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法国居里夫人发现了什么化学元素?
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发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
法国居里夫人发现了什么化学元素?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
历史上的波兰是一个悲催的国家,她的国土只是一块无险可守的大平原,夹在俄罗斯、奥地利、匈牙利、普鲁士、德意志这些野心家的中间,成为了“上帝的游乐场”。1600年到1945年间,波兰共遭到43次侵略,平均每8年一次。如果你随便选取过去500年间任意一年的欧洲地图,很大概率是找不到波兰这个国家的。
【波兰就是一大块平原,无险可守。】
这个民族如果没有英雄,她将注定在地球上沦亡。
16世纪上半叶,波兰天文学家哥白尼发表《天体运行论》,提出了日心说,率先改变了人类的宇宙观。
【华沙街头的哥白尼雕像。】
19世纪上半叶,波兰轮番遭到沙俄、奥地利和普鲁士的侵略,最终被沙俄统治和奴役。音乐才子、大帅哥肖邦拒绝了“俄皇首席钢琴家”的职位,来到法国巴黎,继续他的创作生涯。肖邦的乐曲以钢琴为主,因而被誉为“钢琴诗人”。如今每五年在波兰首都华沙举办一次肖邦国际钢琴比赛,这是世界上最权威、级别最高的钢琴比赛。
肖邦的乐曲充满深情,既显忧郁,又不失华丽,尤其是在旋律中随处可以听到他的爱国热情,让人动容!比如他1831年迁往巴黎路上,得知波兰人民起义失败,悲愤之余写下的《革命》。
【“钢琴诗人”肖邦!】
19世纪末,波兰有一个叫玛丽的女孩,她自幼受父亲熏陶,尤其热爱科学,但在沙俄统治下,波兰女性无法受到高等教育,更不用提科学研究了。于是她只身来到巴黎,进入巴黎大学,克服种种困难,一边兼职家庭教师,一边潜心学习。
毕业没多久,她嫁给了法国科学家,物理学教授皮埃尔*居里,从此大家叫她“居里夫人”。他俩堪称科学史上最伟大的伉俪,没有之一。他们商量之后,选择了研究当时科学界最最炙手可热的铀射线。
【在紫外线照射下,发出绿色荧光的铀玻璃。】
上篇我们说过,继伦琴发现X射线之后,贝克勒尔发现了铀射线。这种射线不需要通电的克鲁克斯管,也不像磷光物质那样需要日光的照射,即使你用黑纸把含铀化合物包覆一整个月,它依然一秒钟也不停的发出神秘的射线!
在那个时代,对放射性的研究刚刚展开,对所有人来说,一切都是陌生的。不用谈各种射线的机理,它们的规律,就连它们的性质,对科学家们来说,也完全是一座迷宫。
“居里夫人”勇敢的钻进了这座迷宫,她的首要任务是测定射线的强度,任何一门科学嘛,都是从区分有无的定性到比较大小的定量。好在皮埃尔是一位特别牛的物理学家,他发现射线会让空气微弱电离,于是他很快设计出了一种仪器,通过测量被电离空气的微弱电流,就可以十分精确的测量出射线的强度。
【居里夫妇在实验室。】
有了这样的利器,接下来,居里夫人就把各种物质轮流放到仪器中电容器的金属片上,观察电流计的读数。她把铀的化合物放入仪器,电流计的指针立马偏转起来,说明铀射线在将空气电离,皮埃尔做的仪器确实发挥了作用。而当她把铁、铜、磷等常见物质放入仪器,指针却分毫未动,看起来大多数物质都没有放射性,难道这世界上铀元素是如此特殊的存在吗?终于有一天,她将一种钍盐放上金属片,指针久违的偏转了。原来,这世界上不止铀一种元素会发出射线,有了皮埃尔的仪器,他们就可以找到更多有放射性的物质,也许会发现之前从来没发现的潜伏者。
【波兰卢布林,玛丽*居里大学里,居里夫人的雕像。】
居里夫人“不忘初心”,又回到铀身上。她首先提纯铀,测出了纯铀的射线强度,然后再测量各种铀的化合物的强度。她发现,射线强度和铀含量成正比。比如含50%铀的物质,它的射线强度就是纯铀的一半。而你不用管它是什么样的化学形态,氧化物?盐?铀酸?或者更复杂的化合物?统统没有关系。
我们现在看起来觉得这应该是理所当然的,但在当时,居里夫人的这个发现让“放射性”这座迷宫一下子简单了不少。最起码的,既然“放射性”与化学性质无关,可以少做多少化学实验啦!
【1903年居里夫妇的合影。】
再者,根据居里夫人的这个发现,不可能有一种东西的射线强度超过铀,因为任何物质的含铀量都不可能超过100%啊。
可是,就有两种矿物——沥青铀矿和铜铀云母——特别反常,它俩在皮埃尔的仪器上的读数要比纯铀还大的多!只有一种解释:这两种矿物里含有放射性超强的未知元素。
为了验证自己的猜想,居里夫人用人工的方法堆砌起了铜铀云母,化学成分一丝一毫都不差,可是人工矿物的射线强度只有天然矿物的18%。
看吧,舍勒拉瓦锡们发现氧的武器是火,电帮助戴维分解出钾钠兄弟,本生和基尔霍夫的分光镜查出了铯铷等一大批新元素的身份证,这一次,神秘的射线就是居里夫人发现新元素的指南针!
【居里夫妇和他们心爱的女儿:伊蕾娜。】
居里夫妇将天然铜铀云母中的杂质不断清除,最终得到了一点铋和新元素的混合物,射线强度竟然达到铀的400倍!这已经足够说明新元素的存在了,1898年7月,居里夫妇向法国科学院提交报告,请求用居里夫人的祖国——波兰——来命名新元素:Polonium,译为中文是钋。就这样,波兰——这个多灾多难的国家——的名字留在了元素周期表上。要知道,元素周期表上也没几个国家能得到位置啊!居里夫人就这样和哥白尼、肖邦一起,成为波兰民族的英雄!
【波兰小国,因为居里夫人而在元素周期表上找到一席之地。】
很可惜,“波兰元素”并不能给人类带来什么好处,相反,钋210是一种放射性极强的同位素,接近它只会受到致命的辐射。居里夫妇再怎么也不会想到,他们心爱的女儿伊蕾娜*约里奥*居里(1935年诺贝尔物理学奖获得者)就死于居里夫人最爱的“波兰元素”。
1946年,波兰刚刚从纳粹的魔掌中挣脱出来,却再次沦为苏俄的附庸。就在这一年,伊蕾娜实验室里一小瓶当作α射线发生器的钋泄漏了,她遭到了超大剂量辐射,最终于1956年因白血病逝世。居里夫人在天堂里看到这一幕不知道会流下什么样的眼泪?
【1925年,伊蕾娜*居里(左)和母亲(右)在实验室。】
事情远未结束,进入21世纪,钋210已经成为致命毒药,由于它的高成本,能“享用”它的都是大人物。
2004年11月11日,被以色列软禁三年的巴勒斯坦领导人阿拉法特去世,在这之后,对他死因的传言就没有停止过。直到2012年7月,洛桑大学辐射物理研究所发布报告,他们对阿拉法特的个人用品进行了检测,发现上面含有大量的钋,可以确定阿拉法特是钋中毒而死。报告中写道:“在阿拉法特穿过内衣上发现的钋-210含量足以杀死20人。”
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