安徽路人假 -
1.如何制造回旋加速器
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，产生原子核反应的地方。两个“D”之间的电位差是由高周波电压产生的，在振动着的电场中它会配合粒子运动的速度而变换自己的方向。粒子在冲上靶心之前，要通过两个“D”好几百次，因此最后得到的能量相当于一次最大加速电压的数百倍。
回旋加速器的发展
这张照片上显示的是1930年的回旋加速器，这是试造的第一个回旋加速器。它没有装磁铁，性能也没有多好，但总算是可以操作，因此我们把它留作纪念。在这个回旋加速器上，两个电极被蜡粘在一起，并把它们放在一块磁铁的中间。第二个模型跟第一个尺寸相当，8英寸，性能还不错，被使用了很久。
1930年的第一个回旋加速器
接下来造成的就是11英寸的机器，它产生的电压可以达到100万伏特。我们用它实地做过原子核的实验。事实上，研究者们正是使用这个11英寸回旋加速器首次实现了原子核衰变。
11英寸回旋加速器
后来又陆续出现了27英寸和37英寸的回旋加速器。前者产生的电压位于400万～500万伏特之间。在它的帮助下，我们合成了许多新的放射性同位素。
之后，60英寸的回旋加速器诞生了，它可以造出5000万电子伏特的阿尔法粒子，直到今天我们还在使用它。
再后造成的是184英寸的同步回旋加速器。1957年经改造后，现在可以造出7.2亿电子伏特的粒子。今天借助这个重达4000吨的机器从事大量研究，今后也会不断地继续下去。
射线研究所里还有更大的加速器———质子加速器，它与回旋加速器有着许多共同的特征。质子加速器的发明者是Macmillan。它的名字“Bevatron”中的bev取自10亿电子伏特英文的第一个字母（billion electron volt）。这个装置可以将粒子能量加速到62亿电子伏特。
由上往下依次是：27英寸回旋
加速器（站在旁边的是劳伦斯）、60英寸回旋加速器、180英寸回旋加速器
质子加速器是在一座巨大的圆形建筑物里面建成的。粒子在一个直径为30米的磁铁中回转，与25年前建成的8英寸回旋加速器相比，其进步实在惊人。
我们不知道还会进步到什么程度。目前在美国的Brook Heaven、Long Island、瑞士的Geneve正在建造更大的加速装置。我相信，1000亿电子伏特的加速器在将来一定可以造出来。
元素的合成
如此，回旋加速器成了制造人工合成元素及发现新元素的基本工具。其实在1925年，人们发现了第88种天然元素的时候，科学家们就开始人工制造元素了。
天然元素中铀的重量最大，原子序数为92。1925年，元素周期表上还留有4个空位，表示还有4种元素没有被发现。它们就是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”“钫（Fr）”，原子序数分别为43、61、85及87。其中几种曾被误传于1937年之前已被发现，不过这种说法不久就被订正了。
质子加速器
这4种元素在大约50亿年前地球刚诞生时就已经存在了，但在今天，我们已经无法在地球上找到了。这是因为它们的原子核非常不稳定，在漫长的岁月中不断放出射线而衰变，最终完全消失，变成更轻、更稳定的其他种元素。当然，在今天，我们还可以通过人工方法把这些元素造出来。现在，如果我们要说明元素的不稳定性、放射能及元素的变换等问题，就必须研究原子核的构造。
一般我们用圆圈围加号“8”代表质子，圆圈里的加号表示一单位的正电荷。前面说过，普通的氢原子只有一个质子。给氢原子加一个不带电荷的中子，就变成了重氢，是氢的同位素。如果再给重氢加一个中子和质子，就成了氦的原子核。如果再给氦的原子核加一个质子和中子，就成为锂的原子核。这样逐个增加中子和质子的数目，就会不断生成更重的元素的原子核。
以银为例，它的一种同位素的原子核内含有47个质子和60个中子，其质子数与中子数的总和是107，所以重量（原子量）也是107。用记号表示银的原子核，就需要在其化学代号左下方写上47，即原子序数，也就是原子核里的质子数，在右上方写上107，也就是原子量，整个记号为47Ag107。
银的原子核受到中子的撞击，就会吞下一个中子而增加1单位的原子量，成为47Ag108，是银的同位素。
这种同位素比银稍重一点，具有放射能。所以原子核中的一个中子会获得一单位的正电荷而变成质子，与此同时，还会放出一个带负电荷的电子。
质子数增加1，原子序数变为48，从而由银变成了镉（Cd）。以中子（Neutron）的第一个字母n表示中子，以电子（Electron）的第一个字母e表示电子，可以将银受到中子的撞击而变为镉的过程表示为：
做这个实验并不困难。在一个装有镭和铍的袖珍原子破坏装置中放入银币，银会受到中子的撞击。如上所述，银原子吞下一个中子自动变为镉原子，与此同时，产生了一定程度的放射能，这种能量可以使盖氏计数器发出声音。类似情况在原子核受到某种粒子的撞击时都会发生，只是原子的一少部分会变换而已。
空白的四元素
1925年的元素周期表上还留有4个空位，它们分别是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”和“钫（Fr）”。其中“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”是人工合成的元素，与将银变成镉所用的方法相同。第四种的钫（Fr）是在观测锕自动放出阿尔法射线而衰变时发现的，这种现象非常罕见。
所谓“阿尔法衰变”，是指元素放出阿尔法射线而转变成其他元素，它是放射能的一种形态。在这个过程中，元素会失去一个阿尔法粒子。阿尔法粒子就是氦的原子核，由两个质子和两个中子构成。
锕，原子序数89，质量数227，也属于放射性元素。一次偶然的机会，巴黎居里研究所的培莉小姐发现了锕放出阿尔法射线而衰变的现象，这是非常罕见的。在这个现象中，锕放出一个阿尔法粒子，从而失去了两个质子而变成原子序数为87的元素，培莉小姐用自己国家的名字为其命名，叫做“钫（Fr）”。
这个反应可以写成：
后者能够更清楚地表示锕放出阿尔法粒子的情形。
用语言来描述这一过程就是，锕的质子数是89，原子量是227，失去两个质子，4个质量而变成质子数为87、原子量为223的钫。钫的数量很少，寿命很短，只有当放射性元素衰变的时候才会存在于自然界中，寿命最长的钫的同位素，其半衰期也只有21分钟。所谓“半衰期”，就是放射性同位素的半数原子完成放射性衰变所需的时间。
其他三种，即锝、钷、砹，都可在回旋加速器或原子炉中用合成变换的方法人工制造出来。
合成元素的认识
制造元素并不太困难，但在造出元素之后还要确认它是否是新元素，是困难的事情。原子序数分别为43、61、85、87的四种元素，都是在将其自非常微量的标本中分离、浓缩后才被确认为新元素的。
Emirio Segre
以镭为例，假定它的量非常微小，无法称量，连看也看不到，那么确认其存在的方法只有两种：第一，靠检出放射能确认其存在；第二，利用元素周期表上位于镭上方的钡或锶等近亲元素，从它们的溶液中抽出微量的镭，从而确认其存在。即将一些近亲元素混合在溶液中，用普通的分析方法去分离那些元素，那么微量的镭也会被一起抽出来。研究者们就是采用了这种方法，实现了对锝、钷、砹、钫这四种元素的确认。
锝是第一个被合成且确认的元素，它的发现者是Segre及他的同事培里伊。Segre是加州大学的物理学教授，于1959年获得了诺贝尔物理学奖。
以心消业 -
1.如何制造回旋加速器
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，产生原子核反应的地方。两个“D”之间的电位差是由高周波电压产生的，在振动着的电场中它会配合粒子运动的速度而变换自己的方向。粒子在冲上靶心之前，要通过两个“D”好几百次，因此最后得到的能量相当于一次最大加速电压的数百倍。
