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     在1932年英國(guó)物理學(xué)家查德威克（ Chadwick）發(fā)現(xiàn)了原子的第三種基本單元。他觀測(cè)到當(dāng)用高速a粒子轟擊鈹（或其它元素）時(shí)，會(huì)放出一種不帶電荷的粒子。查德威克把這些中性粒子叫中子：經(jīng)計(jì)算它們的質(zhì)量為1．0087原子量單位，并且發(fā)現(xiàn)在一定條件下一個(gè)中子可以崩解變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。這可能是放射性元素發(fā)射的B射線中電子的來(lái)源。
    在上一節(jié)里我們討論了在原子中有三種基本粒子一電子、質(zhì)子和中子（普通氫原子是唯一的例外，它只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子而沒(méi)有中子）。

    從放射性元素放出的a粒子以高速運(yùn)動(dòng)，平均速度10，000英里／秒。它們的運(yùn)動(dòng)徑跡可在威爾遜遜（C。T。R。 Wilson）設(shè)計(jì)的云霧中照相。

    當(dāng)a粒子通過(guò)云霧室中的空氣時(shí)，它們打掉組成空氣的氣體分子上的電子從而產(chǎn)生了離子。這種空氣是被水蒸氣過(guò)飽和了的，電離的氣態(tài)分子成為凝聚核心而使水的液滴凝聚。這樣一來(lái)就出現(xiàn)了小水滴的徑跡（霧跡），標(biāo)記出x粒子穿過(guò)云霧室的徑跡。霧跡的照片表明a粒子的徑跡往往是直的，指出x粒子一般直接穿過(guò)空氣分子而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不過(guò)有少數(shù)a粒子的徑跡在接近行程的未端時(shí)，突然改變了方向，這表明有一些x粒子被偏轉(zhuǎn)了（圖3－7）。
    當(dāng)盧瑟福用從放射性供源射出的一東x粒子照射到很薄的金箔上時(shí)，他發(fā)現(xiàn)大多數(shù)粒子穿過(guò)固體金箔而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，僅有少數(shù)粒子從它們的行程上發(fā)生偏轉(zhuǎn)。從一系列這類實(shí)驗(yàn)的結(jié)果盧瑟福作出如下結(jié)論：（1）一個(gè)原子占有的體積必定大部分是空間，這可由穿過(guò)金箔的大多數(shù)a粒子不偏移而能加以證明，（2）在每個(gè)原子內(nèi)都必定有一個(gè)較重的帶正電荷的物體（原子核）。這是因?yàn)槭?/span>一個(gè)較重的帶正電荷的a粒子徑跡突然發(fā)生偏轉(zhuǎn)（從少數(shù)α粒子看到的）只能是由于它們撞到或靠近了另一個(gè)正電荷高度集中的粒子（核）而造成的。盧瑟福測(cè)定了核的直徑約為原子直徑的1006（原子直徑的數(shù)量級(jí)為10－8厘米）。盧瑟福假定在原子中有個(gè)極小的帶正電荷的原子核，在其中集中了原子的大部分質(zhì)量并被一定數(shù)目的電子所包圍而使原子整體是電中性的。這就是盧瑟福在1911年提出的核型原子理論，今天我們?nèi)匀徊捎眠@個(gè)模型。

    根據(jù)相同的一系列實(shí)驗(yàn)，盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核中的正電荷數(shù)（也就是核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)）對(duì)于許多較輕的元素來(lái)說(shuō)，大約是該元素原子量的一半。一種給定元素的原子核正電荷數(shù)等于該元素的原子序數(shù)。不過(guò)早在盧瑟福的實(shí)驗(yàn)之前很久在周期表中表示一種元素位置的號(hào)碼（見(jiàn)本書(shū)的扉頁(yè)）已被稱為該元素的原序數(shù)。