哈罗德·克莱顿·尤里

美国宇宙学家和物理学家哈罗德·克莱顿尤里。1893年4月29日出生于美国印第安纳州的沃克顿。他因发现氘(氘，氢同位素)而获得1934年诺贝尔化学奖。

一个错误的假设导致了一个成功的发现。

1931年，物理学家伯奇和天体物理学家泽尔首次提出假设，“根据他们的实验结果，氢不仅包含一些原子量约为1的原子，还包含一些原子量约为2的原子，后者的尝试约为1/4500”。

在哥伦比亚大学工作的尤里教授对这个假设非常感兴趣。因为他已经思考这个问题很久了，他认为如果允许液态氢在低温下蒸发，原子量为2的氢很可能会被浓缩。

1931年秋天，尤里收到了几立方毫米的液态氢。通过光谱分析，发现了一些新的谱线，它们的位置与预期原子量为2的氢的位置完全相同，从而发现了重氢。根据尤里的建议，氘被命名为氘，在希腊语中的意思是“第二”。

然而，正如尤里因发现氘而获得诺贝尔化学奖一样，英国杰出的实验物理学家和化学家阿斯顿发表了一篇文章，指出伯奇和门泽尔的测量是错误的。阿斯顿通过质谱测定氢原子量为1.00881，取代了原来的1.0078。这相当于宣称伯奇和门泽尔关于氢原子量的原始论点和判断是不正确的。尤里是怎么看这个的？当获得诺贝尔奖时，尤里的话正好表明了他的态度:“当我的演讲完成后，阿斯顿用新的测量方法证明了伯奇和门泽尔在1931年的预测是错误的。但是我不想因此修改我的演讲。因为伯奇和门泽尔的预测是在发现之前做出的。因此，这个预测非常重要。没有这个预测，我就不会寻找氘。”

努力学习之路

哈罗德·克莱顿·尤里出生于美国印第安纳州的韦克斯顿。当他6岁的时候，他的父亲，一个乡下的牧师，去世了。后来，他的母亲再婚，他的继父也是一名牧师。他帮助尤里完成了童年教育。1911年，他高中毕业，不能继续上大学，因为他没有足够的学费。他必须找到自己的路。

碰巧，农村的一所学校缺少一名教师。尤里认为当老师不仅能解决当前的生活问题，还能解决当前的生活问题，提高上大学的成本。所以他在一所乡村学校当了三年老师。

1914年，尤里进入蒙大拿大学。他开始主修动物学，后来转到化学。

上了大学后，尤里仍然为经济问题所困扰。因为这个原因，尤里真的打破了他的大脑。为了省钱，他没有租公寓住，而是在学校的一块空地上搭了一个帐篷学习和生活。他还尽可能利用假期在外面工作，以解决学费短缺的问题。

第一次世界大战期间，当尤里毕业时，他首先在费城的一家化工厂找到了一份化学分析师的工作。经过两年的工作，他回到母校成为一名化学讲师。1921年，他进入加州大学攻读博士学位，他的导师是路易斯。路易斯预言自然界中存在原子量是普通氢的两倍的氢同位素。这一观点显然影响了尤里，并促进了他对重氢的发现。他的博士论文研究双原子气体的性质。他以优异的成绩获得了博士学位。1923年，他获得了美国斯堪的纳维亚基金会的奖学金。他去丹麦哥本哈根大学理论物理研究所与玻尔教授一起研究原子结构理论。

氢同位素氘的发现

1931年，物理学家伯奇和天体物理学家泽尔提出了氢同位素假说。尤里知道这件事的第二天，他开始设计实验来寻找氢同位素。他设计了一种分馏方法来寻找重氢。

今年秋天的一天，美国标准和计量局的布里克维奇把蒸发了大量液态氢后剩下的最后几滴氢放进一个容器，并把它们送给尤里进行实验。尤里终于通过光谱分析确定了两种不同的氢。

大约5000个氢原子中有一个重氢。一个普通的氢原子包含一个质子和一个原子量为1的电子。重氢有一个原子量为2的额外中子。如果重氢与氧原子结合，就会产生重水。它比普通水重约10%，比重为1: 108，最高密度温度为11.22℃。重水在许多特性上不同于普通水。

重水的冰点是3.8℃，沸点是101.42℃。有些动物，如蝌蚪，不能在重水中生存。一些植物种子在用重水浇灌后不能生长和发芽。

然而，重水是原子核反应堆中最好的中子减速剂，因为它可以降低中子速度，并且几乎不吸收中子。世界上最早的纯重水是由尤里的老师路易斯在实验室里制成的。

1934年，在尤里发现氘的三年后，他被授予诺贝尔化学奖。他今年只有41岁。在历史上，一项发现被科学接受并在短短三年内获得诺贝尔奖是罕见的。

在实验室里参加反法西斯战斗。

第二次世界大战期间，尤里参与了美国*开发原子弹的“曼哈顿计划”。尤里利用他丰富的同位素化学知识在第一颗原子弹的制造中发挥了巨大作用。

要制造原子弹，铀235必须与铀238分离。尤里负责研究分离方法。他的方法是首先将铀转化为氯化铀，使其以气态存在。这些气体然后通过一个钻有许多小孔的板。当它们穿过细孔时，较轻的铀235分子比较重的铀238分子扩散得更快。这样，通过多孔板后，气体中铀235的含量将增加，并且铀235的含量将在连续通过大约5000多孔板后达到所需的标准。

第一颗原子弹是由以这种方式分离的铀制成的。

尤里一开始就参与了曼哈顿计划，对德国、意大利和日本的法西斯主义者怀有强烈的怨恨。他和其他科学家一起努力制造原子弹。但是原子弹巨大的破坏力给和平的居民带来了可怕的灾难。

因此，尤里坚决反对使用原子武器。特别是在他生命的最后十年，他通过公开演讲和文章呼吁禁止核武器。在他死前，他还反复强调原子能只能用于和平目的。

战后，尤里把相当大一部分精力用于宇宙化学的研究。他研究了地球、陨石、太阳和其他恒星的元素丰度和同位素丰度。1953年，他和他的学生米勒建立了一个仪器来模拟原始地球大气的组成和状况。在甲烷、氨、氢和水蒸气的混合物中连续火花放电一周后，形成了10多种氨基酸。这表明在原始大气中生产蛋白质是可能的。这为生命起源的研究提供了方向。

1981年1月6日，87岁的尤里去世。