弗里茨·施特拉斯曼

弗里德里希·威廉·施特拉斯曼（德語：Friedrich Wilhelm Straßmann，1902年2月22日－1980年4月22日），德國物理學家，化學家。1938年，他和奧托·哈恩認證了中子轟擊鈾核產生的鋇，發現了核裂變現象。

基本介紹

• 中文名：弗里茨·施特拉斯曼
• 外文名：Friedrich Wilhelm Straßmann

簡介

弗里德里希·威廉·施特拉斯曼（德語：Friedrich Wilhelm Straßmann，1902年2月22日－1980年4月22日），德國物理學家，化學家。1938年，他和奧托·哈恩認證了中子轟擊鈾核產生的鋇，發現了核裂變現象。

奧托·哈恩

奧托·哈恩（德語：Otto Hahn，1879年3月8日－1968年7月28日），生於法蘭克福逝於哥廷根，德國放射化學家和物理學家，曾獲1944年諾貝爾化學獎。

中子

中子（英語：neutron）是一種電中性的粒子，具有略大於質子的質量。中子屬於重子類，由兩個下夸克和一個上夸克構成。絕大多數的原子核都由中子和質子組成（僅有氫例外，它僅由一個質子構成）。在原子核外，自由中子性質不穩定，平均壽命約為15分鐘。中子衰變時釋放一個電子和一個反中微子而成為質子（β衰變）。同樣的衰變過程在一些原子核中也存在。原子核中的中子和質子可以通過吸收和釋放π介子互相轉換。中子是由劍橋大學卡文迪許實驗室的英國物理學家詹姆斯·查德威克於1932年發現的。

鈾

鈾（Uranium）是一種銀白色金屬化學元素，屬於元素周期表中的錒系，化學符號為U，原子序為92。每個鈾原子有92個質子和92個電子，其中6個為價電子。鈾具有微放射性，其同位素都不穩定，並以鈾-238（146個中子）和鈾-235（143箇中子）最為常見。鈾在天然放射性核素中原子量第二高，僅次於鈽。其密度比鉛高出大約70%，比金和鎢低。天然的泥土、岩石和水中含有百萬分之一至百萬分之十左右的鈾。採礦工業從瀝青鈾礦等礦物中提取出鈾元素。

核裂變

核裂變（德語：Kernspaltung；英語：nuclear fission），在港台稱作核分裂，是指由較重的（原子序數較大的）原子，主要是指鈾或鈽，裂變成較輕的（原子序數較小的）原子的一種核反應或放射性衰變形式。核裂變是由莉澤·邁特納、奧托·哈恩及奧托·羅伯特·弗里施等科學家在1938年發現。核子彈以及核電站的能量來源都是核裂變。早期核子彈套用鈽-239為原料製成。而鈾-235裂變在核電站最常見。

重核原子經中子撞擊後，裂變成為兩個較輕的原子，同時釋放出數個中子，並且以伽馬射線的方式釋放光子。釋放出的中子再去撞擊其它的重核原子，從而形成鏈式反應而自發裂變。原子核裂變時除放出中子還會放出熱，核電站用以發電的能量即來源於此。因此核裂變產物的結合能需大於反應物的的結合能。

核裂變會將化學元素變成另一種化學元素，因此核裂變也是核遷變的一種。所形成的二個原子質量會有些差異，以常見的可裂變物質同位素而言，形成二個原子的質量比約為3:2。大部分的核裂變會形成二個原子，偶爾會有形成三個原子的核裂變，稱為三裂變變，大約每一千次會出現二至四次，其中形成的最小產物大小介於質子和氬原子核之間。

現代的核裂變多半是刻意產生，由中子撞擊引發的人造核反應，偶爾會有自發性的，因放射性衰變產生的核裂變，後者不需要中子的引發，特別會出現在一些質量數非常高的同位素，其產物的組成有相當的機率性甚至混沌性，和質子發射、α衰變、集群衰變等單純由量子穿隧產生的裂變不同，後面這些裂變每次都會產生相同的產物。核子彈以及核電站的能量來源都是核裂變。核燃料是指一物質當中子撞擊引發核裂變時也會釋放中子，因此可以產生鏈式反應，使核裂變持續進行。在核電站中，其能量產生速率控制在一個較小的速率，而在核子彈中能量以非常快速不受控制的方式釋放。

由於每次核裂變釋放出的中子數量大於一個，因此若對鏈式反應不加以控制，同時發生的核裂變數目將在極短時間內以幾何級數形式增長。若聚集在一起的重核原子足夠多，將會瞬間釋放大量的能量。核子彈便套用了核裂變的這種特性。製成核子彈所使用的重核含量，需要在90%以上。