原子科學家列傳之三～赫斯與康普頓
赫斯（Victor F. Hess 1883 ~ 1964）
赫斯係於1911年因發現宇宙射線而成名。原先對於這種輻射的性質相當地不確定，一直到了1936年赫斯與其他科學家如密立根才確定此係來自外太空的宇宙射線，赫斯因而榮獲1936年諾貝爾物理獎。他又研究宇宙射線的生物效應、季節性的變化，以及其強度受到磁場擾動的影響。然而，在他的事業中，對人類健康影響最大的卻是他研究鐳元素的醫療用途。鐳毒害的性質和診斷。在1945年至1965年間，赫斯度量成千位鐳工作人員的全身鐳負擔量。這些度量所使用極靈敏的技術是他在福特漢（Fordham）大學發展出來的。早在第一次世界大戰期間，他是首先用蓋氏偵檢器以偵檢加馬射線，故對於低輻射量的偵測，早已有良好的基礎。
康普頓（Arthur Holly Compton 1892 ~ 1962）
首先成功完成核反應器鏈反應的費米認為身材高大與相貌俊美的人與智力成反比，但他承認康普頓是例外。在康普頓一生事業中，很早就展現無比的智力。在1719年他從普林斯頓大學獲得物理學博士後不久，他到英國劍橋大學事師拉塞福以探討散射加馬射線的性質。到了1920年代初期，他在聖路易的華盛頓大學繼續同樣的研究，惟不用加馬射線，而以X射線作為研究對象。他發現X射線經由石墨散射會降低能量。他假說X射線的行為像粒子（即光子），與石墨起碰撞後轉移其能量給石墨的電子。如將X射線視為波的一種，則此現象無法發生。例如聲音的波長（間距）從物體的表面反射時並不會改變。這種實驗證明電磁輻射具有粒子與波的性質，終於使他榮獲1927年諾貝爾物理獎。他的研究又轉向宇宙射線的探討。在全球數千不同位置度量結果顯示，宇宙射線的強度受到地球磁場強度的影響，也提供確證，宇宙射線含有帶電粒子。在第二次世界大戰爆發初期，由於其聲望高而被邀出面領導冶金實驗室。此屬於芝加哥大學的實驗室曾協助引導美國科學界的力量致力於發展原子彈。
原子科學家列傳之四～同事黨：菲拉與崑姆碧
菲拉(Gioacchino Failla 1891~1961)
菲拉為生物物理學與放射生物學的先鋒。1915年他在紐約紀念醫院開所吸收輻射能量，也就是今天的吸收劑量先驅。他把這觀念應用於鐳治療癌病的劑量估計，當時他的表示方法是每立方公分人體組織吸收輻射的能量（微卡）作為單位。在1922年他開始他的研究生涯。不久之後他致力於改善輻射的醫學應用，其重要成果之一是設計與製造氡產生器，也是美國的第一個產生氡的裝置。在1921年菲拉首先建議輻射劑量的表示法應使用所吸收輻射能量，也就是今天的吸收劑量先驅。他把這觀念應用於鐳治療癌病的劑量估計，當時他的表示方法是每立方公分人體組織吸收輻射的能量（微卡）作為單位。在1922年他的實驗室增設一部X光機，美國的第一個人形假體是他製造的，因此他能測定X光在人體中的過濾作用以及X光與人體距離的關係。1924年他到巴黎和居里夫人共事一年。1925年他回到美國以後，他向醫師建議可準確投射所需要的輻射劑量到病人的身上。由於他的貢獻，奠定了國際輻射單位與度量委員會以及輻射研究學會的基礎。菲拉在晚年離開了紐約紀念醫院而到哥倫比亞大學任教，在輻射突變和誘發癌病兩方面，菲拉都有很大的貢獻。
崑姆碧（Edith Quimby 1891~1982）
崑姆碧是在紐約紀念醫院開始她的事業，時在1919年，當時菲拉已在這所醫院建立第一個實驗室致力於輻射的醫學應用。當菲拉需要一位研究助理時，崑姆碧前往應徵，從此就與菲拉共事多年。鐳在當時已廣泛應用於治療癌病，但卻缺乏標準的程序和技術，所用的方法可說是權宜之計，對於腫瘤是否從鐳針接受所需要的劑量，毫無把握。崑姆碧是第一位測定在人體的組織中，從不同的鐳針排列方式，所獲得輻射劑量的分布。在1932年她所描述的輻射治癌技術，被選為最有效的鐳針組合，廣泛地用於美國。在同一時期，她定量從貝他和加馬輻射產生同樣的生物效應例如皮膚發紅，為比較生物效應的先鋒。