| 居里夫人在鑒別各種已知元素有無放射性的過程中進(jìn)行了大量測量工作。她把自己和皮埃爾·居里能在實(shí)驗(yàn)室里取得的全部化合物，如各種化學(xué)物物品、鹽類和氧化物等等，逐個用靜電計(jì)進(jìn)行了測量，其中還包括大量礦石。結(jié)果表明，凡是含有鈾或釷元素的都有放射性，當(dāng)然這是意料中的事情。 但在礦石樣品中，發(fā)現(xiàn)有一種用來提煉鈾的瀝青鈾礦，它的放射性比純鈾或純釷還要強(qiáng)很多。這一奇怪的現(xiàn)象引起居里夫人的反復(fù)思考，這到底是什么原因引起的？因?yàn)樽詮乃_始研究放射性現(xiàn)象起，就知道放射性活度與含鈾量成正比。而瀝青油礦的各種雜質(zhì)又得多，那末為什么放射性活度反比純鈾還強(qiáng)？ 為此，居里夫人多次檢查了自己實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，并對放射性強(qiáng)度進(jìn)行了反復(fù)測量。最后，她確信自己的測量是正確的。那末怎樣解釋上述現(xiàn)象呢？居里夫人經(jīng)過分析，覺得只有假定在瀝青鈾礦中存在著某種放射性強(qiáng)度比鈾和釷更強(qiáng)的新的放射性物質(zhì)，而且它一定也是一種尚未發(fā)現(xiàn)過的新元素。為了對這個假設(shè)加以論證，就必須設(shè)法找到這種新元素。 這件有意義的工作立即引通了皮埃爾·居里的極大關(guān)注。他放下了由己長期從事的晶體學(xué)方面的研究工作，開始和他的夫人一起尋找新的放射性元素，他們共同合作研究長達(dá)八年之久。 居里夫婦的研究結(jié)果表明，瀝青鈾礦所具有的放射注強(qiáng)度是純鈾的四倍，并從化學(xué)分析中知道了瀝青鈾礦的組分，從而推知新放射性元素的含量是很少的，估計(jì)不大于萬分之一。后來知道，實(shí)際上新元素在瀝青油礦中的含量只占百萬分之一左右。 居里夫婦為了獲得更多的新元素，就從現(xiàn)在捷克斯洛伐克境內(nèi)的波希米亞地區(qū)(當(dāng)時(shí)屬于奧地利)，運(yùn)來了一噸瀝青鈾礦。并采用化學(xué)分離法把鈾礦分離成各種成分，然后用驗(yàn)電器進(jìn)行放射性鑒別，并將帶放射性的組分再行化學(xué)分離和測量。最后把那些具有強(qiáng)放射性的物質(zhì)濃集起來。 經(jīng)過兩個多月的艱苦勞動，居里夫婦終于證實(shí)了在瀝青鈾礦中確實(shí)存在一種帶有強(qiáng)放射性的新元素。1898年7月，居里夫婦在試管里取得了一種灰白色的物質(zhì)，它的化學(xué)性質(zhì)和已知化學(xué)元素鉍十分相似。居里夫人為了紀(jì)念自己的祖國波蘭，就把這種新元素命名為“釙”。 但隨后他們發(fā)現(xiàn)，釙還不是瀝青鈾礦中強(qiáng)放射性的主要來源。就在他們發(fā)表發(fā)現(xiàn)了釙的同時(shí)，已經(jīng)知道在瀝青鈾礦中還有一種放射性更強(qiáng)的新物質(zhì)。只是由于居里夫人對待科學(xué)始終保持著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，她不愿過早地發(fā)表自已認(rèn)為尚未成熟的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。直到1898年12月，在他們?nèi)〉昧烁敿?xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，才又發(fā)表了另一個重大發(fā)現(xiàn)，即找到了比鈾的放射性強(qiáng)二百多萬倍的“鐳”。 釙和鐳的發(fā)現(xiàn)引起了整個科學(xué)界的重視，但當(dāng)時(shí)仍然有很多人，特別是化學(xué)家對居里夫婦的發(fā)現(xiàn)抱有懷疑。因?yàn)樗麄冋J(rèn)為僅憑具有強(qiáng)大的發(fā)射性，并不能證明是一種新元素，還應(yīng)該知道鐳和釙的化學(xué)性質(zhì)及原子量等等。 為此，居里夫人又進(jìn)行了更加艱巨的工作。由于當(dāng)時(shí)能取得的釙和鐳的量實(shí)在少得可憐，而且又不純(其中釙和鉍共存；鐳又和化學(xué)性質(zhì)相似的鋇混在一起)。加上他們的工作條件很差，即沒有實(shí)驗(yàn)室，又沒有經(jīng)費(fèi)和助手。他們所用的大量瀝青鈾礦和鈾鹽礦渣還是通過維也納科學(xué)院，并向英國政府請求批準(zhǔn)后自費(fèi)運(yùn)到巴黎的。隨后在一間漏雨的木板房內(nèi)，用用一臺破舊的生鐵爐子，通過加熱和攪拌等簡單辦法，連續(xù)工作了整整四年時(shí)間。他們先從礦渣中分離出鐳和鋇的共存物、然后用氯化物部分蒸餾法，把鐳鹽從鋇中分離出來。 1902年，居里夫人的辛勤勞動終于結(jié)出了豐碩的成果，她成功地獲得了0.1克鐳鹽。接著又對鐳的原子量作了首次測定，其結(jié)果為225。居里夫婦又把一部分鐳鹽分給了法國化學(xué)家德馬爾賽，由他對鐳的光譜線作了測定，所有這一切都證明鐳鹽確是從大量鋇中分離出來的。 后來，居里夫人又對鐳的原子量作了更精確的測定，其數(shù)值為226.5。這和目前世界上公認(rèn)的數(shù)值226.05已很接近了。最后，居里夫人通過加熱把鐳鹽變成熔融狀態(tài)，并用電解法獲得了金屬鐳，于是，鐳的存在也就不再有人懷疑了。 居里夫婦對放射性現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)新的放射性元素方面卓有成效的研究工作，不但導(dǎo)致了其它許多重大發(fā)現(xiàn)，而且還開辟了核物理和核化學(xué)研究的新領(lǐng)域。為了表彰他們對核科學(xué)事業(yè)的偉大貢獻(xiàn)，在1903年，他們和貝克勒爾共同獲得科學(xué)上的最高榮譽(yù)——諾貝爾物理獎。 |
