长鼻猴|基本粒子7｜如何知道α粒子就是氦核？放射性的发现和研究濒危物种|长隆

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前面的文章我们已经说完了电子的发现过程，电子电荷值的测量，然后我们还根据电子的电荷值，算出了原子的质量，以及体积的大小。
当然，电子的发现，以及跟电子有关的所有的测量都告诉了我们，物质确实是由原子构成的，而且原子不是构成物质的最小单元，在其中还有一个带负电的粒子，就是电子，这是组成所有元素原子的基本材料。
因此电子发现以后，基本上就没有人在怀疑原子的真实性了。但接下来的问题又来了，既然原子存在，而且还有内部结构，那你就要说清楚原子的结构是怎样的？
关于原子的结构，其实主要就是要说清楚三件事，它的质量是如何分布的？它的正电荷是如何分布的？质量和正电荷之间有什么关联？
那为什么要解释这三个问题？因为在汤姆逊测量出了电子的质荷比以后，我i们就推断出了氢原子质量和电子质量的比值，大约是2000倍。
这个推算的过程很简单，上节课我们就说了在法拉第时代就算出了氢原子和单位电荷的比值是10^-8千克/库仑，现在汤姆逊测出了电子质荷比，所以就能算出氢原子和电子的比值了。
你看，一个相对原子质量最小的氢原子都比电子重了2000倍，我们还知道电子是原子中的一个基本材料，所以就要解释其他的大部分质量是如何分布的？
还有我们知道电子带负电，而原子不带电，这就说明在原子中除了带负电的电子以外，还要有带正电的东西才能保证物质的电中性，那这个带正电的东西是啥？它又是如何分布的？它跟原子的主要质量有啥关系？
这就是当时人们所面临的问题，而解决这些问题的人叫欧内斯特·卢瑟福， 1871年出生在新西兰，他是人类历史上最伟大的实验物理学家，在1895年到1898年这三年间在卡文迪许实验室跟过汤姆逊，接触并研究了X射线和元素的放射性，这是当时实验物理学最前沿，最时髦的研究方向。
1898年的后半年就去了加拿大的麦克吉尔大学开始了独立的工作，在这个地方待了9年的时间，研究的工作重点也是放射性，在这其间发现了元素的善变，以及半衰期，那卢瑟福也凭借这个成就，获得了1908年的诺贝尔化学奖。
1906年他就去了曼彻斯特大学工作，在这个地方，卢瑟福开创了核物理，粒子物理研究的一般方法，用阿尔法粒子作为探针，轰击金箔，就了解了原子的内部结构，提出了广为人知的行星原子模型。
1919年卢瑟福接替了老师汤姆逊的工作，成为了卡文迪许实验室第四任掌门人。那在他的带领下，就做出了人类历史上第一台加速器，他的学生查德威克发现了中子，他的学生考克罗夫特和瓦尔顿利用中子轰击重核，诱发重核裂变，开启了核物理时代。
所以说，卢瑟福的成就已经不是用诺贝尔奖能够衡量的，其实他也把当时能获得的所有奖项，荣誉都获得了一遍，但这不是最关键的，再关键的是，他有一个称号叫：诺贝尔幼儿园园长。因为在他的学生中，有11个人获得了诺奖，估计这很难再被其他人超越了。
既然我们到了卢瑟福，那就把和他有关的重要发现都说一下，这就包括了人类对放射性的发现，以及研究，还有原子核的发现和原子核大小的测量，以及原子序数的发现，核电荷数的测量，这些问题。
说句实在话，这其实有点跑题了，我们的题目叫基本粒子，或者是粒子物理，这些其实都是核物理的范畴，我就不管了，反正都是科普，说啥都一样。
我们就从放射性元素的发现开始，还记得最开始的时候我们说的阴极射线管吧，汤姆逊就是通过它发现电子的，还有阴极射线管末端的绿色辉光也非常的神秘，所以在当时阴极射线管是每一个实验物理学家的必备玩具。