回旋加速器的发展
这张照片上显示的是1930年的回旋加速器，这是试造的第一个回旋加速器。它没有装磁铁，性能也没有多好，但总算是可以操作，因此我们把它留作纪念。在这个回旋加速器上，两个电极被蜡粘在一起，并把它们放在一块磁铁的中间。第二个模型跟第一个尺寸相当，8英寸，性能还不错，被使用了很久。
1930年的第一个回旋加速器
接下来造成的就是11英寸的机器，它产生的电压可以达到100万伏特。我们用它实地做过原子核的实验。事实上，研究者们正是使用这个11英寸回旋加速器首次实现了原子核衰变。
11英寸回旋加速器
后来又陆续出现了27英寸和37英寸的回旋加速器。前者产生的电压位于400万～500万伏特之间。在它的帮助下，我们合成了许多新的放射性同位素。
之后，60英寸的回旋加速器诞生了，它可以造出5000万电子伏特的阿尔法粒子，直到今天我们还在使用它。
再后造成的是184英寸的同步回旋加速器。1957年经改造后，现在可以造出7.2亿电子伏特的粒子。今天借助这个重达4000吨的机器从事大量研究，今后也会不断地继续下去。
射线研究所里还有更大的加速器———质子加速器，它与回旋加速器有着许多共同的特征。质子加速器的发明者是Macmillan。它的名字“Bevatron”中的bev取自10亿电子伏特英文的第一个字母（billion electron volt）。这个装置可以将粒子能量加速到62亿电子伏特。
由上往下依次是：27英寸回旋
加速器（站在旁边的是劳伦斯）、60英寸回旋加速器、180英寸回旋加速器
质子加速器是在一座巨大的圆形建筑物里面建成的。粒子在一个直径为30米的磁铁中回转，与25年前建成的8英寸回旋加速器相比，其进步实在惊人。
我们不知道还会进步到什么程度。目前在美国的Brook Heaven、Long Island、瑞士的Geneve正在建造更大的加速装置。我相信，1000亿电子伏特的加速器在将来一定可以造出来。
元素的合成
如此，回旋加速器成了制造人工合成元素及发现新元素的基本工具。其实在1925年，人们发现了第88种天然元素的时候，科学家们就开始人工制造元素了。
天然元素中铀的重量最大，原子序数为92。1925年，元素周期表上还留有4个空位，表示还有4种元素没有被发现。它们就是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”“钫（Fr）”，原子序数分别为43、61、85及87。其中几种曾被误传于1937年之前已被发现，不过这种说法不久就被订正了。
质子加速器
这4种元素在大约50亿年前地球刚诞生时就已经存在了，但在今天，我们已经无法在地球上找到了。这是因为它们的原子核非常不稳定，在漫长的岁月中不断放出射线而衰变，最终完全消失，变成更轻、更稳定的其他种元素。当然，在今天，我们还可以通过人工方法把这些元素造出来。现在，如果我们要说明元素的不稳定性、放射能及元素的变换等问题，就必须研究原子核的构造。
一般我们用圆圈围加号“8”代表质子，圆圈里的加号表示一单位的正电荷。前面说过，普通的氢原子只有一个质子。给氢原子加一个不带电荷的中子，就变成了重氢，是氢的同位素。如果再给重氢加一个中子和质子，就成了氦的原子核。如果再给氦的原子核加一个质子和中子，就成为锂的原子核。这样逐个增加中子和质子的数目，就会不断生成更重的元素的原子核。
以银为例，它的一种同位素的原子核内含有47个质子和60个中子，其质子数与中子数的总和是107，所以重量（原子量）也是107。用记号表示银的原子核，就需要在其化学代号左下方写上47，即原子序数，也就是原子核里的质子数，在右上方写上107，也就是原子量，整个记号为47Ag107。
银的原子核受到中子的撞击，就会吞下一个中子而增加1单位的原子量，成为47Ag108，是银的同位素。
这种同位素比银稍重一点，具有放射能。所以原子核中的一个中子会获得一单位的正电荷而变成质子，与此同时，还会放出一个带负电荷的电子。
质子数增加1，原子序数变为48，从而由银变成了镉（Cd）。以中子（Neutron）的第一个字母n表示中子，以电子（Electron）的第一个字母e表示电子，可以将银受到中子的撞击而变为镉的过程表示为：
做这个实验并不困难。在一个装有镭和铍的袖珍原子破坏装置中放入银币，银会受到中子的撞击。如上所述，银原子吞下一个中子自动变为镉原子，与此同时，产生了一定程度的放射能，这种能量可以使盖氏计数器发出声音。类似情况在原子核受到某种粒子的撞击时都会发生，只是原子的一少部分会变换而已。
空白的四元素
1925年的元素周期表上还留有4个空位，它们分别是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”和“钫（Fr）”。其中“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”是人工合成的元素，与将银变成镉所用的方法相同。第四种的钫（Fr）是在观测锕自动放出阿尔法射线而衰变时发现的，这种现象非常罕见。
所谓“阿尔法衰变”，是指元素放出阿尔法射线而转变成其他元素，它是放射能的一种形态。在这个过程中，元素会失去一个阿尔法粒子。阿尔法粒子就是氦的原子核，由两个质子和两个中子构成。
锕，原子序数89，质量数227，也属于放射性元素。一次偶然的机会，巴黎居里研究所的培莉小姐发现了锕放出阿尔法射线而衰变的现象，这是非常罕见的。在这个现象中，锕放出一个阿尔法粒子，从而失去了两个质子而变成原子序数为87的元素，培莉小姐用自己国家的名字为其命名，叫做“钫（Fr）”。
这个反应可以写成：
后者能够更清楚地表示锕放出阿尔法粒子的情形。
用语言来描述这一过程就是，锕的质子数是89，原子量是227，失去两个质子，4个质量而变成质子数为87、原子量为223的钫。钫的数量很少，寿命很短，只有当放射性元素衰变的时候才会存在于自然界中，寿命最长的钫的同位素，其半衰期也只有21分钟。所谓“半衰期”，就是放射性同位素的半数原子完成放射性衰变所需的时间。
其他三种，即锝、钷、砹，都可在回旋加速器或原子炉中用合成变换的方法人工制造出来。
合成元素的认识
制造元素并不太困难，但在造出元素之后还要确认它是否是新元素，是困难的事情。原子序数分别为43、61、85、87的四种元素，都是在将其自非常微量的标本中分离、浓缩后才被确认为新元素的。
Emirio Segre
以镭为例，假定它的量非常微小，无法称量，连看也看不到，那么确认其存在的方法只有两种：第一，靠检出放射能确认其存在；第二，利用元素周期表上位于镭上方的钡或锶等近亲元素，从它们的溶液中抽出微量的镭，从而确认其存在。即将一些近亲元素混合在溶液中，用普通的分析方法去分离那些元素，那么微量的镭也会被一起抽出来。研究者们就是采用了这种方法，实现了对锝、钷、砹、钫这四种元素的确认。
锝是第一个被合成且确认的元素，它的发现者是Segre及他的同事培里伊。Segre是加州大学的物理学教授，于1959年获得了诺贝尔物理学奖。
黑桃花 -
.如何制造回旋加速器
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，产生原子核反应的地方。两个“D”之间的电位差是由高周波电压产生的，在振动着的电场中它会配合粒子运动的速度而变换自己的方向。粒子在冲上靶心之前，要通过两个“D”好几百次，因此最后得到的能量相当于一次最大加速电压的数百倍。
回旋加速器的发展
