“捉”鐳記
“捉”鐳記
居里夫人對(duì)貝克勒爾的發(fā)現(xiàn)很重視,當(dāng)時(shí)人們對(duì)新的射線知之甚少。為了揭開(kāi)這一秘密,居里夫人積極探索,進(jìn)行著卓有成效的工作。在實(shí)驗(yàn)設(shè)備非常簡(jiǎn)陋的條件下,她著手進(jìn)行鈾射線性質(zhì)的研究工作。
居里夫人借助于一個(gè)簡(jiǎn)易的游離室、一個(gè)測(cè)電器和一個(gè)壓電石英靜電計(jì),運(yùn)用電學(xué)測(cè)量手段,測(cè)定鈾的輻射強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期的緊張工作,取得了初步成果。她在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),鈾的輻射強(qiáng)度與所用鈾的數(shù)量成正比,與鈾所處的狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系,不因鈾與其他元素相結(jié)合而受到影響;另外,這種輻射也不受光照和溫度變化的影響,與周?chē)h(huán)境無(wú)關(guān)。
除了鈾鹽以外,居里夫人在研究中還發(fā)現(xiàn),釷的化合物也能夠自發(fā)地向外放射出像鈾鹽輻射的射線。在當(dāng)時(shí)人們已知的元素中,釷元素是僅次于鈾的最重的元素之一。除鈾和釷元素以外,在已經(jīng)生產(chǎn)或在實(shí)驗(yàn)中使用的諸多元素當(dāng)中,還尚未發(fā)現(xiàn)任何其他天然元素能夠放射出這種射線來(lái)。
有一天,居里夫人在檢查瀝青鈾礦的樣品時(shí),她測(cè)量到有些混合物的放射性強(qiáng)度比鈾和釷強(qiáng)很多倍,這使她感到很奇怪。這種強(qiáng)有力的放射性來(lái)自何處呢?經(jīng)過(guò)深入思考,她認(rèn)為只有一種可能的解釋?zhuān)涸谶@些礦物的樣品中,一定還含有某種數(shù)量很少的、然而其放射性非常強(qiáng)的物質(zhì)。由此,居里夫人預(yù)感到,在這些混合物里,存在著尚未被人們認(rèn)識(shí)到的新的放射性元素。居里夫人的這一想法,對(duì)居里也是一個(gè)鼓舞,進(jìn)而居里決定放下手邊的工作,與夫人一起從事新元素的探索工作。他們?cè)噲D從放射性最強(qiáng)的瀝青鈾礦中提取這種物質(zhì)。
然而,要從瀝青鈾礦中把這種元素分離出來(lái),可不是一件容易的事情。他們做過(guò)預(yù)測(cè),在以往最嚴(yán)密的化學(xué)分析中,總是從化學(xué)家眼皮底下溜過(guò)去的這種元素,其含量最多也只是占瀝青鈾礦的百分之一。對(duì)于居里夫婦來(lái)說(shuō),他們做的預(yù)測(cè)實(shí)在是太樂(lè)觀了。他們哪里會(huì)想到,他們需要尋找的這種新元素占瀝青鈾礦竟然還不到百萬(wàn)分之一,這項(xiàng)工作簡(jiǎn)直猶如大海撈針。
為了分離出這微量的元素,需要大量的瀝青鈾礦石。為了解決原料問(wèn)題,他們想方設(shè)法爭(zhēng)取支持。鈾鹽是制造玻璃的原料,而瀝青鈾礦是從奧地利的約希姆斯塔爾開(kāi)采出來(lái)的,但價(jià)格昂貴。不過(guò)提取了鈾之后的礦渣是很便宜的。居里夫婦從礦山得到廢渣的樣品之后,經(jīng)測(cè)定果然如他們所猜測(cè),其放射性如同原鈾礦石一模一樣。這樣他們?nèi)ピ儐?wèn)奧地利的有關(guān)方面,能不能以較低的價(jià)格購(gòu)進(jìn)。礦山董事會(huì)的回答是令人鼓舞的,他們決定免費(fèi)送給居里夫婦礦石的廢渣,但要他們自己付運(yùn)費(fèi)。
下面的問(wèn)題就是要找一個(gè)簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)室,可到哪里去找呢?他們想來(lái)想去,只有把一個(gè)破木棚做臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)木棚很簡(jiǎn)陋,玻璃棚頂連雨都擋不住,地面鋪著瀝青,家具只有兩張廚房用的舊桌子,還有一塊黑板,一個(gè)生了銹的舊爐子。冬天,這間木棚簡(jiǎn)直就是一個(gè)大冰箱;可到了夏天,玻璃頂棚使這間木棚又變成了一個(gè)悶熱的大暖房。這對(duì)年輕的夫婦就是在這樣艱苦的條件下,開(kāi)始了他們的偉大事業(yè)。
