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化学家和物理学家
阿斯顿(Aston,Francis William) 英国化学家和物理学家。1877年9月1日生于伯明翰附近的哈博恩;1945年11月20日卒于剑桥。 1893年阿斯顿高中毕业,数理化的成绩居全班之冠。后来在伯明翰大学攻读化学。1910年前往剑桥,在J.J.汤姆孙手下工作。第一次世界大战期间(这时他任航空技师)一度中断,但他及时回来协助汤姆孙做磁场正电荷离子偏转实验。这些实验似乎说明了有些元素的原子有可能并不都具有同样大的质量,一反一个世纪以前道尔顿所作的原始假说。 为了对此作出判断,阿斯顿于1919年改进了汤姆孙的设备,把它设计成可以让具有一种特定质量的所有离子都汇集到照相底片上一条很细的细线上。在做氖气实验时,他证实底片上有两条线,其一所指质量为20,另一所指质量为22。从这两条线的对比暗度上阿斯顿计算出质量为20的离子数十倍于质量为22的离子数。要是把所有的离子都汇集到一起,它们的平均质量为20.2,而这才真正是氖的原子量。(后来发现了第三组质量为21的氖离子,但它只具有极低的浓度)。 研究氯气时,阿斯顿发现了两种类型的原子,其数量比为3:1,质量分别为35和37,平均值为35.5,这就是氯的原子量。到1920年末阿斯顿认为事情已经十分清楚,如果把氢的原子量视为1,那么所有的原子其质量都非常接近于一个整数。个别的元素之所以有非整数的原子量,唯一的原因是它们是不同的原子组成的混合物,这些原子具有不同的整数原子量。这样一来,一个世纪以前普劳特第一次提出的假说终于被证实是正确的了,虽则这个假设在整个十九世纪中一再被“扼杀”。(确切地说,普劳特的假说十年前已得到莫塞莱提出的原子数所证实,但阿斯顿的研究提供了更为直接的证据。) 阿斯顿的质谱仪(所以称为质谱仪是因为它象分光仪一样把元素谱成许多线条,不同的线条标志着不同的质量)证明,大多数的稳定元素是质量不同而化学性质相同的同位素的混合体。这一点有力地证实了索迪所提出的同位素概念。索迪这位物理学家仅仅能用它来解释放射性元素。阿斯顿利用质谱仪得以发现287种稳定同位素中的212种。 1925年一部更加完善的质谱仪制成了,这使得阿斯顿能够证明单个的同位素的“质量数”。事实上它跟整数相差无几,有时略大,有时略小。事实是这些微小的质差就是原子核的组成粒子互相结合,按哈金斯的说法叫作“结合能”的能差。当一种类型的原子转化为另一种类型的原子时,倘若有足够多的原子参加转化,那么结合能的差异便可能以造成毁灭的方式表现出来。二十年后,登普斯特在同位素上所发现的正是原子的这种大规模的转化,而原子弹的出现也就成为现实了。 阿斯顿因其质谱仪和质谱仪所带来的知识而荣获1922年的诺贝尔化学奖金。阿斯顿不象卢瑟福,也既描述了人类选择原子能的前景,也在他接受诺贝尔奖金的仪式上的致答词中谈到了这样一个意外的收获所包藏着的危险。
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