这张照片上显示的是1930年的回旋加速器，这是试造的第一个回旋加速器。它没有装磁铁，性能也没有多好，但总算是可以操作，因此我们把它留作纪念。在这个回旋加速器上，两个电极被蜡粘在一起，并把它们放在一块磁铁的中间。第二个模型跟第一个尺寸相当，8英寸，性能还不错，被使用了很久。
1930年的第一个回旋加速器
接下来造成的就是11英寸的机器，它产生的电压可以达到100万伏特。我们用它实地做过原子核的实验。事实上，研究者们正是使用这个11英寸回旋加速器首次实现了原子核衰变。
11英寸回旋加速器
后来又陆续出现了27英寸和37英寸的回旋加速器。前者产生的电压位于400万～500万伏特之间。在它的帮助下，我们合成了许多新的放射性同位素。
之后，60英寸的回旋加速器诞生了，它可以造出5000万电子伏特的阿尔法粒子，直到今天我们还在使用它。
再后造成的是184英寸的同步回旋加速器。1957年经改造后，现在可以造出7.2亿电子伏特的粒子。今天借助这个重达4000吨的机器从事大量研究，今后也会不断地继续下去。
射线研究所里还有更大的加速器———质子加速器，它与回旋加速器有着许多共同的特征。质子加速器的发明者是Macmillan。它的名字“Bevatron”中的bev取自10亿电子伏特英文的第一个字母（billion electron volt）。这个装置可以将粒子能量加速到62亿电子伏特。
由上往下依次是：27英寸回旋
加速器（站在旁边的是劳伦斯）、60英寸回旋加速器、180英寸回旋加速器
质子加速器是在一座巨大的圆形建筑物里面建成的。粒子在一个直径为30米的磁铁中回转，与25年前建成的8英寸回旋加速器相比，其进步实在惊人。
我们不知道还会进步到什么程度。目前在美国的Brook Heaven、Long Island、瑞士的Geneve正在建造更大的加速装置。我相信，1000亿电子伏特的加速器在将来一定可以造出来。
元素的合成
如此，回旋加速器成了制造人工合成元素及发现新元素的基本工具。其实在1925年，人们发现了第88种天然元素的时候，科学家们就开始人工制造元素了。
天然元素中铀的重量最大，原子序数为92。1925年，元素周期表上还留有4个空位，表示还有4种元素没有被发现。它们就是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”“钫（Fr）”，原子序数分别为43、61、85及87。其中几种曾被误传于1937年之前已被发现，不过这种说法不久就被订正了。
质子加速器
这4种元素在大约50亿年前地球刚诞生时就已经存在了，但在今天，我们已经无法在地球上找到了。这是因为它们的原子核非常不稳定，在漫长的岁月中不断放出射线而衰变，最终完全消失，变成更轻、更稳定的其他种元素。当然，在今天，我们还可以通过人工方法把这些元素造出来。现在，如果我们要说明元素的不稳定性、放射能及元素的变换等问题，就必须研究原子核的构造。
一般我们用圆圈围加号“8”代表质子，圆圈里的加号表示一单位的正电荷。前面说过，普通的氢原子只有一个质子。给氢原子加一个不带电荷的中子，就变成了重氢，是氢的同位素。如果再给重氢加一个中子和质子，就成了氦的原子核。如果再给氦的原子核加一个质子和中子，就成为锂的原子核。这样逐个增加中子和质子的数目，就会不断生成更重的元素的原子核。
以银为例，它的一种同位素的原子核内含有47个质子和60个中子，其质子数与中子数的总和是107，所以重量（原子量）也是107。用记号表示银的原子核，就需要在其化学代号左下方写上47，即原子序数，也就是原子核里的质子数，在右上方写上107，也就是原子量，整个记号为47Ag107。
银的原子核受到中子的撞击，就会吞下一个中子而增加1单位的原子量，成为47Ag108，是银的同位素。
这种同位素比银稍重一点，具有放射能。所以原子核中的一个中子会获得一单位的正电荷而变成质子，与此同时，还会放出一个带负电荷的电子。
质子数增加1，原子序数变为48，从而由银变成了镉（Cd）。以中子（Neutron）的第一个字母n表示中子，以电子（Electron）的第一个字母e表示电子，可以将银受到中子的撞击而变为镉的过程表示为：
做这个实验并不困难。在一个装有镭和铍的袖珍原子破坏装置中放入银币，银会受到中子的撞击。如上所述，银原子吞下一个中子自动变为镉原子，与此同时，产生了一定程度的放射能，这种能量可以使盖氏计数器发出声音。类似情况在原子核受到某种粒子的撞击时都会发生，只是原子的一少部分会变换而已。
空白的四元素
1925年的元素周期表上还留有4个空位，它们分别是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”和“钫（Fr）”。其中“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”是人工合成的元素，与将银变成镉所用的方法相同。第四种的钫（Fr）是在观测锕自动放出阿尔法射线而衰变时发现的，这种现象非常罕见。
所谓“阿尔法衰变”，是指元素放出阿尔法射线而转变成其他元素，它是放射能的一种形态。在这个过程中，元素会失去一个阿尔法粒子。阿尔法粒子就是氦的原子核，由两个质子和两个中子构成。
锕，原子序数89，质量数227，也属于放射性元素。一次偶然的机会，巴黎居里研究所的培莉小姐发现了锕放出阿尔法射线而衰变的现象，这是非常罕见的。在这个现象中，锕放出一个阿尔法粒子，从而失去了两个质子而变成原子序数为87的元素，培莉小姐用自己国家的名字为其命名，叫做“钫（Fr）”。
这个反应可以写成：
后者能够更清楚地表示锕放出阿尔法粒子的情形。
用语言来描述这一过程就是，锕的质子数是89，原子量是227，失去两个质子，4个质量而变成质子数为87、原子量为223的钫。钫的数量很少，寿命很短，只有当放射性元素衰变的时候才会存在于自然界中，寿命最长的钫的同位素，其半衰期也只有21分钟。所谓“半衰期”，就是放射性同位素的半数原子完成放射性衰变所需的时间。
其他三种，即锝、钷、砹，都可在回旋加速器或原子炉中用合成变换的方法人工制造出来。
合成元素的认识
制造元素并不太困难，但在造出元素之后还要确认它是否是新元素，是困难的事情。原子序数分别为43、61、85、87的四种元素，都是在将其自非常微量的标本中分离、浓缩后才被确认为新元素的。
Emirio Segre
以镭为例，假定它的量非常微小，无法称量，连看也看不到，那么确认其存在的方法只有两种：第一，靠检出放射能确认其存在；第二，利用元素周期表上位于镭上方的钡或锶等近亲元素，从它们的溶液中抽出微量的镭，从而确认其存在。即将一些近亲元素混合在溶液中，用普通的分析方法去分离那些元素，那么微量的镭也会被一起抽出来。研究者们就是采用了这种方法，实现了对锝、钷、砹、钫这四种元素的确认。
锝是第一个被合成且确认的元素，它的发现者是Segre及他的同事培里伊。Segre是加州大学的物理学教授，于1959年获得了诺贝尔物理学奖。
北有云溪 -
包含机座，机座上的与左、右传动带(1、2)相连且都与输出动力的飞轮(3)构成超越离合器的左、右带轮(4、5)，上述机座上有可伸缩滑动且与反向杆(6)相连的左、右拉杆(7、8)，分别一端用连接件(9、10)与左、右拉杆相连且另一端与左、右传动带相连的左、右弹性件(11、12)，机座上有左、右弹性件的离合器，上述左、右带轮有回位件(13)。
上述离合器，可以有阶梯形棘齿的套筒、与棘齿配合的棘爪、固连在上述拉杆上的棘爪的顶杆。
上述左、右弹性件(11、12)分别与左、右拉杆(7、8)的连接件(9、10)可以是调节螺钉。
上述的反向杆(6)，可以是有左、右滑槽(14、15)的条形杆，中部与机座铰连，左、右拉杆上的左、右反向销(16、17)分别置于左、右滑槽中。