這比較生物效應的觀念，仍為放射生物學領域所採用；這也是射質因數的基礎，用以轉換吸收劑量（戈雷或雷得為單位）為等效劑量（西弗或侖目為單位）。過去雖有人用X光底片作為估計輻射曝露之用，但崑姆碧為第一位發起大規模的膠片佩章使用方案。她把X光底片切成小塊狀，包以黑紙，分發給實驗室人員佩帶，時約在1923年。1940年崑姆碧與菲拉轉任哥倫比亞大學，利用加速器和核反應器製造新的醫用人工放射性同位素，經臨床試驗後供病人做診斷和治療疾病之用，如放射性碘和鈉，使崑姆碧成為核子醫學先鋒之一。從此崑姆碧在哥倫比亞大學教導下一代，以輻射物理與放射性同位素的臨床應用二科目為主，終其一生。
原子科學家列傳之五～侖琴與勞倫斯
侖琴（Wilhelm Conrad Rontgen 1845~1923）
在1895年11月8日，侖琴在德國烏茲堡（Wurzburg）大學注意到在他實驗過程，附近的桌上出現螢光。他的立即反應為有一種不可見的光來自半真空狀況的克魯克士（Hittorf-Crookes）管，他用這管以研究陰極射線，也就是電子。這神秘的射線居然會穿過包在管外不透明的紙張。X射線（光）終於誕生了。崙琴花了兩個月的時間徹底地探討X射線的性質，由於他的發現，帶來物理學與醫學革命性的進展。他也榮獲1901年諾貝爾物理獎，也是首屆的諾貝爾獎。當他被詢及發現X射線時的思索，他回答說：「我不思索，我只探討」。
侖琴在獲獎之前曾遭遇到許多困難。當他在荷蘭求學時遭受其他同學的戲謔而被開除。他從瑞士獲得博士學位後到烏茲堡大學求職時，因缺少一張大學畢業文憑幾乎失敗。甚至在發現X射線以後，有人指控他是剽竊別人的作品。侖琴重義輕利，不求榮華富貴，捐出諾貝爾獎金，臨終之前竟然一文不名。他的獵涉也很廣，例如氣體比熱、彈性、壓縮性、毛細管作用、晶體導熱、蒸汽與氣體的紅外輻射吸收、壓電性、電介體極化與對流電流的電磁效應等。
當歐陸正在熱烈探究新發現的X射線時，在同一年卻是滿清政府與日本政府簽下馬關條約割讓台灣的國恥年。我們更應努力研究原子科學，奮發圖強。
勞倫斯（Ernest O. Lawrence 1901~1958）
在1920年代，唯一可行以探討原子核的方法，係利用拉塞福所發展出來用阿伐粒子撞擊原子核。利用這種方法的難題是帶正電的阿伐粒子與同樣帶正電的原子核兩者之間的互相排斥。阿伐粒子所帶的能量不是很高，使上述難題一時無法突破。因此，拉塞福的方法適用於輕元素的原子核，因其所帶的正電荷較少。反之，對於高原子序數較重元素的原子核，拉塞福的方法則行不通。為了克服這難關，科技界曾致力於發展新的機器，期能加速帶電粒子至很高的能量，勞倫斯所研製的迴旋加速器經證實為所有新研發的機器中最為成功的，遂成為高能物理領域裡最重要的研究工具。
勞倫斯對於迴旋加速器的構想始於1929年，他閱讀一篇懷特樂（R.Wideroe）的作品。他描述加速的方法可用一對直線並排的圓筒以及用交變電場。勞倫斯領悟到可把懷特樂的一對圓筒改為兩個D形腔，平面部份相對著，然後置於一磁鐵兩極之間。在這兩個D形腔之間，離子（例如帶正電的質子）經過一連串的步驟作螺旋形的加速運動。因此，迴旋加速器可以為小體積但卻可產生很高能量的離子。勞倫斯設計的第一個迴旋加速器，直徑只有11.5公分，但可加速質子至80千電子伏。後來，勞倫斯利用改良的迴旋加速器以調查核反應過程並產生多種新的醫用同位素，例如早期用於治療白血病的磷-32，在1939年勞倫斯榮獲諾貝爾物理獎。我國台北榮民總醫院與行政院原子能委員會所轄核能研究所均擁有此新型的迴旋加速器。
原子科學家列傳之六～柯立芝與愛迪生
柯立芝（William David Coolidge 1873~1975）
