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诺贝尔物理学奖玛丽.居里

科普小知识2022-02-17 21:42:42
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玛丽·居里是第一位获得诺贝尔科学奖的女科学家,也是第一位两次获得诺贝尔科学奖的科学家。自从居里夫妇在1897年发现放射性元素镭以来,80多年来,赞美他们的文章和书籍从未停止过。可以看出,她所建立的功勋和所具备的品质深深地留在了后人的印象中,成为科学家和大多数年轻人学习的榜样。

1896年,法国物理学家贝克雷尔发现,一种铀盐可以自动发出一种未知性质的射线。这一发现引起了居里夫妇的极大兴趣,这是一个优秀的研究领域。在一个原本用作储藏室的孤立潮湿的房子里,玛丽开始用极其简单的设备进军这个新领域。仅仅几周时间,她就取得了可喜的成绩。她证明了铀盐的这种惊人的辐射强度与化合物中所含的铀量成正比,并且不受化合物的条件或外部环境(光、温度)的影响。她还认为这种未知的放射性是一种元素的特征。铀是唯一具有这种特性的元素吗?按照这种思路,她决定检查所有已知的化学物质。通过一项繁重而艰巨的调查,她发现另一种元素钍化合物可以自动发出类似铀射线的射线,因此她坚信辐射不仅是铀的一种特性,而且是一种自然现象。作为回应,她提议称这种现象为放射性,称铀、钍和其他具有这种特征的物质为放射性。

她的研究很快从盐和氧化物扩展到所有矿物质。她不厌其烦地用同样的方法研究大量的材料,最后有了新的发现:某些矿物的放射性比仅由铀或钍产生的要高得多。起初,她不确定这个测量值,但在重复测量10或20次后,她不得不承认这是真的。这一事实表明,这些矿物含有一些未知元素,比铀和钍更具放射性。这是一个非常重要和吸引人的推论。尽管一些同事敦促她要小心,但她仍然相信自己的实验没有错,并决心找出这个新元素。

玛丽的研究如此重要,以至于皮埃尔,不仅是她的丈夫,还有她的战友,决定暂时停止他对水晶的研究,并帮助他的妻子一起找到这种未知元素。皮埃尔的参与无疑是对玛丽的极大鼓励和支持。从那以后,在那个潮湿的实验室里,有两个头脑和四只手忙碌着。这种合作持续了8年,直到一场事故夺去了皮埃尔的生命。

这种未知元素存在于铀焦油矿石中,但他们不认为矿石中这种新元素的含量只有百万分之一。他们日日夜夜忘记吃饭和睡觉,然后是化学分析过程,分析矿石中所含的各种元素及其放射性,经过几次消除,逐渐了解到产生异常放射性的未知元素隐藏在矿石的两个化学部分。经过不懈的努力,1898年7月,他们从其中一个零件中发现了新的元素。它的化学性质与铅相似,放射性比铀高400倍。皮埃尔让玛丽给新元素命名。她静静地想了一会儿,回答道:“我们可以称它为钋吗?”为了表达她对祖国波兰的爱,当时波兰被俄罗斯、德国和奥地利瓜分在世界地图上,玛丽在把论文交给祖国的同时,把论文的原稿送给了理学院博士,因此她的论文几乎同时在巴黎和华沙出版。她的成就为祖国人民赢得了骄傲和荣耀。

钋发现后,居里夫妇继续以不知疲倦的精神分析含钡部分,钡的放射性是纯铀的900倍。经过浓缩和分级结晶,最终在同年12月得到少量不纯的白色粉末。这种白色粉末在黑暗中会发出白光,所以居里夫妇把它命名为镭,其拉丁文原意是“辐射”。钋和镭的发现给科学界带来了极大的不安。一些物理学家保持谨慎,在获得进一步的研究结果之前不会发表他们的意见。一些化学家已经明确表示,镭的存在不能不通过测量原子量来表示。在我们相信镭的存在之前,给我看看它。为了从铀矿石中提取纯镭或钋并在井中测量它们的原子,从铀矿石中找到钋和镭显然比居里夫妇困难得多,居里夫妇当时没有完整和足够的实验设备,也没有足够的资金购买矿石和足够的实验费用。为了克服这个困难,他们四处奔走,寻求有关部门的帮助和支持。由于他们的努力,奥地利捐赠了1吨铀矿渣。他们从物理和化学学校借了一个漏水的棚子,这个棚子甚至不适合存放尸体,他们开始更加努力地工作。这间小屋夏天像烤箱一样热,但冬天会结冰。不通风的环境也迫使他们在院子里露天进行许多精炼作业。没有工人愿意在这种条件下工作,但是居里夫妇在这种环境下奋斗了4年。

在过去的四年里,无论是在寒冷的冬天还是炎热的夏天,他们从未抱怨过繁重的劳动和有毒的烟雾。对科学事业的不懈追求将艰苦的工作变成了生活中真正的乐趣。1902年,镭被发现后的第45个月,他们坚持不懈,终于从成吨的沥青铀矿渣中提取出0.1克纯氯化镭,镭的原子量被测量为225。镭是存在的,持怀疑态度的科学家不得不在事实面前低头。这么一点镭盐,一个简单的数字,凝聚了居里夫妇的心血!晚上,当他们来到小屋,没有开灯,但欣赏荧光氯化镭,他们完全陶醉在一个快乐和神奇的梦境。每次居里夫人回忆起这段生活,她都认为那是“他们夫妇一生中最有意义的时光”。

1903年,皇家学会邀请这对夫妇在伦敦演讲,并授予皇家学会最高荣誉——大卫奖章。1903年底,居里夫妇和贝克雷尔一起被授予诺贝尔物理学奖。玛丽·居里因在分离金属镭和研究其性质方面的杰出贡献而获得1911年诺贝尔化学奖。

1934年7月4日,由于放射性物质在体内的长期积累而引起的恶性贫血,即白血病,最终夺去了居里夫人宝贵的生命。虽然她去世了,但她对人类的贡献和高尚的品格将永远留在人们的心中。