上述左、右弹性件(11、12)和回位件(13)，可以是弹簧，可以是线绕弹簧、也可以是片弹簧。还可以是橡胶条。
上述左、右拉杆(7、8)上，可以有施力的踏板，或拉手。
本实用新型，当交替拉动左、右拉杆时，一端与拉杆相连，另一端通过离合器与机座相连的弹性件交替拉伸蓄能，当拉杆滑动到终点时，离合器的顶杆推动棘爪释放套筒，使弹性件交替释放弹性，经传动带、带轮、交替驱动超越离合器，而由飞轮加速输出旋转动力。
本实用新型具有如下的优点和效果。
一、本实用新型先将人力转换成弹力并储蓄在弹性件中，当人力转换过程完成时，离合器分离，弹力爆发性的经传动带、带轮、由飞轮加速旋转而输出动力。
二、本实用新新型采用反向杆结构，使左、右拉杆在人力驱动下能交替伸缩，将人力交替转换储蓄于左、右弹性件，经左、右带轮，左、右超越离合器机构，将能量交替传递给飞轮，利用飞轮旋转惯性，能连续输出动力。
下面，再用实施例及实施例附图，对本实用新型作进一步说明。
附图的简要说明。
图1是本实用新型的一种蓄能式转动加速器的结构示意图。显示左拉杆7前滑，左后棘爪39刚释放左后套筒32的状态。
图2是
图1的A向示意图。并显示超越离合器和反向杆的局部剖视结构。
图中箭头示拉杆、飞轮、带轮的运动方向。
实施例1本实用新型的一种蓄能式转动加速器，如附图所示。由机座、拉杆、弹性件、传动带、超越离合器构成。
上述机座，有一块类似长方形的机板20，和机板下方且与机板固连的两条前机脚21和两条后机脚22。在机板后部有方形的通孔23。
上述拉杆，有长条形的左拉杆7和右拉杆8，其两端均由机板前后端的轴承24支承，并可前后滑动伸缩。在左、右拉杆前部分别固连有方形的左踏板18、右踏板19，和朝向下方的左反向销16、右反向销17，以及朝向后方的L形的左前顶杆25，右前顶杆26。在左、右拉杆的后部分别固连有朝向前方的L形的左后顶杆27、右后顶杆28。在机板20前部的上方中心，固连有转轴29。反向杆6，呈条形，中心部的孔套装在转轴29上，沿反向杆的长方向的中部，有贯通的左滑槽14、右滑槽15，上述左、右拉杆的左、右反向销16、17被分别插装在左、右滑槽14、15中，使能在滑槽中滑动。
上述弹性件，选用螺旋拉伸弹簧，左、右弹性件11、12分别套装在左、右拉杆7、8的中部，左、右弹性件的前端和后端，分别与套装在左、右拉杆上的左前套筒30、右前套筒31和左后套筒32、右后套筒33固连。上述四个套筒均呈阶梯轴形，其阶梯为离合器的棘齿。左、右前套筒30、31分别用通常调节螺钉结构的连接件9、10，从径向贯穿套筒，将套筒分别固定在左、右拉杆上，调整连接件，可改变套筒在拉杆上的位置，从而改变弹性件的力的储蓄量。在机板20前、后部适当位置的中心有能与拉杆上的左右前后顶杆25、26、27、28相适应的前离合器台34、后离合器台35，在前后离合器台上分别有与铰连在台上并用弹簧36压向拉杆并能分别与左、右前套筒30、31和左、右后套筒32、33的阶梯形棘齿相配合的弯折杆形的左、右前棘爪37、38和左、右后棘爪39、40。上述套筒、棘爪、顶杆分别构成两个弹性件11、12两端的四个离合器。
上述传动件1、2，用通常的柔性材料制成平带形，传动带1、2的一端，分别与上述左、右后套筒32、33固连。
上述超越离合器，可转动地套装在与两条后机脚中部固连的心轴41上，其结构与自行车的超越离合器相类似。有一个能输出旋转动力的飞轮3，飞轮的两侧各有一圈内棘齿42，紧靠飞轮两侧，各有一个左带轮4、右带轮5，在左、右带轮的轮缘部各有棘爪43，并用弹簧44将棘爪43压向内棘齿42。在左、右带轮中心部，有蜗旋形弹簧制的回位件13，回位件13的一端与心轴41固连，另一端与带轮固连。上述左、右传动带1、2的另一端分别固连在左、右带轮上，并使传动带能缠绕在带轮的周面上。左、右带轮的外侧各有一个盖板45。
使用本实施例，可用人的手力或脚力推动踏板。若先将左踏板18往前推，固定在左拉杆7上的左前套筒30随拉杆前伸，而拉长左弹性件11，当左拉杆被推到终点时，左前套筒30与左前棘爪37啮合，左后顶杆27推顶左后棘爪39，而释放左后套筒32，左弹性件11急速收缩，左后套筒32将左传动带1突然向前拉动，左带轮4逆时针转动，经啮合的棘爪43，内棘齿42，驱动飞轮3急速转动而输出动力。与此同时，反向杆6使右拉杆8向后退缩，右前顶杆26推顶右前棘爪38释放右前套筒31，右带轮5在回位件13弹力作用下，棘爪43脱离内棘齿42而使右带轮顺时(从A向看)转动，并缠绕右传动带2，将右后套筒33位向后方与右后棘爪40啮合，右弹性件12收缩恢复原始状态。然后将右踏板19往前推，固定在右拉杆8上的右前套筒31随之前滑，拉长右弹性件12，当右拉杆到达终点时，右前套筒31与右前棘爪38啮合，右后顶杆28推顶棘爪40，释放右后套筒33，右弹性件12急速收缩，右后套筒33将右传动带2突然向前拉动，右带轮5逆时针转动，经啮合的棘爪43、内棘齿42，驱动飞轮3急速转动而输出动力。与此同时，反向杆6使左拉杆7向后退缩，左前顶杆25推顶左前棘爪37释放左前套筒30，左带轮4在回位件13的弹力作用下，棘爪43脱离内棘齿42而使左带轮顺时转动，并缠绕左传动带1，将左后套筒32拉向后方与左后棘爪39啮合，左弹性件11收缩恢复原始状态。接下来再将左踏板18往前推，……如此周而复始，循环不已，连续急速驱动飞轮3输出动力。
权利要求1.蓄能式转动加速器，包含机座、机座上的与左、右传动带(1、2)相连且都与输出动力的飞轮(3)构成超越离合器的左、右带轮(4、5)，其特征在于上述机座上有可伸缩滑动且与反向杆(6)相连的左、右拉杆(7、8)，分别一端用连接件(9、10)，与左、右拉杆相连且另一端与左、右传动带相连的左、右弹性件(11、12)，机座上有左、右弹性件的离合器，上述左、右带轮有回位件(13)。
2.如权利要求1所述的蓄能式转动加速器，其特征在于所说的离合器，有阶梯形棘齿的套筒、与棘齿配合的棘爪、固连在上述拉杆上的棘爪的顶杆。
3.如权利要求1所述的蓄能式转动加速器，其特征在于所说的连接件(9、10)是调节螺钉。
4.如权利要求1所述的蓄能式转动加速器，其特征在于所说的反向杆(6)，是有左、右滑槽(14、15)的条形杆，中部与机座铰连，左、右拉杆上的左、右反向销(16、17)分别置于左、右滑槽中。
5.如权利要求1～5任一所述的蓄能式转动加速器，其特征在于所说的左、右弹性件(11、12)和回位件(13)均是弹簧。
6.如权利要求1～5任一所述的蓄能式转动加速器，其特征在于所说的左、右拉杆(7、8)上分别有左、右踏板(18、19)。
专利摘要本实用新型涉及以人力和弹力为能源的旋转动力机。包含机座、机座上的与左、右传动带1、2相连且都与输出动力的飞轮3构成超越离合器的左、右带轮4、5，机座上有可伸缩滑动且与反向件6相连的左、右拉杆7、8，分别一端用连接件9、10与拉杆相连且另一端与传动带相连的左、右弹性件11、12，机座上有弹性件的离合器，带轮有回位件13。推动拉杆使弹性件储蓄人力，离合器脱离后，弹力经传动带、带轮驱动飞轮，输出转动力。
Troublesleeper
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大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，产生原子核反应的地方。两个“D”之间的电位差是由高周波电压产生的，在振动着的电场中它会配合粒子运动的速度而变换自己的方向。粒子在冲上靶心之前，要通过两个“D”好几百次，因此最后得到的能量相当于一次最大加速电压的数百倍。
回旋加速器的发展
