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  • 居里夫人發(fā)現(xiàn)了什么東東?它們有什么用途?。?/h2>
    懸賞分:20|

    知識庫標(biāo)簽: |列兵


    元素名稱:釙
    元素原子量:[210]
    元素類型:金屬
    發(fā)現(xiàn)人:瑪麗·居里(Marie Curie)、皮爾·居里(Pierre Curie) 發(fā)現(xiàn)年代:1898年
    發(fā)現(xiàn)過程:
    1898年由瑪麗·居里(Marie Curie)和皮爾·居里(Pierre Curie)在瀝青鈾礦中發(fā)現(xiàn)。
    元素描述:
    密度9.4克/厘米3。熔點254℃,沸點962℃。所有釙的同位素都是放射性的。已知有兩種同位素異形體:α-Po為單正方體;β-Po為單菱形體。在約36℃時,發(fā)生α-Po轉(zhuǎn)化為β-Po的相變。金屬、質(zhì)軟。物理性質(zhì)似鉈、鉛、鉍?;瘜W(xué)性質(zhì)近似碲。溶于稀礦酸和稀氫氧化鉀。釙的化合物易于水解并還原?;蟽r已有+2和+4價,也有+6價存在。釙是世界上最稀有的元素。
    元素來源:
    可由人工合成或由氯化釙用鋅還原獲得。
    元素用途:
    它與鈹混合可作為中子源;也用作靜電消除劑。
    元素輔助資料:
    19世紀(jì)末,人們發(fā)現(xiàn)了鈾的放射性衰變特性,并且認(rèn)為放射性是鈾元素所特有的性質(zhì)。而當(dāng)時在法國工作的波蘭化學(xué)家居里夫人在測試收集到的礦物放射性時,發(fā)現(xiàn)瀝青鈾礦和輝銅礦的放射性比純粹的鈾的放射性更強烈。她經(jīng)過細(xì)心重復(fù)地檢驗實驗結(jié)果,都出了這些礦物中含有一種比鈾的放射性強得多的元素。居里先生注意到了妻子的研究的重要性,就決定暫時停止自己在物質(zhì)結(jié)晶方面的研究,同妻子共同尋找這個新元素。經(jīng)過艱苦的工作,他們從巨量的礦石中分離出了這種放射性很強的新元素并了解了這種新元素的特性與鉍相近。居里夫人為了紀(jì)念自己的祖國波蘭,就提議叫這種新元素為polonium(釙)。
    釙在瀝青鈾礦中的含量僅僅是一億分之一,用一般的化學(xué)方法收集它是極其艱巨的任務(wù)。
    釙的毒性
    釙210毒性比氰化物高1000億倍,算一算,0.1克釙可以殺死100億人(氰化鈉對人致死量0.1克,全是化學(xué)辭典上的資料),釙-210屬于極毒性核素,它容易通過核反沖作用而形成放射性氣溶膠,污染環(huán)境和空氣,甚至能透過皮膚而進(jìn)入人體,因此必須密封保存。釙的α射線能使有機物質(zhì)分解脫水,引發(fā)有機體一系列嚴(yán)重的生物效應(yīng)。釙是放射性元素中最容易形成膠體的一種元素,它在體內(nèi)水解生成的膠粒極易牢固的吸附在蛋白質(zhì)上,能與血漿結(jié)合成不易擴散的化合物,對人體的危害很大。釙-210進(jìn)入人體后,能長期滯留于骨、肺、腎和肝中,其遠(yuǎn)期輻射效應(yīng)會引起腫瘤。急性釙中毒與外照射急性放射病的癥狀基本相似,到晚期突出的癥狀是腎萎縮和腎硬化。釙-210鹽類的放射性很強,可使其鹽溶液發(fā)生輻射分解,不斷產(chǎn)生過氧化氫和臭氧等氣體,并放出大量的熱。當(dāng)釙-210的濃度較大時,由于輻射氣體所產(chǎn)生的氣壓不斷增加,甚至引起盛放釙鹽溶液的容器爆炸。
    但钚的毒也不可否認(rèn),一片阿斯匹林大小的钚,足以毒死2億人,5克的钚足以毒死全人類。钚的毒性比砒霜大4.86億倍,它的威力勝過核武器。