在1913年柯立芝革命性地創新了放射醫學，研製了今天所謂的柯立芝管。柯立芝管並未涉及新的科學原理或發明，只是帶給他的雇主奇異公司一項新的產品，但是在醫學界卻成為一個新的里程碑。柯立芝於1905年受雇於美國奇異公司所屬研究實驗室，其工作項目之一係把電燈泡內脆弱的碳絲更換為鎢絲。但是在冶金方面當時既有的鎢不易製成鎢絲，柯立芝卻很成功地完成這件工作，並使改良過的電燈泡於1911年上市。奇異公司也製造X光管，柯立芝的鎢絲技術以及其他的配合可大大地改善X光管的性能。他利用加熱的鎢絲作為電子的射源，並作為陰極。因為管中剩餘的氣體分子原本作為電子的射源，如今已無用，所以柯立芝管（又稱為熱陰極管）可抽到高度的真空狀態，可耐受較高的操作電壓。較高的電壓可產生較高能量的X光，更可有效地治療深部的腫瘤。此外，X光的強度較為穩定，上下起伏變化很小，操作人員容易操作與控制X光的品質，也就是X光的能量。柯立芝後來昇任研究實驗室主管，最後任奇異公司的副總裁兼研究部主管。第二次世界大戰開始，他被任命評估鈾研究的軍事重要性，導致建立曼哈頓工程區以發展核武器。到1975年他共獲83件專利，並入選國家發明人榮譽府第，也是唯一在仍健在時接受此項榮譽的當選人。
愛迪生（Thomas Alva Edison 1847~1931）
在X射線被發現的那一年（1895），愛迪生早已享盛譽。他獲得的專利數以百計。從第一個實用的電燈泡至電影攝影機，均是他的傑作。當他知道侖琴發現了X光，也開始籌措必須要的設備以調查這新的現象。由於不易獲得X光管，愛迪生自行研製，但是仍脫離不了電燈泡的樣式。他研究的範圍很廣，但最主要的是改善螢光屏用以觀測X光的影像。在調查數千種材料之後，愛迪生認為鎢酸鈣遠比氧化鉑鋇（侖琴發現的）作為螢光屏更為有效。在1896年3月，愛迪生用鎢酸鈣作成一類似萬花筒，英文稱為Vitascope，後來則稱為螢光屏。雖然類似的裝置早已有人研發，但愛迪生的型式很快就成為醫生觀看X光影像的標準工具。就在這研發過程，愛迪生最得力的助手載禮（C. Dally）卻發生變性皮膚疾病，進而發展成為癌病，導致死亡。這是在美國第一件輻射傷亡的案件。
原子科學家列傳之七～牟勒與派克
牟勒（Hermann Joseph Müller 1892~1967）
被尊稱為輻射遺傳之父，1960年代初期牟勒開始其果蠅突變研究。他的同事的摩根（T. H. Morgan），亦為美國遺傳學家。開始時牟勒對於果蠅的突變率深感不耐，他是第一位用熱提昇果蠅的突變率。結果仍不滿意，他於1926年11月左右用50千伏X射線照射果蠅，結果更大大地增加突變率。因此，他是第一位展示用輻射誘發遺傳改變的人。不但如此，他以量化的方式決定突變的頻率。他整整花費二十年時光從事於此項研究工作，終於榮獲諾貝爾獎。他在政治上傾向左派，對於優生學的觀點頗具爭議性，對於輻射傷害持不同的看法。在1931年他被迫離開美國，在一年之後任職於列寧格列應用植物研究所遺傳實驗室。在史達林恐怖統治之下以及不同意共產政權的作法，迫使他離開蘇聯而前往蘇格蘭，在那裡他研究突變頻率與劑量率的依存關係。就在這時候，他開始警告那些不必要的輻射照射會導致誘發癌病的危險度以及遺傳效應。1940年代後半，美國正在大力發展核武器，牟勒回到美國，他對於放射性落塵的危害，也大聲疾呼。
派克（Herbert Parker 1910~1984）
派克於1932年開始他的輝煌事業，他和白德勝（J. R. Paterson）在鐳治療方面發展出一套稱為曼徹斯特系統，這套系統可使醫生排列鐳棒於最佳的幾何形狀，能使腫瘤獲得最高的輻射劑量，而對於其附近的健康組織卻不會造成太高的劑量，堪稱為放射治療的里程碑。在1938年派克離開英國而前往美國西雅圖的瑞典醫院，從事於高壓電X光的放射治療研究。第二次世界大戰開始，他參加位於芝加哥大學的冶金實驗室，擔任輻射防護工作，也是第一批獲得「保健物理學家」頭銜者之一。未幾，他離開芝加哥任職於橡嶺，建立保健物理部門，遂後成為橡嶺國家實驗室的一部分。1944年他回到華盛頓州在漢福特工廠建立保健物理部門，到了1956年他被任命為漢福特工廠總經理，他的成就之一為建立「侖卜」的劑量單位，取自英文Roentgen Equivalent Physical, REP（每立方公分人體組織吸收93爾格的輻射能量），又稱為Roentgen Equivalent Parker，甚至Roentgen Equivalent Biological, REP。第一個鈽在空氣中的最高許可濃度每立方公分3.1×10-11微居里也是他建立的。
