由中子轰击引发的放射性

费米

编者按

就像恩里科·费米在这篇文章中报道的一样，中子的碰撞会使许多原子核产生放射性。在实验中，他和其合作者们将许多种不同的元素暴露于中子源的辐射之下，发现几乎每一种实验中暴露的材料都会具有放射活性。并且他们在磷、铝、银、碘和铬中观察到了尤为强的效应，并测量得到它们的半衰期在数秒到几个小时之间不等。费米注意到似乎是原子核吸收了中子，并释放了一个电子，进而转变为质子，然后使原子核趋于稳定。这些实验尽管非常间接，但却隐含了持续核反应发生的可能性。　　英文

为查明物质在中子的轰击下是否会产生感生放射性的实验已经完成了，该实验产生不稳定的产物，而该产物将继续发生蜕变并放射出β粒子。初步的结果发表在1934年《科学研究》杂志第5卷第282页的通讯中。　　英文

中子源是一个密封的内含氡和铍粉末的玻璃管，在不同实验中，氡的用量从30到630毫居里不等。我们非常感谢公共卫生物理实验室的特拉巴基教授，他为我们提供了如此强的中子放射源。　　英文

把某些元素或含有这些元素的化合物压制成小的圆柱体形状，用放射源辐照其数分钟到几个小时不等，之后将它们放在以薄铝箔（厚约0.2 mm）为壁的盖革计数器周围，并记录每分钟的脉冲数。　　英文

迄今为止，我们已获得了下列元素在中子轰击下所产生的效应：

磷——强效应。半衰期约3小时。由磷物质蜕变放射出的电子可在威尔逊云室中被拍摄到。对放射性产物的化学分离情况显示，在中子的轰击下产生的不稳定元素可能是硅。

铁——半衰期约2小时。根据对其放射性产物进行化学分离的结果分析，产生的元素可能是锰。

硅——非常强的效应。半衰期约3分钟。经辐照后产生的电子可在威尔逊云室中被拍摄到。

铝——强效应。半衰期约12分钟。经辐照后产生的电子可在威尔逊云室中被拍摄到。

氯——产生效应的周期比目前研究过的任何元素产生效应的周期都要长得多。

钒——半衰期约5分钟。

铜——效应很小。半衰期约6分钟。

砷——半衰期约2天。

银——强效应。半衰期约2分钟。

碲——半衰期约1小时。

碘——超强效应。半衰期约30分钟。

铬——超强效应。半衰期约6分钟。产生的电子可在威尔逊云室中被拍摄到。

钡——效应小。半衰期约2分钟。

氟——半衰期约10秒钟。　　英文

下列元素也显示出存在效应的迹象：钠、镁、钛、锆、锌、锶、锑、硒和溴。其中有些元素显示出两个或多个半衰期，这可能是由于某些元素存在多种同位素，也可能是由于某些元素发生了连续的放射性衰变。为了验证以上这些实验结果并将该研究拓展到其他元素，相关实验仍在继续进行中。　　英文

由上述实验现象所引起的核反应在不同情况下可能是不同的。铁和磷这两种元素的化学分离效应似乎表明，至少在中子轰击这两种元素时，原子核吸收了中子并放射出一个质子。在中子轰击下产生的不稳定产物通过放射出一个β粒子又转变为初始的元素。　　英文

化学分离的工作由达戈斯蒂诺博士完成。阿马尔迪博士和塞格雷博士合作进行了物理方面的研究。　　英文

（沈乃澂　翻译；夏海鸿　审稿）