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居里夫人与镭:人类发明史上伟大的贡献

时间:2024-01-30 百科知识 版权反馈
【摘要】:居里夫人与镭居里夫人居里夫人是世界上最伟大的女性之一。贝克勒尔的新奇发现,很快地引起居里夫人的注意。攻克难关居里夫人发现了钍射线后,进一步测定各种矿物质的放射性强度。同年,贝克勒尔和居里夫妇三人一起荣获了诺贝尔物理学奖。1906年,皮埃尔因车祸而伤命,居里夫人含着悲痛,继续奋战在实验室。居里夫人为了得到一克纯净的金属镭,又对自己提出一个目标,一定要得到金属镭,她不满足于镭的化合物。

居里夫人与镭:人类发明史上伟大的贡献

居里夫人与镭

居里夫人

居里夫人是世界上最伟大的女性之一。爱因斯坦曾经赞扬她说:“在所有的世界伟人中,玛丽·居里是唯一没有被盛名宠坏的人。”在盛名之下,居里夫人具有谦逊的品质,这是伟人的品格。在创造伟大业绩的过程中,居里夫人表现出坚韧不拔、不畏艰辛的精神,在极端困难的条件创造了奇迹,更是可歌可泣!

走进“迷宫

19世纪快要结束的那几年,物理学家化学家不断为新发现、新创造忙忙碌碌。1895年,一位不大出名的德国教授伦琴发现了一种新光线,伦琴谦逊地把它取名为X射线。它像一声春雷,震撼了全世界,引发了许多重大发现。X射线发现后不久,不少人感到好奇,无论是衣裙翩翩的女士或者是衣冠楚楚的先生,他们在X射线照射下,都可以从屏上看见自己的肋骨,脊髓和周身骨骼。有的医生想看看受枪伤的病人,身上还有没有子弹;科学家却在研究是什么原因会出现这种射线?

不少科学家走进了“迷宫”。有人认为X射线既然发生萤光现象,那就很可能一切强烈的萤光物质都能发射X射线。于是,大家分别去找能发射X射线的萤光物质。结果,是令人失望的。后来,法国物理学家贝克勒尔在寻找发光最强的萤光物质时,想起了自己常用的铀盐,他意外地发现了“铀射线”。那是1896年的事。

贝克勒尔的新奇发现,很快地引起居里夫人的注意。当时,玛丽·居里大学毕业后,正想找个题目做研究工作,得知贝克勒尔发现铀射线的消息后,她想,还有没有其他能发现射线的化学元素呢?于是,她同皮埃尔·居里商量后,决定从事铀射线的研究。

居里夫人把当时已知的元素和他们能搜集到的化合物、矿物,一一进行测试,1898年便发现了钍的化合物也会自动发出射线,强度与铀射线差不多。这不是正好说明能发出射线的物质不仅是铀,还有钍,或许还有其他。玛丽把能发出射线的物质特性称为“放射性”,并且把钍和铀等具有放射性的元素,叫做放射性元素。

攻克难关

居里夫人发现了钍射线后,进一步测定各种矿物质的放射性强度。接着,她惊奇地发现两种铀的矿物——沥青铀矿和铜铀云母,它们的放射性比纯铀或纯钍要强得多,重复测试的结果,证明实验是可靠的。

1898年4月,居里夫人得到一个重要结论:在沥青铀矿或铜铀云母矿物中,肯定含有某些未知元素,尽管它们只有1%(实际上只有1‰),但是它们的放射性强度比铀和钍强好几倍。

接着,皮埃尔和玛丽并肩作战,决心在矿物质里寻找这种尚未知道的物质,他们知道,要找出新元素,就必须把大量的矿石,经过无数次的反复溶解、过滤、测试、沉淀、过滤、再测试……才能有希望得到比较纯净的化合物和纯净的物质。当时,化学家们要把几种化合物的混合物或者是几种物质的化合物分离出纯态物质,只有用这些方法,因为其他分离方法和仪器还远没有被创造出来。

居里夫妇就是在这样繁琐的劳动中得到科研成果的。1898年7月,法国科学院发表了他们的共同报告:“由沥青铀矿提出的物质中含有一种尚未被人注意的金属,它的分解特性与铋相近……我们提议把它叫做钋,纪念我们中之一的祖国。”1898年12月,又报告了他们发现的新元素——镭。(www.xing528.com)

这种惊人的发现,很多人不相信,理由是从未见过真正的钋和镭。

居里夫妇当机立断,提炼放射性元素!可是,困难接踵而至。首先是实验的场所。在皮埃尔帮助下,玛丽征得校方同意,把理化学校的一间工作室改为实验室。这间所谓工作室,实际上是一间很旧的棚屋。有位记者描述实验室的景象:“竟是一所既类似马厩,又宛若马铃薯窖那般简陋的棚屋。若不是在工作台上看到一些化学仪器,我真会想到这是一件天大的恶作剧呢。”可就是在这样的棚屋里,居里夫妇进行着跨世纪的伟大实验。

第二个困难是没有资金去购买沥青铀矿。幸好捷克(当时属奥地利)有一个矿,开采出来提取铀盐,矿渣堆积如山。居里夫妇认为提出铀盐后的矿渣,里面一定还有镭。经过几番周折,一吨矿渣终于运到了他们的实验室附近。

就这样,他们两人“身兼数职”,既是教授、学者,又是技师、工人,既干苦力,又当家庭主妇,每天进行着繁重的体力劳动。玛丽回忆当年的工作时,这样写道:“我每一次炼制20千克左右的材料,结果使整个棚屋塞满了装溶液和沉淀渣滓的大罐子。我搬挪容器,倒出溶液,在铁锅边一连几小时地搅拌溶浆,可真不是件容易事。”

她又写道:“尽管工作条件是艰苦的,但是我们都觉得很幸福。我们在实验室里度过光阴。那可怜的棚屋里十分寂静。有时候守候某一项试验,我们就在棚屋里来回踱步,谈论着我们现在和今后的工作。我们感到冷的时候,就在炉旁喝一杯热茶,就又舒服了。我们在一种特殊的景况中过日子,像是在梦里过日子一样。”

一吨矿渣用完了,又弄来了几吨。日子一天天过去,年复一年,从1898年到1902年,从19世纪干到20世纪,在居里夫妇宣布发现了镭以后,他们又以喜悦的心情告诉人们:他们已经提炼出0.1克镭。

夜晚,居里夫妇跑到实验室,不点灯能看到镭那带蓝色的萤光,这时他们思绪万千,凝视着镭和它发出的光,久久说不出话来。

奋斗不息

玛丽把研究工作的成果写成博士论文《放射性物质研究》,于1903年递交给评审委员会,教授们眼看事实,一致认为这是一篇伟大的博士论文。同年,贝克勒尔和居里夫妇三人一起荣获了诺贝尔物理学奖。

1906年,皮埃尔因车祸而伤命,居里夫人含着悲痛,继续奋战在实验室。不久,她走上了巴黎大学的讲台,成了有史以来的第一位女教授。

居里夫人为了得到一克纯净的金属镭,又对自己提出一个目标,一定要得到金属镭,她不满足于镭的化合物。

又经过了一备艰苦的努力,她日夜奋战在实验室里,试验了各种化学分离方法,最后,在1910年用电解法制得镭和汞的化合物,然后把它放在石英管里加热,待汞蒸汽挥发后,剩下的就是纯净的金属镭了。第二年,玛丽·居里荣获诺贝尔化学奖。在这以前,还没有一个人两次获得诺贝尔奖的!

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