原子科學家列傳之八～哈恩與梅特娜
哈恩（Otto Hahn 1879~1968）
哈恩為一法國化學家，由於他所發現的核分裂終於導致第二次世界大戰有了結尾。哈恩發現核分裂的故事始於1938年。當他看到一篇報告，由伊蓮‧居禮（居禮夫人女兒）撰寫，以中子撞擊鈾會產生釷系中的一個核種。他們想到這可能是類似於鑭的超鈾元素。哈恩告訴伊蓮的先生約里奧，這種想法是不對的，他要重複此項實驗。就在他和同事斯特拉斯曼（F. Strassmann）重複伊蓮的實驗時，卻發現鋇的三種同位素在此反應中出現。這是不可思議的事，因為鋇的質量只有鈾的一半而已。這種反應難以解釋。當他們在1939年1月6日發表此結果時，與當時所知道的核子物理現象正相反。哈恩有自知之明，他是學化學的，卻踏入物理的領域，因此他把這問題交給梅特娜去解釋。在1938年12月19日他寄給老朋友梅特娜的信中稱，「也許你可以解釋這怪誕的現象」，梅特娜後來告訴他，這就是原子核的分裂（簡稱核分裂）。在1944年哈恩榮獲諾貝爾獎，但卻無法前往領獎，因為他遭受英國拘留，當時英國想知道德國研製原子彈失敗的資訊。
梅特娜（Lise Meitner 1878~1968）
梅特娜除了發現核分裂的現象外，她還有許多其他的貢獻。她在1906年獲得物理博士學位，即前往柏林大學與哈恩共事。她的第一件成果係利用阿伐衰變過程，發射阿伐粒子的原子核會回跳，這回跳能量可用於純化放射性物質。後來，在奧地利威廉大帝研究所，她是第一位解釋內轉換電子的現象，也就是原子核自身加馬射線的能量把軌道電子擊出。她也是第一位描述歐傑電子的來源，也就是外層軌道電子吸收內層軌道躍遷時釋出的光子能量而被擊出。在1938年當德國納粹黨併吞奧國時，這位具猶太人血統的女性科學家即逃離至瑞典。在此之前，她和哈恩以及斯特拉斯曼已從事於中子撞擊鈾的實驗。她逃出納粹的魔掌後，哈恩與斯特拉斯曼仍繼續這實驗，並發現鋇的出現，且靠書信與梅特娜彼此聯繫。當她收到哈恩的信不久，她到丹麥訪她的姪兒弗立希共渡聖誕節，就在渡假期間他們證實鈾原子核的分裂才會產生鋇。他們利用波耳原子學說解釋了核分裂的現象，並致函學術期刊「自然」，命名此現象為核分裂。
原子科學家列傳之九～查兌克與費米
查兌克（James Chadwick 1891~1947）
1907年查兌克在英國曼徹斯特大學註冊入學，意外地發現自己走上物理的道路。他原本是要攻讀數學，但卻害羞而不願道出，將錯就錯留在物理的領域，想不到卻成為本世紀最傑出的物理學家之一。1913年他完成碩士學位，就到德國與蓋革（H. Geiger）共事，在那裡他是第一位證實貝他粒子的能量帶有某種範圍，一直到最大值。第一次世界大戰爆發時，他被困在德國，並被囚禁於一個跑馬場的馬厩裡。戰爭結束後他立即返回英倫，並參加拉塞福的研究群。拉塞福正在思索不帶電的次原子粒子的存在而引起了查兌克的好奇心，於是乃開始一連串的實驗以證實這種粒子的存在。開始時，所有的實驗都失敗，到了1930年波赫與貝克（W. Bothe and H. Becker）描述一件不尋常的事情，用阿伐粒子撞擊鈹金屬會產生另一種穿透力非常強的新的加馬射線。查兌克認為這種不尋常的加馬射線頗符合拉塞福所思索的中性粒子。1931年底，約里奧—居里夫婦（居里夫人女婿與女兒）宣稱此穿透力強的新「加馬射線」會從石蠟撞出高能的質子時，仍相信它是一種加馬射線，但查兌克認為此並非加馬射線，乃繼續他的實驗工作，終於在1932年，證實此新加馬射線乃是具有與質子同等質量的中性粒子，而命名為中子，並榮獲1935年諾貝爾物理獎。中子提供物理學家一最好的工具以探討原子的構造。它還能產生很多新的放射性同位素甚至誘發核分裂之鏈反應。波赫稱讚查兌克的發現為核子物理歷史的開端。
