原子核结构探秘

科学家们已经证实，物质是由分子、原子组成的，原子又是由原子核及核外电子构成，那么原子核又是怎样形成的呢？长期以来、科学家们都在致力于原子核结构的研究，自从质子和中子发现后，人们已意识到原子核实际只是由质子和中子构成的，科学家又进一步去探测质子和中子是怎样才能构成原子核的。1936年，有人提出了一种描述原子核结构的模型，即液滴模型，认为原子核是一种带电的液滴，具有类似于客观液体的一些性质：如在原子核中，每个核子（组成核的粒子，即中子与质子）只与周围邻近核子之间有相互作用，与液体中的每个分子只与近邻分子存在相互作用类似；原子核体积与原子量A成正比，这表明原子核的密度为常数，它不随原子量的变化而变化，这正象液体密度为常数一样。
     1939年产生的核裂变（原子核分裂反应）强有力地支持了这种原子核模型。核裂变说明核易发生形变，甚至可以一分为二，正如我们可以用隔板把水一分为二一样。然而大量的实验事实表明（如在原子核裂变过程中产生一种波长很短的光子——? 射线），在原子核内部存在能级。为了解释核中存在的能级，1949年，又有人提出另一种核结构模型——壳层模型：认为原子核内部存在壳层结构，不同壳层对应核的不同能级，核子分别占据壳层一定的位置，当核子从较高能级的壳层跃迁到较低能级的壳层时，就把多余的能量以?光子的形式释放出来。
     核的这两种结构模型都能解决部分实验事实，这就说明它们都必须修正，取长补短，才能统一起来，这项工作是由美国物理学家，1975年诺贝尔物理学奖的得主莫特尔逊进行的。1926年7月9日，莫特尔逊出生于芝加哥，它是位多才多艺的学者，他的一个同事曾这样赞扬他：“他在任何一个领域都可以成为一个大学者。”另外在同行中，他又以讲课著称，而且他几乎对所有课题进行明智的辩论。他的一位朋友描述他对大自然、骑自行车、游泳和音乐方面的兴趣时说：“他使我对在树林中散步来寻找磨菇产生了兴趣。”