［三］原子核

［三］原子核

前面提到的糖的加热分解，从矿石中抽取元素，石油分子的裂解等都属于化学反应。所谓化学反应，就是原子的排列发生变化，并伴随有能量交换或能量变化，例如火焰。

原子核反应与化学反应是完全不同的两种现象。

原子核反应是原子核中粒子的排列发生变化，并伴随有能量变化现象。任何元素的原子核都由核内粒子质子和中子构成。如果改变这些基本粒子的数目，那么元素就会变成同位素，甚至成为另一种元素。

原子核体积很小，却是一个非常重的质点，原子核的密度很大，它集中了99.9%以上的原子重量。如果整个原子的密度和原子核一样的话，那么用这种原子做的高尔夫球将会重达数十亿吨。由此推想，质子及中子的中心部分很可能比原子核的密度还高。可想而知，把如此重的粒子紧密聚集在体积甚小的核中，需要多大的力量。

这种力，称核力，我们还不知道它是如何产生的，不过我们知道它的大概能量。例如，铀或钚的原子只需释放一小部分能量就会造成原子弹爆炸或使原子炉发电等。

同样，如要把带电的粒子射进由粒子紧密结合而成的原子核中，也是需要极大的能量的。

对巨大能量的需求导致了回旋加速器及其他巨大粒子加速装置的出现，它彻底解决了研究原子核的科学家的困难。

劳伦斯射线研究所

加州大学的劳伦斯射线研究所设在柏克莱山丘上，那里可以俯瞰旧金山湾。研究所里装有现代炼金术的装置。科学家就是利用这个装置将某种元素改变成了另一种元素，这也正是昔时炼金士们的愿望。

加州柏克莱的劳伦斯射线研究所

我们利用这个装置在昔日炼金士的基础上又向前迈了好几步，不仅成功地将一种元素改变成了另一种元素，还造出了地球上不存在的元素，制造出了全新的物质。

正在说明回旋加速器的劳伦斯

劳伦斯射线研究所造出了大部分的合成元素并对这些元素做出了确认，同时，它也是产生人类与大自然之间这种新型关系的原动力研究所之一。这里装备有各种粒子加速装置，包括质子加速器（Bevatron）和184英寸回旋加速器（Cyclotron）等，它担负着美国原子能委员会（AEC）基础研究的重任。

回旋加速器是一种原子破坏装置，它与合成元素的诞生有事实上的关系。我们邀请了现已退休的劳伦斯博士讲解回旋加速器的诞生过程。劳伦斯博士是柏克莱加州大学射线研究所的创始者，并担任该研究所所长22年。他发明了回旋加速器，因此于1939年获得了诺贝尔物理学奖。