費米（E. Fermi 1901~1954）
費米第一個成就係提供數學的方法以描述某些次原子的行為，就在那時候另一位科學家狄拉克（P. Dirac）也進行同樣的研究，所以在核子物理上稱為費米—狄拉克統計力學。他的第二個成就是成功地解釋在貝他衰變過程會產生新的粒子，他稱為微中子。雖然在理論物理方面他有卓越的成就，但是在實驗方面的成就卻是使他最負盛名的原因。當約里奧—居里（居里夫人的女婿與女兒）用阿伐粒子撞擊鋁而產生人工放射核種時，費米也確認查兌克新近發現的中子可提供一方法，從較高原子序數的靶產生放射核種。費米注意到當在一木造的桌面上撞擊靶時，會誘發較高的活度，他歸納上述的觀察，認為中子的速度經木材散射而慢下來以後，誘發靶的活度更為有效。他也認知用中子撞擊鈾後會有潛力產生新的元素，稱為超鈾元素。由於他發現新的放射性元素以及用慢中子進行實驗，終於榮獲1938年諾貝爾物理獎。實際上所謂新元素並不新，它們只是分裂產物，由鈾分裂而產生的。費米獲獎後不久，離開義大利而前往美國，任職於哥倫比亞大學。他進行了一連串的實驗導致建造第一個核反應堆（俗稱原子爐）CP-1，也是第一個達成自持鏈反應的控制。這事件發生於1942年12月2日，地點為芝加哥大學斯德球場西側看台下的手球場。費米為第一位能控制核分裂的科學家。
原子能科學家列傳之十～居里家族
彼埃‧居里與瑪麗‧居里（Pierre Curie 1859~1906, Marie Curie 1867~1934）
在彼埃遇見瑪麗時，他已經享有令譽。在1880年他和他的弟弟雅各已發現壓電現象，也就是在晶體上施加壓力即可產生電位。他也探討磁的現象並確定所謂的居里點，高於此點的溫度，物質的磁性即消失。在1895年他和瑪麗結婚後，彼埃遷就瑪麗的研究興趣。他們共同探討那時新發現鈾礦的放射性。此現象雖已為貝克勒爾所發現，後人以其名「貝克」做為放射性物質活度的單位，但放射性這名詞卻為瑪麗所創。在用化學方法從礦中萃取鈾以後，她注意到剩餘的殘渣較純鈾更具放射性。她下結論說除了鈾以外，鈾礦中還含有新的元素，也具有放射性，因而導致他們發現釙與鐳。他們在很困難的條件下，不眠不休地工作四年以上，才從鈾礦中分離出上述的元素，並測定其化學性質。他們對於放射性的研究終於在1903榮獲諾貝爾物理獎。但是很不性地，在三年之後，當彼埃在風雨中橫跨馬路時被壓斃。從此彼埃在巴黎大學文理學院的教職由瑪麗接任。這是該校650年來第一位女性教授。在1910年放射學大會決定採用居里作為放射性的基本單位。一年之後居里夫人榮獲諾貝爾化學獎，以表揚她發現釙和鐳。她是第一位獲得兩個諾貝爾獎的科學家。她的餘生則致力於鐳的用途，例如用鐳治療癌。居里夫人於1934年7月4日罹患惡性貧血而逝世，過度的勞累是她致病的重要原因。
居里夫婦發現釙，釙之命名係紀念波蘭
約里奧-居里夫婦（Jean Frédéric Joliot 1900~1958,Irène Curie 1956~1987）
在1925年約里奧接受了一職位，擔任居里夫人的特別助理。第二年他和居里夫人的長女伊蓮結婚，成為最佳的科學伴侶。約里奧為一化學家，伊蓮則為物理學家，配合得很好。但是在他們早期的研究生涯中，失敗居多。他們未能發現中子，誤判中子為加馬射線。他們錯過發現正子的時機。但是由於他們不斷地觀測各種粒子，終於發現人工放射性，為他們最大的成就。約里奧和居里注意到，用阿伐粒子撞擊鋁時，會發射中子和正子。但是只要阿伐停止撞擊，中子的發射立即中止，但正子的發射卻不然。經他們仔細的分析後證實了用阿伐撞擊鋁會產生磷，而磷會發射正子。他們不但是首先發現人工放射性，也是首先用實驗證實核轉變，由一種元素轉變成另一種元素。在發現人工放射性之前，可用於醫學及科學研究的放射性物質均屬於天然產生的。現在可用人工的方法產生不同種類的新放射性同位素，其影響何其大。他們因而榮獲1935年的諾貝爾化學獎。在第二次世界大戰期間他們協助搶運重水到英國，德國雖控制了法國和挪威，卻無重水可用於發展原子彈。二次世界大戰結束以後，他們則致力於建造法國第一座核反應器。