最初,他們對(duì)廢礦渣的成分進(jìn)行了仔細(xì)的分析。他們以其驚人的毅力,按照化學(xué)分析的程序,把組成瀝青的各種元素分開(kāi),然后對(duì)各種元素的放射性進(jìn)行精確的測(cè)定。在這些過(guò)程中,他們觀察到了那種放射性很強(qiáng)的物質(zhì),它隱藏在礦石的某幾個(gè)部分中,而且不只一種,是兩種不同的元素。居里夫人把第一種確認(rèn)的元素命名為釙,用以紀(jì)念她的祖國(guó)——波蘭。把后來(lái)確定的另一種放射性更強(qiáng)的新元素取名為鐳(Ra),這是用拉丁文中“放射”(BAdsahon)一詞命名的。
當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為,原子是不可分的,是構(gòu)成萬(wàn)物的最基本單位。釙和鐳的發(fā)現(xiàn),動(dòng)搖了長(zhǎng)期以來(lái)學(xué)者們所信守的基本理論和已經(jīng)建立起來(lái)的概念。但是,許多物理學(xué)家和化學(xué)家對(duì)這一重要的發(fā)現(xiàn)卻保持著非常謹(jǐn)慎的態(tài)度。居里夫婦為了讓人們親眼目睹釙和鐳的真相,他們決心要把這兩種新元素從廢礦渣中分離出來(lái)。為此,他們又開(kāi)始了新的征程。他們知道自己的路走對(duì)了,至于還有多少路程要走,他們還很難預(yù)料。
為了加快工作的進(jìn)程,他們進(jìn)行了分工。居里負(fù)責(zé)計(jì)算和精密的測(cè)量,力求盡可能多地了解有關(guān)鐳的情況;居里夫人則擔(dān)負(fù)著從礦渣中提煉新物質(zhì)的繁重勞動(dòng)。她圍著一件又臟又舊、上面布滿了酸痕的圍裙,整天守著火爐上的那只大鐵鍋,不停地?cái)嚢柚?。每天她都不斷地進(jìn)行分離、熬煮、蒸發(fā)和調(diào)制,工作非常辛苦而又單調(diào)。居里夫人后來(lái)曾這樣描述道:“木棚里堆滿了各種各樣的沉渣和液體。搬動(dòng)著很重的大鐵桶,濾出液體,一連幾個(gè)小時(shí)攪拌鍋里沸騰著的原料,這些都是使人累得精疲力竭的工作。”由于居里夫人擔(dān)負(fù)的任務(wù)過(guò)于繁重,有時(shí)候都忘記了吃飯,夜里也只勉強(qiáng)睡上幾個(gè)小時(shí)。她太勞累了,因此她變得消瘦了,腰弓背彎,還常常一陣陣的頭昏眼花,健康狀態(tài)越來(lái)越差。
在這間熏黑了的木棚里,面對(duì)著重重的困難,他們含辛茹苦,憑借著無(wú)窮無(wú)盡的耐心和鋼鐵般的意志,表現(xiàn)出不干則已,一干到底的決心。居里夫人曾寫(xiě)道:“我們沒(méi)有錢(qián),沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室,得不到任何幫助……在這間蹩腳破舊的小屋里,我度過(guò)了自己一生中最美好、最幸福的歲月,把一切完全獻(xiàn)給了這項(xiàng)工作?!?/p>
經(jīng)過(guò)整整4年的拼搏、奮斗,他們終于在1902年,從8噸重的瀝青鈾礦的殘?jiān)校釤挸?00毫克非常珍貴的氯化鐳,并初步測(cè)量出鐳的原子量為225。這一杰出的研究成果,滲透著他們多少艱苦的勞動(dòng)和辛勤的汗水?。〉瑫r(shí)也給他們帶來(lái)了無(wú)限的欣慰,他們終于成功了。居里夫婦在放射性這一新的領(lǐng)域,為人類(lèi)做出了卓越的貢獻(xiàn),并奉獻(xiàn)了最可貴的禮物。
鐳是地球上一種最奇妙的物質(zhì),它不經(jīng)燃燒就能自發(fā)地釋放熱。比起同樣質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)煤燃燒時(shí),鐳所放出的熱量要高出25萬(wàn)倍;鐳的放射性強(qiáng)度相當(dāng)于鈾的200萬(wàn)倍。居里夫婦這一研究成果,使那些持懷疑態(tài)度的化學(xué)家和物理學(xué)家不得不心悅誠(chéng)服,并向他們投送去了欽佩和敬仰的目光。
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