子核的核子

构成原子核的核子有两种，第一种是质子。作为质子发现人的卢瑟福，他用α粒子轰击氮原子核，他借助闪光探测器记录到了氢原子核的径迹。卢瑟福认识到，这些氢核可能来自氮原子，因此氮原子必须含有氢核。他因此建议原子序数为1的氢原子核是一个基本粒子。此后（1919年），卢瑟福到剑桥大学上任，担任卡文迪什实验室主任，而汤姆逊就任剑桥大学的一个学院的院长去了。

卢瑟福

1871年8月30日，卢瑟福出生于新西兰纳尔逊的一个手工业工人家庭，并在新西兰长大。后来，他进入了新西兰的坎特伯雷学院学习，23岁时获得了3个学位（文学学士、文学硕士、理学学士）。1895年，他获得英国剑桥大学的奖学金，并进入卡文迪什实验室学习，成为汤姆逊的研究生。1898年，在汤姆逊的推荐下，他开始担任加拿大麦吉尔大学的物理教授。他在那儿待了9年，于1907年返回英国出任曼彻斯特大学的物理系主任。1919年接替老师汤姆逊，担任卡文迪什实验室主任。1925年当选为英国皇家学会主席。1931年受封为纳尔逊男爵，1937年10月19日因病在剑桥逝世，享年66岁。他被葬在威斯敏寺，与牛顿和法拉第并排安葬。

质子带着一个单位的正电荷，它的电荷量是1.6×10-19库仑，与电子电量相等。质子的直径大约为1.6×10-15米，质量是938百万电子伏特，相当于1.6726×10-27千克，大约是电子质量的1840倍。到目前为止，质子被认为是一种稳定的、不衰变的粒子。但也有理论认为质子可能衰变，只不过其寿命非常长。反正，到今天为止物理学家还没有能够获得任何可能理解为质子衰变的实验数据。

质子是核物理和粒子物理实验研究中用以产生反应的很重要的轰击粒子，在核物理中质子常被加速，在粒子加速器中用来与其他粒子碰撞，为研究原子核结构提供了极其重要的数据。慢速的质子也可能被原子核吸收用来制造人造同位素或人造元素。

中子是构成原子核的第二种核子。中子是不带电的，它的质量为1.6749×10-27千克，比质子的质量稍大。它是一个非常重要的微观粒子，在整个原子世界中扮演着十分重要的角色。它的发现使原子核物理学进入了一个新阶段，正是借助子中子，人类打开了核能利用的大门。

早在中子被发现之前，卢瑟福对它的存在做出了预言，最著名的是他在1920年6月的一篇报告中提出了关于“中子”存在的假设。不过，卢瑟福认为，这种中性粒子不是别的，就是质子和电子的结合体。这个预言对他的学生和合作者查德威克产生了很大的影响，查德威克曾对这个中性粒子进行了认真的探索。查德威克试图在氢气放电实验中找到中性粒子的存在，可惜一直没有找到。

1930年，在卢瑟福做出预言10年后，情况发生了变化。德国和法国物理学家用α粒子轰击较轻的元素时，发现了一种穿透能力很强的射线，它能穿过较厚的铅板。对查德威克产生了影响，他立即意识到α粒子轰击元素铍时所产生的射线可能就是他一直寻找的中性粒子。查德威克用钋作α粒子源，安装了新的探测器，并开始了紧张的实验。查德威克通过实验和分析，宣告了中性粒子的发现。他把这种不带电荷的粒子命名为“中子”。中子作为一个新发现的粒子，是通过α粒子把它从铍原子核中打出来的，这就说明原子核中有中子。

查德威克

查德威克于1891年出生在英国，毕业于曼彻斯特大学。他沉默寡言，但坚持自己的信条：会做则必须做对，一丝不苟；不会做又没弄懂，绝不下笔。因此他在上学时有时难以按时完成物理作业。正是他这种不羡慕虚荣和实事求是的精神，使他受益一生。

进人大学的查德威克，由于基础知识的扎实而在物理研究方面崭露头角。他被卢瑟福看中，毕业后留在曼彻斯特大学物理实验室，在卢瑟福指导下从事放射性研究。1923年，他因原子核带电量的测量和研究取得出色成果，被提升为剑桥大学卡文迪什实验室副主任。1935～1948年任利物浦大学教授。1939～1943年参加“曼哈顿工程”。1935年因中子的发现而获诺贝尔物理学奖。1974年7月24日去世。

单独存在的中子是不稳定的，平均寿命约为16分钟，它要发生衰变。