原子科學家列傳之十一～貝克勒爾與愛因斯坦
貝克勒爾（Antonie Henri Becquerel 1852~1908）
貝克勒爾出生於科學家世家。他的祖父在電化學方面有卓越的貢獻。他的父親則在螢光和磷光方面也有卓越的成就。貝克勒爾不但繼承其先人對於科學的興趣，而且從她父親那裡繼承了許多父親研究過的礦石換化合物。貝克勒爾已有一些能發螢光的料可提供她探究神秘的射線。貝克勒爾所選擇的材料為鈾和鉀的雙硫酸鹽。他使用這種材料暴露於陽光，然後用黑紙把曝光的材料和感光底片包在一起。經過一段時間沖洗底片，可顯出鈾晶體的影像。他下結論說：發磷光的材料所發出的輻射能穿過不透光的紙張。開始時他想到的是鈾會吸收太陽的能量，然後發出X射線。在2月26日和27日，巴黎上空多雲，貝克勒爾原本打算把包好的鈾和感光底片要曬太陽，只好送回抽屜。到了3月1日沖洗底片，本來以為只能看到模糊的影像，想不到卻看到更清晰的影像，使他大為驚訝。鈾不需要外來的能源如太陽光也能發射輻射，因此他發現了放射性，從材料中自發的發出輻射。貝克勒爾展示鈾所發出的輻射在特性方面部份和X射線類同，但也有不同於X射線的特性，因他會受磁場的影響而偏轉，故必含有帶電粒子。他在1903年榮獲諾貝爾物理獎，現在我們以其名字「貝克」，作為輻射度量的活性單位。
愛因斯坦（Abert Einstein 1879～1955）
在原子科學領域裡，愛因斯坦的名望凌駕於其他科學家之上，且歷久不衰。這位具有猶太血統的科學家，幼年在德國度過，高中時遷居義大利，大學時代則在瑞士蘇黎世工藝學院就讀。在1900年因愛因斯坦完成了大學學業。1902年任職於瑞士專利局，工作乏味，下班後在家中進行自己所喜歡的研究。在他26歲時，也就是1905年，愛因斯坦共計發表了5篇論著，其中第二篇光電效應使他在1921年榮獲諾貝爾物理獎。最引人注目的是他所提出相對論的質量和能量的關係，這兩者是一體的兩面，可以互相轉換，這導致核能的實現（質量的損失可轉變成能量）。1912年秋天愛因斯坦回瑞士母校任教，他的座右銘為『研究的目的在追求真理』，時常告誡學生不要選擇輕鬆的途徑。1914年他遷居柏林，任職於普魯士皇家科學院及柏林大學。由於身具猶太人血統，在德國受到歧視，他於1931年接受美國普林斯頓高及研究所的邀請，於第二年離開德國前往美國。1938年德國在希特勒統治下已經發現以中子撞擊鈾會產生核分裂的現象。美國科學家仍上書羅斯福總統，由愛因斯坦具名簽署，信中建議展開鈾實際用途的研究，終於研製出核武器。第二次世界大戰戰後愛因斯坦倡議原子能的和平用途，阻止戰爭的再發生。愛因斯坦一生和志同道合的朋友共同探討科學的未知領域，休閒生活則為演奏音樂與讀書，淡泊明志，為本世紀的科學巨人。
原子科學家列傳之十二～阿斯頓與索迪
阿斯頓（Francis W.Aston 1877～1945）
阿斯頓畢業於英國伯明罕大學，在1919年加入湯姆遜的研究群，開始同位素測定的研究。他利用電場加速帶正電的離子，再經由一磁場使高速的離子偏轉。因為質量的不同，輕的離子偏轉的程度較重的離子為大，提供測定不同原子量的正確方法。阿斯頓用這種方法估計同位素存在於某種元素的相對數量，並證實幾乎所有的元素都有同位素。
阿斯頓用的研究儀器，就是日後所稱的質譜儀。他的實驗打破了以往所謂一種元素的所有原子都相同，且元素不可能再分的古老觀念。今天所謂元素是指具有相同原子序數的原子所構成的物質，但其各原子的原子量則未必相同。1922年阿斯頓榮獲諾貝爾化學獎。他證實許多穩定（非放射性）元素乃是同位素的混合物。
