本文内容部分来源于第44期《少年时》读物，详情看文末
- 原子核的发现 -
上回说到1911年，一个更先进的模型被卢瑟福提出了：这就是大家非常熟悉的“行星模型”。但他的成就，又离不开“放射性元素”的发现——时间回到1896年，贝克勒尔在研究一种盐晶体的荧光现象时，把晶体放在了用纸包裹的照相底片上。在晶体没有接受阳光照射的情况下，把晶体和底片一起放进了抽屉。几天后，他发现，在黑暗环境中，这些底片竟然被严重曝光了！这说明，这些金属盐本身就会发出辐射！
这一发现，引起了居里夫妇的好奇心，他们明白这种辐射的源头应该是某些元素——在处理了大量的矿石后，他们设法分类出两种新的放射性元素，钋和镭。
图片来源：2018年8月第44期《少年时》
放射性元素的发现，给了科学家这样的启示——首先，当时认为组成物质的基本粒子的原子会从一种元素衰变成另一种元素。这从某种意义上也暗示着，原子是可分的，而且原子里或许还有着很复杂的结构。
就在居里夫妇向世人宣告他们发现的这两种新元素的同一年，1898年，卢瑟福发现铀和铀的化合物所发出的射线有两种不同类型：一种是极易吸收的，他称之为α射线；另一种有较强的穿透能力，他称之为β射线。后来法国化学家维拉尔又发现具有更强穿透本领的第三种射线γ射线。
图片来源：2018年8月第44期《少年时》
现在我们知道，这三种射线的本质其实是不一样的。α射线其实是不带电子的氦原子核，里面有两个中子两个质子。当铀衰变的时候，会散放出α射线，变成钍。α射线的强度很弱，不足以穿透一张白纸。
β射线其实就是电子。当碳衰变成氮时，会散发出β射线，它的强度是可以穿透白纸的，不过却不足以穿透掌心。顺便说一句，碳的衰变，是碳定年法的理论基础。
此外，铀还可以衰变散发出γ射线，它由光子组成，其强度可以穿透白纸和掌心，但不足以穿透水泥墙。
当然，这都是后话。回到当时，可以说这些高速射线的发现，是给了物理学家一个“轰开”原子并了解其内部结构的强有力武器。在这其中，又由于组成α射线的α粒子带有巨大能量和动量，就成为卢瑟福用来打开原子大门的钥匙。
图片来源：2018年8月第44期《少年时》
这个被评为“物理最美实验”之一的实验听上去非常简单：他们用α射线去轰击一层金箔，在某些情况下，α粒子的路径与入射的原始方向发生了很大角度的偏转，甚至出现了被反弹回来的情况。这让卢瑟福惊喜不已，因为这证明葡萄干面包木星是存在问题的——因为在这一模型中，电子是均匀分布在带正电荷的物质中，那么这种物质的密度应该很小，α粒子如果装不到质量较大的物质是绝不应该发生这种情况的。
图片来源：2018年8月第44期《少年时》
这就好比用子弹射击一只西瓜，结果子弹被弹了回来！
因此，卢瑟福提出：原子中有一个质量非常大、但体积非常小、而且带正电荷的原子核。也正是这个核，使得α粒子发生了偏转，甚至反弹！
图片来源：2018年8月第44期《少年时》
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