这张照片上显示的是1930年的回旋加速器，这是试造的第一个回旋加速器。它没有装磁铁，性能也没有多好，但总算是可以操作，因此我们把它留作纪念。在这个回旋加速器上，两个电极被蜡粘在一起，并把它们放在一块磁铁的中间。第二个模型跟第一个尺寸相当，8英寸，性能还不错，被使用了很久。
1930年的第一个回旋加速器
接下来造成的就是11英寸的机器，它产生的电压可以达到100万伏特。我们用它实地做过原子核的实验。事实上，研究者们正是使用这个11英寸回旋加速器首次实现了原子核衰变。
11英寸回旋加速器
后来又陆续出现了27英寸和37英寸的回旋加速器。前者产生的电压位于400万～500万伏特之间。在它的帮助下，我们合成了许多新的放射性同位素。
之后，60英寸的回旋加速器诞生了，它可以造出5000万电子伏特的阿尔法粒子，直到今天我们还在使用它。
再后造成的是184英寸的同步回旋加速器。1957年经改造后，现在可以造出7.2亿电子伏特的粒子。今天借助这个重达4000吨的机器从事大量研究，今后也会不断地继续下去。
射线研究所里还有更大的加速器———质子加速器，它与回旋加速器有着许多共同的特征。质子加速器的发明者是Macmillan。它的名字“Bevatron”中的bev取自10亿电子伏特英文的第一个字母（billion electron volt）。这个装置可以将粒子能量加速到62亿电子伏特。
由上往下依次是：27英寸回旋
加速器（站在旁边的是劳伦斯）、60英寸回旋加速器、180英寸回旋加速器
质子加速器是在一座巨大的圆形建筑物里面建成的。粒子在一个直径为30米的磁铁中回转，与25年前建成的8英寸回旋加速器相比，其进步实在惊人。
我们不知道还会进步到什么程度。目前在美国的Brook Heaven、Long Island、瑞士的Geneve正在建造更大的加速装置。我相信，1000亿电子伏特的加速器在将来一定可以造出来。
元素的合成
如此，回旋加速器成了制造人工合成元素及发现新元素的基本工具。其实在1925年，人们发现了第88种天然元素的时候，科学家们就开始人工制造元素了。
天然元素中铀的重量最大，原子序数为92。1925年，元素周期表上还留有4个空位，表示还有4种元素没有被发现。它们就是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”“钫（Fr）”，原子序数分别为43、61、85及87。其中几种曾被误传于1937年之前已被发现，不过这种说法不久就被订正了。
质子加速器
这4种元素在大约50亿年前地球刚诞生时就已经存在了，但在今天，我们已经无法在地球上找到了。这是因为它们的原子核非常不稳定，在漫长的岁月中不断放出射线而衰变，最终完全消失，变成更轻、更稳定的其他种元素。当然，在今天，我们还可以通过人工方法把这些元素造出来。现在，如果我们要说明元素的不稳定性、放射能及元素的变换等问题，就必须研究原子核的构造。
一般我们用圆圈围加号“8”代表质子，圆圈里的加号表示一单位的正电荷。前面说过，普通的氢原子只有一个质子。给氢原子加一个不带电荷的中子，就变成了重氢，是氢的同位素。如果再给重氢加一个中子和质子，就成了氦的原子核。如果再给氦的原子核加一个质子和中子，就成为锂的原子核。这样逐个增加中子和质子的数目，就会不断生成更重的元素的原子核。
以银为例，它的一种同位素的原子核内含有47个质子和60个中子，其质子数与中子数的总和是107，所以重量（原子量）也是107。用记号表示银的原子核，就需要在其化学代号左下方写上47，即原子序数，也就是原子核里的质子数，在右上方写上107，也就是原子量，整个记号为47Ag107。
银的原子核受到中子的撞击，就会吞下一个中子而增加1单位的原子量，成为47Ag108，是银的同位素。
这种同位素比银稍重一点，具有放射能。所以原子核中的一个中子会获得一单位的正电荷而变成质子，与此同时，还会放出一个带负电荷的电子。
质子数增加1，原子序数变为48，从而由银变成了镉（Cd）。以中子（Neutron）的第一个字母n表示中子，以电子（Electron）的第一个字母e表示电子，可以将银受到中子的撞击而变为镉的过程表示为：
做这个实验并不困难。在一个装有镭和铍的袖珍原子破坏装置中放入银币，银会受到中子的撞击。如上所述，银原子吞下一个中子自动变为镉原子，与此同时，产生了一定程度的放射能，这种能量可以使盖氏计数器发出声音。类似情况在原子核受到某种粒子的撞击时都会发生，只是原子的一少部分会变换而已。
空白的四元素
1925年的元素周期表上还留有4个空位，它们分别是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”和“钫（Fr）”。其中“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”是人工合成的元素，与将银变成镉所用的方法相同。第四种的钫（Fr）是在观测锕自动放出阿尔法射线而衰变时发现的，这种现象非常罕见。
所谓“阿尔法衰变”，是指元素放出阿尔法射线而转变成其他元素，它是放射能的一种形态。在这个过程中，元素会失去一个阿尔法粒子。阿尔法粒子就是氦的原子核，由两个质子和两个中子构成。
锕，原子序数89，质量数227，也属于放射性元素。一次偶然的机会，巴黎居里研究所的培莉小姐发现了锕放出阿尔法射线而衰变的现象，这是非常罕见的。在这个现象中，锕放出一个阿尔法粒子，从而失去了两个质子而变成原子序数为87的元素，培莉小姐用自己国家的名字为其命名，叫做“钫（Fr）”。
这个反应可以写成：
后者能够更清楚地表示锕放出阿尔法粒子的情形。
用语言来描述这一过程就是，锕的质子数是89，原子量是227，失去两个质子，4个质量而变成质子数为87、原子量为223的钫。钫的数量很少，寿命很短，只有当放射性元素衰变的时候才会存在于自然界中，寿命最长的钫的同位素，其半衰期也只有21分钟。所谓“半衰期”，就是放射性同位素的半数原子完成放射性衰变所需的时间。
其他三种，即锝、钷、砹，都可在回旋加速器或原子炉中用合成变换的方法人工制造出来。
合成元素的认识
制造元素并不太困难，但在造出元素之后还要确认它是否是新元素，是困难的事情。原子序数分别为43、61、85、87的四种元素，都是在将其自非常微量的标本中分离、浓缩后才被确认为新元素的。
Emirio Segre
以镭为例，假定它的量非常微小，无法称量，连看也看不到，那么确认其存在的方法只有两种：第一，靠检出放射能确认其存在；第二，利用元素周期表上位于镭上方的钡或锶等近亲元素，从它们的溶液中抽出微量的镭，从而确认其存在。即将一些近亲元素混合在溶液中，用普通的分析方法去分离那些元素，那么微量的镭也会被一起抽出来。研究者们就是采用了这种方法，实现了对锝、钷、砹、钫这四种元素的确认。
锝是第一个被合成且确认的元素，它的发现者是Segre及他的同事培里伊。Segre是加州大学的物理学教授，于1959年获得了诺贝尔物理学奖。
北境漫步 -
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，产生原子核反应的地方。两个“D”之间的电位差是由高周波电压产生的，在振动着的电场中它会配合粒子运动的速度而变换自己的方向。粒子在冲上靶心之前，要通过两个“D”好几百次，因此最后得到的能量相当于一次最大加速电压的数百倍。
回旋加速器的发展
这张照片上显示的是1930年的回旋加速器，这是试造的第一个回旋加速器。它没有装磁铁，性能也没有多好，但总算是可以操作，因此我们把它留作纪念。在这个回旋加速器上，两个电极被蜡粘在一起，并把它们放在一块磁铁的中间。第二个模型跟第一个尺寸相当，8英寸，性能还不错，被使用了很久。
1930年的第一个回旋加速器