附註：同位素（ Isotope）：係指原子序數相同但質量不同的原子稱之為同位素。
索迪（Frederick Soddy 1877~1956）
索迪出生於英國，畢業於牛津大學，在加拿大麥吉爾大學任教而參與拉塞福的研究工作。1903年他回到英國，英國任職於倫敦大學。索迪證實拉塞福所謂的阿伐粒子就是被游離的氦原子，也就是氦原子核。
在1902年，拉塞福和索迪宣佈，放射性是某些元素的原子自發衰變的結果。某些種元素可藉此轉換變成他種的元素。因此，原子並非不可再分，他能自行衰變，有時變成質量較小的元素。由此更衍生出所謂核種的半化期又稱為半衰期。鈾元素使半數的同一核種的原子衰變成其他原子約需50億年，而氡僅需要3.82天。同一核種的半化期是不變的，不受溫度和壓力的影響。
1921年索迪榮獲諾貝爾化學獎。他對於放射性物質衰變後的最後產物做了預測。鐳經一系列衰變後的最終產物是鉛。釷經一系列衰變後的最終產物也是鉛。這兩種鉛和普通的鉛均為元素的同位素。到了1913年已發現40種以上的放射性物質，經索迪歸類後只屬於10種不同的元素，分別以不同的同位素出現，就和鉛的情形一樣。
附註：
核種（Nuclide）：係指原子之種類，由其核內的中子數、質子數及核之能態可區分之。
衰變（Decay）：如果同位素物質很活潑，便會排出多餘的粒子或能量，即放出輻射，直到能形成穩定的原子核為止，這種現象就稱為放射性同位素的衰變。
原子科學家列傳之十三～威爾遜與奧本海默
威爾遜（Charles Thomas Rees Wilson 1869~1959）
威爾遜生於蘇格蘭，擅長手藝。他畢業於英國曼徹斯特大學，然後到劍橋大學當研究生。他在1900年曾發表一篇論文，討論空氣中常會有一些離子產生的情形。後來師事湯姆遜，開始研究霧室，以觀測電子通過空氣時所留下來的痕跡。
霧室是一個具有窗口的盒子，在它的下方還有可推動的活塞。引進飽和水蒸汽的空氣以後，當活塞向下移動時，盒子內的空氣即膨脹冷卻，使得部份水蒸汽凝結而成為輕巧的雲霧。就像天空的雲裡，水蒸汽容易在有灰塵或帶電的空氣分子凝結成液滴一樣。霧室從此成為觀測游離粒子的利器，舉凡電子、阿伐粒子、正子、以及介子都可用霧室觀測其軌跡。因此，他在1927年榮獲諾貝爾物理獎。
威爾遜霧室以及其所顯示阿伐、貝他、加馬三種輻射的徑跡
霧室的起源是湯姆遜的要求，身為弟子的威爾遜專心一志的遵照老師的吩咐全力以赴，研製新的科學儀器，留下師徒合作的典範。
奧本海默（J. Robert Oppenheimer 1904~1967）
奧本海默出生於紐約富裕的家庭，以最高的榮譽畢業於哈佛大學。隨後又到英國劍橋大學深造，得與拉塞福共事。後來又到德國哥廷根大學進修，完成博士學位。1929年回到美國，因健康欠佳，隱居於新墨西哥州的農場。
修養了一年，他任教於加州大學（柏克萊）與加州理工學院。在第二次世界大戰爆發之前，他即被肯定為世界上十名首席理論物理學家之一。
1942年奧本海默被邀出任曼哈頓工程區計畫的負責人，主持原子彈的研製工作，選擇墨西哥州為研製中心，建立今天所謂的洛色拉莫士國家研究所。1945年7月16日凌晨5：30在距國家研究所100英里的阿拉摩哥多沙漠舉行第一顆原子彈試爆，結果圓滿成功。戰後他恢復教職，最後出任普林斯頓高級研究所所長。1963年他榮獲諾貝爾物理獎。
原子科學家列傳之十四～尤瑞與席博
尤瑞（Harold Clayton Urey 1893~1981）
尤瑞出生於美國印第安那州，1917年畢業於蒙大那大學，主修化學。後來到加州大學柏克萊校區進修，完成博士學位後到丹麥哥本哈根大學事師波耳。1923年底返美，先後任教於約翰霍普金斯大學與哥倫比亞大學。
