书城自然科学新编科技知识全书:科学发现与传奇故事
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第76章 放射性认识的飞跃

我们对于放射性的认识是在原子弹升空以后,而前人是如何发现物质的放射性的呢?

法国的物理学家贝克勒尔首先发现了铀盐的放射性,开启了利用原子能的门扉。然而,令人难以置信的是,这一历史性的伟大发现竟是从错误观念出发得到的。

1896年,由于伦琴发现了X射线,掀起了一股研究X射线热。法国的许多物理学家受法国学界的泰斗彭加勒影响,认为既然X射线发生在荧光现象特别强烈的地方,那么,一切强烈的荧光物质都可能发射X射线。科学家们纷纷用荧光物质包着照相底片,放到阳光下曝光,然后得到能穿透照相底片的“X射线”,拿到科学院去报告。

贝克勒尔也加入了这场竞赛当中。他用强光照射好几种荧光物质,居然也产生了不可见的“X射线”。贝克勒尔想得到极其清晰的“X射线照片”,就用研究过的一种强荧光的物质:铀盐,把它放在黑纸严严实实包着的照相底片上,想经过阳光晒后,就能得到清晰的照片。可是,当他兴冲冲地准备实验时,遇到了连绵阴雨天。他只好懊恼地把铀盐连同照相底片一起放到箱子里。一周后,当他把箱子里的底片拿出来显影时,他简直不敢相信自己的眼睛:底片未经曝光,怎么会形成如此黑白分明的照片呢?经过反复多次的试验,只要照相底片放在铀盐近处,不管多么黑暗的地方,底片都会感光。贝克勒尔经过细致的研究发现:铀及其化合物会自动放出一种不同于X射线的新射线。这就是天然放射性。

贝克勒尔的发现提出了一系列新的问题:这种辐射是由什么东西组成的?“不可分割的”原子怎么能辐射,以及原子辐射能量从何而来?

出生于波兰的玛丽·居里和她的丈夫法国物理学家皮埃尔·居里决定继续进行和深入探讨贝克勒尔的发现。

他们在巴黎理化学校一间简陋的棚屋里,用落后的手工作坊的手段,从事最尖端的放射性研究。经过两年的努力,他们发现:沥青铀矿和铜铀云母这两种铀矿石的放射性比铀本身强得多。居里夫人确信这些矿石中可能还包含一种放射性更强的元素,他们合成了含铀量与天然的完全相等的铜铀云母,但放射性比天然的弱18%。这表明,确实有尚未发现的强放射性元素存在。

居里夫妇极力寻找这种元素。铀矿石里的新元素极其稀少,他们需要上吨的沥青铀矿。在破旧棚屋里,居里夫妇不顾呛鼻的浓烟,不顾劳累,用极其简陋的工具来分离新元素。经过几个月的工作和探索,他们成功地从沥青铀矿中提炼了一种铋的伴生物质。这种物质比铀射线强四百倍,并且具有十分典型的化学性。为了纪念居里夫人的祖国,他们命名这种物质为钋,因为钋的法文意思是波兰。

后来又经过几个月的不懈努力,他们发现一种比铀射线强九百倍的物质,这是从半吨氧化铀矿石残渣中,富集了提纯的两公斤氯化钡,进行分步结晶,得到的镭。

要确定镭的存在,关键要提炼出可称量的数量来,要了解到它的性能和求出它特有的数据。居里夫妇用几个大铁槽把买来的一车皮被当作废料的沥青铀矿煮开了,然后用酸加以处理、蒸发,接连好几个小时地用沉重的铁棍去搅拌。他们付出了艰苦卓绝的劳动。

长期试验后,经过进一步分离,放射性增强了十万倍。1902年,居里夫妇从一吨铀矿石中提取到0.1克纯镭,并测定了镭的原子量为225。居里夫人研究了镭的性质:镭除了具有放射元素已知的各种性质外,还有一种特殊的性质——强镭射线能引起生理作用。镭能烧灼皮肤,摧毁细胞,特别能侵蚀带病的细胞。还可能用它来治疗癌症。

居里夫妇为科学不怕千难万险,锲而不舍的奋斗精神鼓舞着一代又一代的青少年,今天的我们更应该为祖国的科技腾飞而献身。