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居里夫人简介

科普小知识2022-01-27 21:54:26
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法国波兰科学家玛丽·居里(1867-1934)研究了放射性现象,发现了镭和钋这两种放射性元素。她一生中两次获得诺贝尔奖。

居里夫人和镭的发现

玛丽亚·斯克洛道斯卡娅,著名的居里夫人,被称为“镭之母”。她于1867年11月7日出生在波兰首都华沙,在俄罗斯沙皇侵略者的统治下。她的父亲是华沙高等学校的物理教授,这使她从小就对科学实验感兴趣。

1891年,她去巴黎深造,获得了两个硕士学位。完成学业后,她打算回到祖国为被奴役的波兰人民服务,但她与年轻的法国物理学家皮埃尔·居里的相识改变了她的计划。1895年,她嫁给了皮埃尔,生了一个女儿,并于1897年成为未来的诺贝尔奖得主。

居里夫人注意到了法国物理学家贝克雷尔的研究工作。自从伦琴发现了x光,贝克雷尔在检查一种稀有矿物“铀盐”时发现了另一种“铀射线”。朋友们称之为贝克勒尔·雷。

贝克雷尔发现的辐射引起了居里夫人的极大兴趣。辐射来自哪里?居里夫人看到当时欧洲所有实验室中没有人对铀辐射进行过任何深入的研究,所以她决心进入这个领域。

在皮埃尔一再要求下,物理和化学学校的校长允许居里夫人使用潮湿的小屋进行物理和化学实验。在6摄氏度的室温下,她完全投入了铀盐的研究。

居里夫人接受了严格的高等化学教育。在研究铀盐矿时,她认为没有理由证明铀是唯一能够放射辐射的化学元素。根据门捷列夫元素的周期排列,她一个一个地测量它们。结果,她很快就发现了另一种钍化合物,它也能自动发射射线,类似于铀射线,强度相似。居里夫人意识到这一现象绝不仅仅是铀的特性,必须给它一个新的名字。居里夫人提议称之为“放射性的”。铀、钍和其他具有这种特殊“放射性”功能的物质被称为“放射性元素”。

居里夫人想,有一天,这种矿物会有放射性吗?在皮埃尔的帮助下,她测量了几天来能收集到的所有矿物质。她发现沥青铀矿的放射性比预期的要高得多。

经过仔细研究,居里夫人不得不承认这些沥青铀矿中铀和钍的含量永远无法解释她观察到的放射性强度。

这种异常和过度强烈的放射性来自哪里?只能有一种解释:这些沥青矿物含有少量的新元素,比铀和钍的放射性强得多。居里夫人已经检查了以前实验中所有已知的元素。居里夫人得出结论,这是一种人类还不知道的新元素。她必须找到它!

居里夫人的发现引起了皮埃尔的注意,居里夫妇一起走向未知的元素。在潮湿的工作室里,在居里夫妇共同努力解决这个问题之后,1898年7月,他们宣布发现了这种新元素,它的放射性是纯铀的400倍。为了纪念居里夫人的祖国波兰,这种新元素被命名为钋(波兰的意思)。

1898年12月,居里夫妇根据实验事实宣布,他们发现了第二种放射性元素,比钋更具放射性。他们给这种新元素命名为镭。然而,当时没有人能够证实他们的发现,因为根据化学领域的传统,科学家在宣布发现新元素时,必须获得物理物体并准确测定其原子量。然而,居里夫人的报告没有包含针和镭的原子量,她手头也没有镭的样品。

居里夫妇决定用实物证明这一点。当时,含有钋和镭的沥青铀矿是一种非常昂贵的矿物,主要产于波希米亚的圣约阿希姆斯塔尔矿。人们提炼这种矿物以提取铀盐来制造彩色玻璃。对于非常贫穷的居里夫妇来说,他们怎么支付得起这项工作呢?他们的智慧补充了他们的财力。他们预计,在铀被提出后,矿物中所含的新的放射性元素仍将存在,而且它们肯定会在提炼铀盐后的矿物残渣中被发现。经过多次挫折,奥地利*决定给居里夫妇一吨废渣,并承诺如果他们将来需要大量废渣,将在最有利的条件下供应。

居里夫妇的实验室条件非常差。夏天,天花板是玻璃做的,里面就像阳光下的烤箱。冬天,天气太冷了,人们都冻僵了。居里夫妇克服了难以想象的困难,努力提取镭。居里夫人立即投入了提取实验。每次她把20多公斤的废渣放进熔炉里熔化,用一根粗铁棒连续搅拌沸腾的材料几个小时,然后从中只提取出百万分之一的微量物质。

他们从1898年一直工作到1902年。经过数万次提炼和数十吨矿石残渣的处理,他们最终得到了0 . 1克镭盐,并确定其原子量为225。

镭宣布诞生!

居里夫妇证实了镭的存在,这引起了全世界对放射性现象的关注。镭的发现引发了一场真正的科学革命。

居里夫人完成了她的博士论文,题目是(放射性物质的研究)。1903年,居里夫人获得了巴黎大学的物理学博士学位。同年,居里夫妇和贝克雷尔共同获得了诺贝尔物理学奖。

随着镭的发现,其他新的放射性元素如锕也相继被发现。探索放射性现象的规律和放射性的本质已经成为科学界的首要研究课题。