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中子活化祕錄
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作者:國立清華大學原子科學系
教授 翁寶山

早在1914年就有人預測 ,在1933年會出現人造放射性。果然不錯,還差兩星期就進入1934年,居里夫人的女兒和女婿(約里奧‧居里夫婦)用阿伐粒子撞擊鋁,產生磷30,道道地地的真正人造放射性。在羅馬,費米(核反應器的發明人)認為中子會比阿伐粒子帶正電,而原子核也帶正電,阿伐粒子要打進去比較難。

費米給他一位同事相當於1000元,要他去買化學週期表上所有元素。費米先後用中子撞擊了60種元素,然後觀測所誘發的放射性。當時撞擊黃金所產生放射性物質,發現半衰期約在兩天左右。原本理論物理學家的費米,卻改行做起實驗來。近代物理之父拉賽福立即致電賀稱:恭喜成功地逃出理論物理的圈圈。費米終於1938年獲得諾貝爾獎。但是他懷疑獎牌不是足金製成的,還在澡盆水中測量獎牌的重量和密度,然後他住宅地下室挖洞密藏。

費米又向丹麥哥本哈根友人赫畏希索取稀土元素做實驗,但赫畏希自己卻另有打算,他要自己嘗試,因此選擇了鏑下手。他的一位女助理把蓋氏偵檢器和其他相關設備都準備好,開始計測被中子照射過的鏑,但是一點反應也沒有。過了一些日子,她把盛裝鏑的拖盤倒空並清潔,然後用蓋氏偵檢器量測,居然有了反應。弄得她一頭霧水。她大叫說:放射性會隨著時間增加!後來才知道,原來鏑樣品放射性太強了,蓋氏偵檢器根本無法量測,而殘留在拖盤中的鏑,只是很少量,所以蓋氏偵檢器有了反應。

赫畏希終於利用中子誘發人造放射性的強弱以及半衰期的長短來判別和定量微量的元素,奠定了中子活化分析的基礎。另一位促成中子活化分析應用的功臣是美國麻省理工學院的埃凡斯,他發明優質的計數器,才能好好地測量人造放射性。

註:文中提到費米、居里夫人、約里奧‧居里夫婦、拉賽福、赫畏希、埃凡斯等人均出現於原能會出版的「原子科學家列傳」,民85年6月初版。

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