前 言

       现在，人们的生活与以前相比，发生了天翻地覆的变化：出行快速便捷，交流广泛迅速，食物丰富多样，居住宽敞明亮，衣着多姿多彩。这些变化背后是科学技术的飞速发展。为了赶上时代的步伐，每个人每天都在自觉或不自觉地学习新的知识。每个人的时间是有限的，在从事自己的专职工作之外，只能选择性地学习一些自己感兴趣的知识。有些人可能对核电站如何将强大的电力送到了千家万户和大大小小的工厂有兴趣；有些人可能希望了解我们强大国防力量中的主要支柱—— 核武器的基本原理；也有人想知道医院的高端仪器——MRI和PET为什么能够“看清楚”身体各处血流状态和脑子的活动情况；很多人对重离子治癌有兴趣，希望了解它是如何将人体内的肿瘤体精确杀灭的。上面所说的问题都涉及原子核物理的基础知识。一提到原子核，可能会觉得它非常神秘，它是一个深不可测的东西。其实，原子核是物质的基础，是一个非常奇妙的物质层次。尽管要详细地对它进行描述，需要量子力学知识和许多物理和高等数学知识，但是，也可以利用通俗的语言对它作出形象地描述，使更多的人对其有更多的了解，从而更好地了解许多高科技的工作原理和可能遇到的现象。

       1909年以前，科学界还认为原子是由质子和电子组成的。但是卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验证明原子中存在一个核心，就是原子核，这打开了原子核的大门，许多物理学家开动脑筋，想尽办法，不断思考，建造出各种各样的仪器设备，通过各种途径，在神秘的原子核世界里从实验和理论两方面进行探索。这样，就形成了一门新的学科——原子核物理学，专门研究原子核的结构、性质、相互作用。100多年来，在原子核研究过程中，出现过许多大师，如被称为原子核物理鼻祖的卢瑟福，原子核天然放射性的发现者贝克勒尔，首先对天然放射性进行研究的居里夫妇，中子的发现者查德威克，原子核结构模型的构建者波尔父子、玛丽亚·格佩特-梅耶和汉斯·延森，核裂变和链式反应的发现和应用者迈特纳、西拉德、费米，超重元素合成中的代表人物尤里·奥加涅相等。还有许许多多不为人知的核物理科学技术的研究者，正是他们的共同拼搏，丰富和发展了原子核物理，促进了人们对原子核的认知，使得核物理的基础知识在其他领域得到了应用，并发挥了巨大的作用。

       现在，我们已经知道原子是非常小的，其尺寸大概只有一亿分之一米。这样小的原子，还包含着电子和原子核，而且电子的质量非常小，99%以上的原子质量都集中在原子核上。那么，原子核的尺寸有多大呢？答案是：只有原子尺寸的万分之一左右。对于这么小的原子核，你一定会有一连串的问题：它们来自何处？有多少种不同的原子核？现在我们的制造能力那么强大，是否可以制造出新的原子核？原子核中的风景如何呢，是否也是麻雀虽小，五脏俱全，还是一个实心的小球？原子核有多重？原子核的外形如何，是一成不变，还是在不停地变换？如何使原子核快速地运动起来？如果一个原子核与另外一个原子核相碰，会发生什么情况？研究原子核与我们日常生活有什么关系？如果你有这些疑问，阅读本书可能会得到比较满意的答复。

       原子核物理还在不断地发展，特别是更深层次的问题，如组成原子核的核子—— 中子和质子的结构组成，本书没有涉及，这也是现在核物理研究的热点之一，如果读者有兴趣可以参考相关科普文章。

       总之，出版本书的初衷是希望读者通过阅读、对原子核的来源、性质、它们之间的相互作用以及与原子核有关的应用有所了解。如有不妥之处，敬请指正。

                                                 2020 年5 月

原子核的前世今生

靳根明 主编

项目统筹 韩 波

责任编辑 何晓东

装帧设计 大雅文化

出 版 甘肃科学技术出版社

印 刷 上海雅昌艺术印刷有限公司

开 本 787 毫米×1092 毫米 1/32 印 张 7 字 数 168 千

版 次 2020 年9 月第1 版

印 次 2020 年9 月第1 次印刷

印 数 1~3000

书 号 ISBN 978–7–5424–2238–5   定 价 38.00 元