接下来造成的就是11英寸的机器，它产生的电压可以达到100万伏特。我们用它实地做过原子核的实验。事实上，研究者们正是使用这个11英寸回旋加速器首次实现了原子核衰变。
11英寸回旋加速器
后来又陆续出现了27英寸和37英寸的回旋加速器。前者产生的电压位于400万～500万伏特之间。在它的帮助下，我们合成了许多新的放射性同位素。
之后，60英寸的回旋加速器诞生了，它可以造出5000万电子伏特的阿尔法粒子，直到今天我们还在使用它。
再后造成的是184英寸的同步回旋加速器。1957年经改造后，现在可以造出7.2亿电子伏特的粒子。今天借助这个重达4000吨的机器从事大量研究，今后也会不断地继续下去。
射线研究所里还有更大的加速器———质子加速器，它与回旋加速器有着许多共同的特征。质子加速器的发明者是Macmillan。它的名字“Bevatron”中的bev取自10亿电子伏特英文的第一个字母（billion electron volt）。这个装置可以将粒子能量加速到62亿电子伏特。
由上往下依次是：27英寸回旋
加速器（站在旁边的是劳伦斯）、60英寸回旋加速器、180英寸回旋加速器
质子加速器是在一座巨大的圆形建筑物里面建成的。粒子在一个直径为30米的磁铁中回转，与25年前建成的8英寸回旋加速器相比，其进步实在惊人。
我们不知道还会进步到什么程度。目前在美国的Brook Heaven、Long Island、瑞士的Geneve正在建造更大的加速装置。我相信，1000亿电子伏特的加速器在将来一定可以造出来。
元素的合成
如此，回旋加速器成了制造人工合成元素及发现新元素的基本工具。其实在1925年，人们发现了第88种天然元素的时候，科学家们就开始人工制造元素了。
天然元素中铀的重量最大，原子序数为92。1925年，元素周期表上还留有4个空位，表示还有4种元素没有被发现。它们就是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”“钫（Fr）”，原子序数分别为43、61、85及87。其中几种曾被误传于1937年之前已被发现，不过这种说法不久就被订正了。
质子加速器
这4种元素在大约50亿年前地球刚诞生时就已经存在了，但在今天，我们已经无法在地球上找到了。这是因为它们的原子核非常不稳定，在漫长的岁月中不断放出射线而衰变，最终完全消失，变成更轻、更稳定的其他种元素。当然，在今天，我们还可以通过人工方法把这些元素造出来。现在，如果我们要说明元素的不稳定性、放射能及元素的变换等问题，就必须研究原子核的构造。
一般我们用圆圈围加号“8”代表质子，圆圈里的加号表示一单位的正电荷。前面说过，普通的氢原子只有一个质子。给氢原子加一个不带电荷的中子，就变成了重氢，是氢的同位素。如果再给重氢加一个中子和质子，就成了氦的原子核。如果再给氦的原子核加一个质子和中子，就成为锂的原子核。这样逐个增加中子和质子的数目，就会不断生成更重的元素的原子核。
以银为例，它的一种同位素的原子核内含有47个质子和60个中子，其质子数与中子数的总和是107，所以重量（原子量）也是107。用记号表示银的原子核，就需要在其化学代号左下方写上47，即原子序数，也就是原子核里的质子数，在右上方写上107，也就是原子量，整个记号为47Ag107。
银的原子核受到中子的撞击，就会吞下一个中子而增加1单位的原子量，成为47Ag108，是银的同位素。
这种同位素比银稍重一点，具有放射能。所以原子核中的一个中子会获得一单位的正电荷而变成质子，与此同时，还会放出一个带负电荷的电子。
质子数增加1，原子序数变为48，从而由银变成了镉（Cd）。以中子（Neutron）的第一个字母n表示中子，以电子（Electron）的第一个字母e表示电子，可以将银受到中子的撞击而变为镉的过程表示为：
做这个实验并不困难。在一个装有镭和铍的袖珍原子破坏装置中放入银币，银会受到中子的撞击。如上所述，银原子吞下一个中子自动变为镉原子，与此同时，产生了一定程度的放射能，这种能量可以使盖氏计数器发出声音。类似情况在原子核受到某种粒子的撞击时都会发生，只是原子的一少部分会变换而已。
空白的四元素
1925年的元素周期表上还留有4个空位，它们分别是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”和“钫（Fr）”。其中“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”是人工合成的元素，与将银变成镉所用的方法相同。第四种的钫（Fr）是在观测锕自动放出阿尔法射线而衰变时发现的，这种现象非常罕见。
所谓“阿尔法衰变”，是指元素放出阿尔法射线而转变成其他元素，它是放射能的一种形态。在这个过程中，元素会失去一个阿尔法粒子。阿尔法粒子就是氦的原子核，由两个质子和两个中子构成。
锕，原子序数89，质量数227，也属于放射性元素。一次偶然的机会，巴黎居里研究所的培莉小姐发现了锕放出阿尔法射线而衰变的现象，这是非常罕见的。在这个现象中，锕放出一个阿尔法粒子，从而失去了两个质子而变成原子序数为87的元素，培莉小姐用自己国家的名字为其命名，叫做“钫（Fr）”。
这个反应可以写成：
后者能够更清楚地表示锕放出阿尔法粒子的情形。
用语言来描述这一过程就是，锕的质子数是89，原子量是227，失去两个质子，4个质量而变成质子数为87、原子量为223的钫。钫的数量很少，寿命很短，只有当放射性元素衰变的时候才会存在于自然界中，寿命最长的钫的同位素，其半衰期也只有21分钟。所谓“半衰期”，就是放射性同位素的半数原子完成放射性衰变所需的时间。
其他三种，即锝、钷、砹，都可在回旋加速器或原子炉中用合成变换的方法人工制造出来。
合成元素的认识
制造元素并不太困难，但在造出元素之后还要确认它是否是新元素，是困难的事情。原子序数分别为43、61、85、87的四种元素，都是在将其自非常微量的标本中分离、浓缩后才被确认为新元素的。
Emirio Segre
以镭为例，假定它的量非常微小，无法称量，连看也看不到，那么确认其存在的方法只有两种：第一，靠检出放射能确认其存在；第二，利用元素周期表上位于镭上方的钡或锶等近亲元素，从它们的溶液中抽出微量的镭，从而确认其存在。即将一些近亲元素混合在溶液中，用普通的分析方法去分离那些元素，那么微量的镭也会被一起抽出来。研究者们就是采用了这种方法，实现了对锝、钷、砹、钫这四种元素的确认。
锝是第一个被合成且确认的元素，它的发现者是Segre及他的同事培里伊。Segre是加州大学的物理学教授，于1959年获得了诺贝尔物理学奖。
kikcik -
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，产生原子核反应的地方。两个“D”之间的电位差是由高周波电压产生的，在振动着的电场中它会配合粒子运动的速度而变换自己的方向。粒子在冲上靶心之前，要通过两个“D”好几百次，因此最后得到的能量相当于一次最大加速电压的数百倍。
回旋加速器的发展
这张照片上显示的是1930年的回旋加速器，这是试造的第一个回旋加速器。它没有装磁铁，性能也没有多好，但总算是可以操作，因此我们把它留作纪念。在这个回旋加速器上，两个电极被蜡粘在一起，并把它们放在一块磁铁的中间。第二个模型跟第一个尺寸相当，8英寸，性能还不错，被使用了很久。
1930年的第一个回旋加速器
接下来造成的就是11英寸的机器，它产生的电压可以达到100万伏特。我们用它实地做过原子核的实验。事实上，研究者们正是使用这个11英寸回旋加速器首次实现了原子核衰变。
11英寸回旋加速器
后来又陆续出现了27英寸和37英寸的回旋加速器。前者产生的电压位于400万～500万伏特之间。在它的帮助下，我们合成了许多新的放射性同位素。