在1931年秋天，尤瑞從美國國家標準局獲得少量快蒸發乾的液態氫，他在哥倫比亞大學就把這試樣作光譜分析，終於辨識出兩種不同的氫。他把較重的氫命名為deuterium，符號為2H，中文譯名為「氘」。希臘字的原意為第二。至於氘的原子核，其符號為d或D，英文則為deuteron。氘又稱為重氫，它和氧結合成為重水，可作為核反應器的緩和劑，用來減低核分裂所產生的快速中子的速度。
鈾235與鈾238分開不易，尤瑞在哥倫比亞大學設計一種經由多孔柵欄的氣體擴散法，使氣態的氟化鈾藉擴散的快慢，分離鈾235與鈾238。
二次大戰結束，尤瑞的興趣轉向海洋地質與宇宙射線。而在此之前，他因為發現氘而榮獲1934年諾貝爾化學獎。
席博（Glenn Seaborg 1912）
席博在科學上的貢獻為發現者、行政與教育家。從1930年代至1950年代，在加州大學柏克萊校區的勞倫斯實驗室以及芝加哥大學，他和他的同事先後發現鈽、鋂、鋦、鉲、鉳、鑀、鐨、鍆與鐒，以及多種的放射性核種包括碘131、鎝99m、鈷60、銫137與鐵55。他排列了週期表，置錒系於鑭系之下。由於他發現超鈾元素並測定它們的化學性質，席博在1951年榮獲諾貝爾化學獎。他曾擔任美國前原子能委員會主任委員長達10年之久，並歷任美國總統的科學顧問至羅斯福總統為止。他盡力告訴民眾關於核能的利益以及在醫學上、產業界、生物與物理科學方面放射核種之應用。新近發現的第106種元素，曾被建議用他的名字來命名為Seaborgium(Sg)，以尊崇他一生在放射化學的成就，惟限於國際純化學與應用化學聯盟的規定，不宜用仍健在的人作為元素的命名而作罷，但在美國此擬議可能實行，惟只限於美國。
註：鐪係根據plutonium中的lu音譯而成，鈽、鈈係根據pu的音譯成，鈈恐有不雅之嫌，而未廣為人使用
原子科學家列傳之十五～泰勒與埃凡斯
泰勒（Lauriston S. Taylor 1902~）
泰勒於26歲時即為美國國家標準局X射線組的負責人。在1929年他建立美國國家輻射防護與度量委員會（NCRP），其性質相當於國際放射防護委員會（ICRP），為美國管制機關諮詢輻射防護的指引機構，他在此機構擔任主席。在國家標準局，泰勒集中於X射線的度量。大約在1929年，他研製出全球第一部手提輻射測量計。他在標準局研製第一個自由空氣游離腔，作為度量X射線強度的原始裝置，也是第一個使用護極的游離腔。使用護極可使電場均勻，並可減小游離腔的尺寸和重量。在1930年代中期，他製成美國第一加壓游離腔，在當時是全球唯一可操作的自由空氣游離腔。國際放射防護委員會係依1928年第二屆國際放射學會議決議而成立的，它是輻射防護最具影響力的國際機構。泰勒從1937年至1950年擔任該會的秘書，而在1934年至1950年他兼任同樣具影響力的國際輻射單位與度量委員會的工作。1953年泰勒出任國際輻射單位與度量委員會的主席，一直擔任到1969年為止。泰勒在輻射防護領域的成就，無人可比擬的。
埃凡斯（Robley Evans 1907~1995）
埃凡斯還在加州理工學院當研究生時，就由他的指導教授羅伯密立坎推薦給洛杉磯縣衛生官員，因為當時在洛杉磯區域出產含鐳的專利藥物，衛生官員很關心會對公眾構成危害。埃凡斯畢業後任職於麻省理工學院，繼續調查鐳的毒害。埃凡斯研製第一個全身計數器以度量漆工的鐳吸取量，他們用含鐳的漆塗在鐘錶或儀表的針盤上。在人體內定量度量放射核種的含量是屬於首創的。今天在醫院中閃爍計數器如此的普遍係直接出自其原始的計數器。埃凡斯不但度量體內鐳的含量，他也強調其新陳代謝、危害、以及減輕危害的方法，為體內劑量測定術的先驅。他負責擬定放射性物質在體內的限制值，相當於0.1微居里的鐳226。這值被沿用超過40年，為趨骨物放射核種的限制基準。他約在1930年代首先使用放射核種去評估人體甲狀腺的功能。這項技術經得起時間的考驗，一直到1980年代仍為醫生有力的診斷利器，他被肯定是核子醫學奠基者之一。
