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( 二 ) 濒危物种|长隆

在当时德国维尔茨堡大学的实验室里也有这么个东西，他的主人叫伦琴，在1895年某一天，伦琴就发现在他做阴极射线实验的时候，距离阴极射线管很远的荧光屏上也出了闪光，伦琴通过纸片、木板、薄金属板遮挡以后闪光依旧存在，这说明这种新出现的射线比阴极射线的穿透能力要强的多，由于不知道这是啥，就取名叫X射线。
现在我们知道这时阴极射线，也就是电子撞击了阳极上的金属原子，把其中基态的电子敲了出来，上层电子在跃迁的时候，就释放出了高能电磁波，就是X射线。
但当时的人们并不知道这是咋回事，所以伦琴就在年底发表了一篇论文《关于一种新射线》，论文一经发表立刻在全球就引起了巨大的轰动，轰动的并不是这篇论文，而是伦琴媳妇手部的X射线照片。可以说这张照片是人类从蛮荒时代以来，看到过的最惊奇的景象，非常不可思议，完全跟魔法一样神奇。
当然这件事也很快就传到了法国，法国人亨利·贝克勒尔，他家祖上是研究荧光物质的，还记得小时候的荧光表盘和荧光镯子吧，这东西在太阳底下一晒，在黑暗的环境下就能发出幽幽的绿光，当然在贝克勒尔家里还有一种荧光物质，叫亚硫酸铀钾，是一种含铀元素的荧光物质，这东西，不需要太阳照，也可能发光，但是太阳照了以后发光更强。
总之都跟太阳有关，所以贝克勒尔就想，太阳光是不是也可以让这些晶体发出跟X射线一样，具有穿透性的射线。
最后的研究结果是，只要是含有铀元素的物质，不管是不是荧光物质，也不管有没有太阳照射，都可以发出看不见的、穿透能力很强的射线。因为这些铀盐可以穿透层层包裹，使照相底片曝光。
最后贝克勒尔就得出这样的结论，铀元素可以释放出未知射线，具有穿透能力，这种射线被称为铀射线。
那随后在法国关于放射性的研究主要就是居里夫人和他的丈夫了，他俩发现了镭和钋两种元素，并且给元素的这种现象取名叫放射性。
现在我们将目光放回到英国的剑桥，卢瑟福和老师汤姆逊正在研究X射线通过气体后的电离效应，他们就听说了在法国又发现了一种新射线叫铀射线。
它们对铀射线也采用了同样的研究方法，看它经过气体以后，测量对气体导电率的影响，最后得出结论， X射线跟铀射线一样，都可以电离气体。
而且卢瑟福还通过研究铀射线的穿透性发现，铀射线其实有两种，一种叫α射线，他的穿透能力很弱，一张纸都可以挡住大部分的α射线。一种穿透能力跟X射线差不多，叫β射线。通过以上的研究，卢瑟福就顺利毕业，获得了加拿大麦克吉尔大学的教授职位。在去加拿大的时候，卢瑟福还顺便带了很多的铀盐和钍盐。
那接下来的问题是， α射线和β射线到底是啥东西，这需要搞清楚，其实这两个问题都不难，在1899年的时候，贝克勒尔就发现β射线可以被磁场偏转，并且利用汤姆逊的方法测量了β射线的质荷比，发现和电子的很接近，到了1907年考夫曼精确的测量了这个值，确认了β射线就是电子，不过它的速度要比阴极射线的快了很多。
确认α射线就稍微困难了一点， 1903年卢瑟福在麦克吉尔大学也利用汤姆逊的方法对α射线进行了研究，发现这东西的质荷比，是氢离子质荷比的两倍，前面的文章说了，氢离子的质荷比可以通过电解实验测量出来。
这个结果就有两种可能， α粒子的电荷跟氢离子的电荷一样，但是相对原子质量是氢原子的2倍，也就是2 。
但是没有相对原子质量是2的东西，在元素周期表中，氢的相对原子质量是1 ，下来就是相对原子质量为4的氦。
所以就剩下第二种可能了， α粒子的质量是氢离子的4倍，电荷是氢离子的2倍，这就可以解释实验结果了，那么得出来的结论就是， α粒子就是氦离子，也就是我们今天说的氦原子核。
不过可以看出，上面的推论其实猜测的成分很大，并不能严格地说明阿尔法粒子就是氦核，卢瑟福当时之所以这样认为，还有另一个证据。
1895年化学家拉塞姆在铀矿里面发现了“来自太阳的元素” ，就是氦元素，之所以说它来自于太阳，是因为氦最早是从太阳的光谱里面看到的，地球上以前没有发现过这种元素。
现在我们发现这种元素可以从铀矿中产生，而且在1903年这个现象已经得到了确认，所以汤姆逊就认为氦跟放射性有关，所以他相信α粒子就是氦核。