之后，60英寸的回旋加速器诞生了，它可以造出5000万电子伏特的阿尔法粒子，直到今天我们还在使用它。
再后造成的是184英寸的同步回旋加速器。1957年经改造后，现在可以造出7.2亿电子伏特的粒子。今天借助这个重达4000吨的机器从事大量研究，今后也会不断地继续下去。
射线研究所里还有更大的加速器———质子加速器，它与回旋加速器有着许多共同的特征。质子加速器的发明者是Macmillan。它的名字“Bevatron”中的bev取自10亿电子伏特英文的第一个字母（billion electron volt）。这个装置可以将粒子能量加速到62亿电子伏特。
由上往下依次是：27英寸回旋
加速器（站在旁边的是劳伦斯）、60英寸回旋加速器、180英寸回旋加速器
质子加速器是在一座巨大的圆形建筑物里面建成的。粒子在一个直径为30米的磁铁中回转，与25年前建成的8英寸回旋加速器相比，其进步实在惊人。
我们不知道还会进步到什么程度。目前在美国的Brook Heaven、Long Island、瑞士的Geneve正在建造更大的加速装置。我相信，1000亿电子伏特的加速器在将来一定可以造出来。
元素的合成
如此，回旋加速器成了制造人工合成元素及发现新元素的基本工具。其实在1925年，人们发现了第88种天然元素的时候，科学家们就开始人工制造元素了。
天然元素中铀的重量最大，原子序数为92。1925年，元素周期表上还留有4个空位，表示还有4种元素没有被发现。它们就是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”“钫（Fr）”，原子序数分别为43、61、85及87。其中几种曾被误传于1937年之前已被发现，不过这种说法不久就被订正了。
质子加速器
这4种元素在大约50亿年前地球刚诞生时就已经存在了，但在今天，我们已经无法在地球上找到了。这是因为它们的原子核非常不稳定，在漫长的岁月中不断放出射线而衰变，最终完全消失，变成更轻、更稳定的其他种元素。当然，在今天，我们还可以通过人工方法把这些元素造出来。现在，如果我们要说明元素的不稳定性、放射能及元素的变换等问题，就必须研究原子核的构造。
一般我们用圆圈围加号“8”代表质子，圆圈里的加号表示一单位的正电荷。前面说过，普通的氢原子只有一个质子。给氢原子加一个不带电荷的中子，就变成了重氢，是氢的同位素。如果再给重氢加一个中子和质子，就成了氦的原子核。如果再给氦的原子核加一个质子和中子，就成为锂的原子核。这样逐个增加中子和质子的数目，就会不断生成更重的元素的原子核。
以银为例，它的一种同位素的原子核内含有47个质子和60个中子，其质子数与中子数的总和是107，所以重量（原子量）也是107。用记号表示银的原子核，就需要在其化学代号左下方写上47，即原子序数，也就是原子核里的质子数，在右上方写上107，也就是原子量，整个记号为47Ag107。
银的原子核受到中子的撞击，就会吞下一个中子而增加1单位的原子量，成为47Ag108，是银的同位素。
这种同位素比银稍重一点，具有放射能。所以原子核中的一个中子会获得一单位的正电荷而变成质子，与此同时，还会放出一个带负电荷的电子。
质子数增加1，原子序数变为48，从而由银变成了镉（Cd）。以中子（Neutron）的第一个字母n表示中子，以电子（Electron）的第一个字母e表示电子，可以将银受到中子的撞击而变为镉的过程表示为：
做这个实验并不困难。在一个装有镭和铍的袖珍原子破坏装置中放入银币，银会受到中子的撞击。如上所述，银原子吞下一个中子自动变为镉原子，与此同时，产生了一定程度的放射能，这种能量可以使盖氏计数器发出声音。类似情况在原子核受到某种粒子的撞击时都会发生，只是原子的一少部分会变换而已。
空白的四元素
1925年的元素周期表上还留有4个空位，它们分别是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”和“钫（Fr）”。其中“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”是人工合成的元素，与将银变成镉所用的方法相同。第四种的钫（Fr）是在观测锕自动放出阿尔法射线而衰变时发现的，这种现象非常罕见。
所谓“阿尔法衰变”，是指元素放出阿尔法射线而转变成其他元素，它是放射能的一种形态。在这个过程中，元素会失去一个阿尔法粒子。阿尔法粒子就是氦的原子核，由两个质子和两个中子构成。
锕，原子序数89，质量数227，也属于放射性元素。一次偶然的机会，巴黎居里研究所的培莉小姐发现了锕放出阿尔法射线而衰变的现象，这是非常罕见的。在这个现象中，锕放出一个阿尔法粒子，从而失去了两个质子而变成原子序数为87的元素，培莉小姐用自己国家的名字为其命名，叫做“钫（Fr）”。
这个反应可以写成：
后者能够更清楚地表示锕放出阿尔法粒子的情形。
用语言来描述这一过程就是，锕的质子数是89，原子量是227，失去两个质子，4个质量而变成质子数为87、原子量为223的钫。钫的数量很少，寿命很短，只有当放射性元素衰变的时候才会存在于自然界中，寿命最长的钫的同位素，其半衰期也只有21分钟。所谓“半衰期”，就是放射性同位素的半数原子完成放射性衰变所需的时间。
其他三种，即锝、钷、砹，都可在回旋加速器或原子炉中用合成变换的方法人工制造出来。
合成元素的认识
制造元素并不太困难，但在造出元素之后还要确认它是否是新元素，是困难的事情。原子序数分别为43、61、85、87的四种元素，都是在将其自非常微量的标本中分离、浓缩后才被确认为新元素的。
Emirio Segre
以镭为例，假定它的量非常微小，无法称量，连看也看不到，那么确认其存在的方法只有两种：第一，靠检出放射能确认其存在；第二，利用元素周期表上位于镭上方的钡或锶等近亲元素，从它们的溶液中抽出微量的镭，从而确认其存在。即将一些近亲元素混合在溶液中，用普通的分析方法去分离那些元素，那么微量的镭也会被一起抽出来。研究者们就是采用了这种方法，实现了对锝、钷、砹、钫这四种元素的确认。
锝是第一个被合成且确认的元素，它的发现者是Segre及他的同事培里伊。Segre是加州大学的物理学教授，于1959年获得了诺贝尔物理学奖。
我们请Segre博士谈一谈他的发现吧。
真颛 -
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，产生原子核反应的地方。两个“D”之间的电位差是由高周波电压产生的，在振动着的电场中它会配合粒子运动的速度而变换自己的方向。粒子在冲上靶心之前，要通过两个“D”好几百次，因此最后得到的能量相当于一次最大加速电压的数百倍。
回旋加速器的发展
这张照片上显示的是1930年的回旋加速器，这是试造的第一个回旋加速器。它没有装磁铁，性能也没有多好，但总算是可以操作，因此我们把它留作纪念。在这个回旋加速器上，两个电极被蜡粘在一起，并把它们放在一块磁铁的中间。第二个模型跟第一个尺寸相当，8英寸，性能还不错，被使用了很久。
1930年的第一个回旋加速器
接下来造成的就是11英寸的机器，它产生的电压可以达到100万伏特。我们用它实地做过原子核的实验。事实上，研究者们正是使用这个11英寸回旋加速器首次实现了原子核衰变。
11英寸回旋加速器
后来又陆续出现了27英寸和37英寸的回旋加速器。前者产生的电压位于400万～500万伏特之间。在它的帮助下，我们合成了许多新的放射性同位素。
之后，60英寸的回旋加速器诞生了，它可以造出5000万电子伏特的阿尔法粒子，直到今天我们还在使用它。
