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玛丽·居里

2019-09-12

发明与创新·小学生 2019年9期
关键词:新元素铀矿皮埃尔

玛丽·居里通常被人们称为居里夫人,是波兰裔法国籍女物理学家、放射化学家。1898年,她和丈夫皮埃尔一起发现了84号元素钋(Po)和88号元素镭(Ra)。

物理学家贝克勒尔发现贝克勒尔射线后,居里夫人决定对铀射线进行深入研究。她觉得铀不是唯一能发出射线的化学元素,于是对元素周期表中的元素逐一进行测定,结果发现一种钍元素的化合物也能发出射线,这种射线与铀射线相似。居里夫人认识到,能发出射线不只是铀的特性,必须给它取一个新名称,她提议叫“放射性”,而铀、钍等具有特殊“放射”功能的物质就叫做“放射性元素”。

矿物是否有放射性?在皮埃尔的帮助下,居里夫人测定了收集到的所有矿物,发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的大很多。经过认真研究,她认为不能以这些沥青铀矿中铀和钍的含量来解释观察到的放射性强度,推测沥青铀矿中还含有一种放射性很强的新元素。她要找到它!

居里夫人和皮埃尔一起探索未知元素,他们在潮湿的工作室里合力攻关。1898年7月,他们宣布发现了这种新元素,它的放射性比铀强400倍。为了纪念祖国波兰,居里夫人将这种新元素命名为“钋”。同年12月,居里夫妇又宣布发现了一种放射性元素,这种元素的放射性比钋还强,被命名为“镭”。

当时很多科学家不相信居里夫妇,认为他们只是提出了假设。按照化学界的传统,科学家在宣布发现新元素的时候必须拿出实物,并精确测定出它的原子量,而居里夫妇的报告中没有钋和镭的原子量,手头也没有样品。

居里夫妇决定拿实物来证明。提炼钋和镭元素需要足够的沥青铀矿,而当时这种矿很稀少,价格又很昂贵,他们根本无法得到。这件事传到奥地利后,奥地利政府赠送了他们1吨已提取过铀的沥青矿残渣,他们这才开始提取镭的实验。

居里夫人每次把20多千克沥青矿残渣倒入冶炼锅中熔化,连续几个小时不停地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的材料,然后从中提取质量仅占沥青矿残渣百万分之一的镭化合物。经过3年多的艰苦工作,居里夫妇终于在1902年提炼出了0.1克氯化镭,并初步测定出镭的原子量。当时,他们也试图分离钋,但着实困难。

1903年,居里夫妇和贝克勒尔因发现放射性而共同获得诺贝尔物理学奖。1911年,居里夫人因發现镭和钋并成功对镭进行分离和研究而再次获得诺贝尔奖,她是第一个获得两项诺贝尔奖的人,也是第一位获得诺贝尔奖的女性。

居里夫人是放射性现象研究的先驱,她对放射性进行广泛研究,并率先将放射性同位素应用于癌症治疗。

当时,她做出了一个决定:不申请镭处理方法和医疗应用的专利,给出的理由是“我们都认为获取经济利益违反了我们的纯粹研究观念”。由于过度暴露于放射性物质,她最终死于再生障碍性贫血。

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