再后造成的是184英寸的同步回旋加速器。1957年经改造后，现在可以造出7.2亿电子伏特的粒子。今天借助这个重达4000吨的机器从事大量研究，今后也会不断地继续下去。
射线研究所里还有更大的加速器———质子加速器，它与回旋加速器有着许多共同的特征。质子加速器的发明者是Macmillan。它的名字“Bevatron”中的bev取自10亿电子伏特英文的第一个字母（billion electron volt）。这个装置可以将粒子能量加速到62亿电子伏特。
由上往下依次是：27英寸回旋
加速器（站在旁边的是劳伦斯）、60英寸回旋加速器、180英寸回旋加速器
质子加速器是在一座巨大的圆形建筑物里面建成的。粒子在一个直径为30米的磁铁中回转，与25年前建成的8英寸回旋加速器相比，其进步实在惊人。
我们不知道还会进步到什么程度。目前在美国的Brook Heaven、Long Island、瑞士的Geneve正在建造更大的加速装置。我相信，1000亿电子伏特的加速器在将来一定可以造出来。
元素的合成
如此，回旋加速器成了制造人工合成元素及发现新元素的基本工具。其实在1925年，人们发现了第88种天然元素的时候，科学家们就开始人工制造元素了。
天然元素中铀的重量最大，原子序数为92。1925年，元素周期表上还留有4个空位，表示还有4种元素没有被发现。它们就是“锝（Tc）”“钷（Pm）”“砹（At）”“钫（Fr）”，原子序数分别为43、61、85及87。其中几种曾被误传于1937年之前已被发现，不过这种说法不久就被订正了。
质子加速器
这4种元素在大约50亿年前地球刚诞生时就已经存在了，但在今天，我们已经无法在地球上找到了。这是因为它们的原子核非常不稳定，在漫长的岁月中不断放出射线而衰变，最终完全消失，变成更轻、更稳定的其他种元素。当然，在今天，我们还可以通过人工方法把这些元素造出来。现在，如果我们要说明元素的不稳定性、放射能及元素的变换等问题，就必须研究原子核的构造。
一般我们用圆圈围加号“8”代表质子，圆圈里的加号表示一单位的正电荷。前面说过，普通的氢原子只有一个质子。给氢原子加一个不带电荷的中子，就变成了重氢，是氢的同位素。如果再给重氢加一个中子和质子，就成了氦的原子核。如果再给氦的原子核加一个质子和中子，就成为锂的原子核。这样逐个增加中子和质子的数目，就会不断生成更重的元素的原子核。
不白九百 -
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究
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大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
说明回旋加速器的机器模型
两个口交相上上下下，使球不断地下坡
回旋加速器的真空管里面有两个半圆形的电极，称之为“D”。这两个电极的电位会在正、负之间互相变换，就是说电位会时高时低。在模型上用两个半圆板的上下移动来表示电位的高低（当然真的电极不会这样上下移动），用铁球代表粒子，利用重力代替电位差使铁球加速。加速后的铁球在模型的螺旋形沟内转动，代替粒子在回旋加速器内受到强力磁场的作用，在不接触内壁的前提下绕着螺旋轨道飞驰。
加速器中心造出的粒子，从一个“D”飞出到达另一个“D”之后，加速就开始。铁球顺着沟纹画成半圆后移到另一个半圆板。同时两个半圆板会变换上下关系，但是铁球仍然不断加快速度做下坡运动。如此，两个半圆板（D）会不断地互相变换高低，致使铁球在任何时候都处于下坡状态。
粒子每通过一次两个“D”，都会增加自身的运动能量，从而慢慢向外侧移动，最后在最外侧冲上靶心。靶心就是我们所要研究的，
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你好！
大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
余辉 -
1920年建成了第一座粒子加速装置普通放电管，它主要是由一个简单真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。1929年，发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明旋转加速器的作用。
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大约40年前（1919年），罗得福特发现用镭释放的阿尔法射线去冲击氮，可以将氮转变成氧。所谓阿尔法射线，实际上就是高速的氦原子核。从此，为了研究原子核，科学家们开始寻找方法使类似原子的粒子以极高的速度运动起来。
1920年建成了第一座粒子加速装置，当时它只是一个可提高电压及提高真空度的普通放电管，主要是由一个简单的真空管构成的。这个真空管带有两个电极，一个电极带正电位，另一个电极带负电位。两电极间的电位差大概有100万电子伏特。
在正电极这一端造出带着正电荷的阿尔法粒子，粒子受到负电极的吸引，向负电极运动，在运动过程中粒子像下坡一样不断增加运动能量，最后直接跟负电极的原子相撞，产生原子核反应，撞击放出来的射线则从负电极射了出去。
不久，人们便发现这种加速器只能把粒子能量加速到100万～200万电子伏特。要将粒子能量加速到数千万甚至数亿电子伏特，仍需要再想办法。
回旋加速器的原理
每个孩子都知道，有两种方法可以把秋千升高，一种是一鼓作气，另一种是每摇动一次用一点力，慢慢升高。前面提到的高电压加速装置就如同第一种方法。
1929年，采用以上所说的第二种方法发明了回旋加速器：使粒子在圆圈里面飞动，每当回到起始位置时就从后面施加推力，使其渐渐加速。伦敦科学博物馆的Ward博士制作了一个回旋加速器模型，利用这个模型可以很巧妙地说明此加速器的作用。下面照片中所示的是回旋加速器模型的复制品。
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本实用新型涉及以人力和弹力为能源的旋转动力器。
原有的以人力为能源的旋转动力器，由机座及机座上用传动带牵引的超越离合器构成，其结构类似自行车的驱动器，由人力往复牵引传动带而间隙式地驱动超越离合器输出旋转动力。输出动力的旋转速度与人力输出速度成正比关系，难于实现加速旋转输出。
鉴于此，本实用新型旨在提供一种能储蓄人力并加速旋转输出的动力器。
本实用新型的蓄能式转动加速器(参见附图)，包含机座，机座上的与左、右传动带(1、2)相连且都与输出动力的飞轮(3)构成超越离合器的左、右带轮(4、5)，上述机座上有可伸缩滑动且与反向杆(6)相连的左、右拉杆(7、8)，分别一端用连接件(9、10)与左、右拉杆相连且另一端与左、右传动带相连的左、右弹性件(11、12)，机座上有左、右弹性件的离合器，上述左、右带轮有回位件(13)。
上述离合器，可以有阶梯形棘齿的套筒、与棘齿配合的棘爪、固连在上述拉杆上的棘爪的顶杆。
上述左、右弹性件(11、12)分别与左、右拉杆(7、8)的连接件(9、10)可以是调节螺钉。
上述的反向杆(6)，可以是有左、右滑槽(14、15)的条形杆，中部与机座铰连，左、右拉杆上的左、右反向销(16、17)分别置于左、右滑槽中。
上述左、右弹性件(11、12)和回位件(13)，可以是弹簧，可以是线绕弹簧、也可以是片弹簧。还可以是橡胶条。
上述左、右拉杆(7、8)上，可以有施力的踏板，或拉手。
本实用新型，当交替拉动左、右拉杆时，一端与拉杆相连，另一端通过离合器与机座相连的弹性件交替拉伸蓄能，当拉杆滑动到终点时，离合器的顶杆推动棘爪释放套筒，使弹性件交替释放弹性，经传动带、带轮、交替驱动超越离合器，而由飞轮加速输出旋转动力。