    鐳 radium
    一種化學(xué)元素?;瘜W(xué)符號Ra,原子序數(shù)88,原子量226.0254,屬周期系ⅡA族,為堿土金屬的成員和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里從瀝青鈾礦提取鈾后的礦渣中分離出溴化鐳,1910年又用電解氯化鐳的方法制得了金屬鐳,它的英文名稱來源于拉丁文radius,含義是“射線”。鐳在地殼中的含量為1×10-9%,已發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)為206~230的同位素中,除鐳223、鐳224、鐳226、鐳228是天然放射性同位素外,其余都是用人工方法合成的。鐳存在于所有的鈾礦中,每2.8噸鈾礦中含1克鐳。
    鐳是銀白色金屬,熔點700℃,沸點低于1140℃,密度約5克/厘米3。鐳是最活潑的堿土金屬,在空氣中迅速與氮氣和氧氣作用,生成氮化物和氧化物,與水反應(yīng)劇烈,生成氫氧化鐳和氫氣。鐳的最外電子層有兩個電子,氧化態(tài)為+2,只形成+2價化合物。鐳鹽和相應(yīng)的鋇鹽屬同晶形化合物,化學(xué)性質(zhì)很相似。氯化鐳、溴化鐳、硝酸鐳都易溶于水,硫酸鐳、碳酸鐳、鉻酸鐳難溶于水。鐳有劇毒,它能取代人體內(nèi)的鈣并在骨骼中濃集,急性中毒時,會造成骨髓的損傷和造血組織的嚴(yán)重破壞,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。鐳是生產(chǎn)鈾時的副產(chǎn)物,用硫酸從鈾礦石中浸出鈾時,鐳即成硫酸鹽存在于礦渣中,然后轉(zhuǎn)變?yōu)槁然D,用鋇鹽為載體,進(jìn)行分級結(jié)晶,可得純的鐳鹽。金屬鐳則由電解氯化鐳制得。鐳及其衰變產(chǎn)物發(fā)射γ射線,能破壞人體內(nèi)的惡性組織,因此鐳針可治癌癥 .
    元素名稱:鐳
    元素原子量:[226]
    元素類型:金屬
    發(fā)現(xiàn)人:瑪麗·居里(Marie Curie)和皮爾·居里(Pierre Curie) 發(fā)現(xiàn)年代:1898年
    發(fā)現(xiàn)過程:
    1898年,由瑪麗·居里(Marie Curie)和皮爾·居里(Pierre Curie)發(fā)現(xiàn)。1910年,居里夫人和德比恩電解純的氯化鐳溶液,用汞作陰極,先得鐳汞齊,然后蒸餾去汞,獲得金屬鐳。
    元素描述:
    密度6.0克/厘米3(20℃)。熔點700℃,沸點約1140℃。銀白色有光澤的軟金屬。在空氣中不穩(wěn)定,易與空氣中氮和氧化合。與水作用放出氫氣,生成氫氧化鐳Ra(OH)2。溶于稀酸?;瘜W(xué)性質(zhì)與鋇十分相似;所有鐳鹽與相應(yīng)的鋇鹽是同晶型的。鐳能生成僅微溶于水的硫酸鹽、碳酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽;鐳的氯化物、溴化物、氫氧化物溶于水。已知鐳有13種同位素,226Ra半衰期最長,為1622年。
    元素來源:
    存在于多種礦石和礦泉中,但含量極稀少,較多的來源于瀝青鈾礦中。在處理瀝青鈾礦提取鈾時,鐳經(jīng)常與鋇一起在不溶于酸的殘渣中以硫酸鹽形式回收,提純獲得。
    元素用途:
    鐳能放射出α和γ兩種射線,并生成放射性氣體氡。鐳放出的射線能破壞、殺死細(xì)胞和細(xì)菌。因此,常用來治療癌癥等。此外,鐳鹽與鈹粉的混合制劑,可作中子放射源,用來探測石油資源、巖石組成等。
    元素輔助資料:
    居里夫婦在發(fā)現(xiàn)釙后不久,又有另一個驚人的結(jié)果。他們從鈾礦中分離出富集釙的鉍的化合物后,又分離出具有強烈放射性的鋇的化合物。他們相信這種礦物中還含有和鋇同時分離出來的第二種未知的放射性元素。他們的合作者貝蒙成功地研究了這個未知的放射性元素。在1898年12月,巴黎科學(xué)院發(fā)表了他們和貝蒙合作的報告:“……上述理由使我們相信,這種放射性的新物質(zhì)里含有一種新元素,我們提議叫它鐳?!?br>鐳的拉丁名稱radium是從拉丁文“射線”(radius)一詞而來,它的元素符號定為Ra。
    鐳在瀝青鈾礦中含量很小,不過一千萬分之一或一千萬分之三,要分離出它,就要大量的瀝青鈾礦。1898年至1902年間,在簡陋的實驗室里艱苦頑強地分析了巨大量(一噸)的礦渣,終于在1902年提煉出0.1克金屬鐳,并初步測定了它的原子量。
    鐳的發(fā)現(xiàn)
    在柏克勒爾對于鈾的放射性質(zhì)進(jìn)行了開創(chuàng)先河的觀察和研究以后,跟著便發(fā)現(xiàn)鈾的射線也像X射線,能使空氣和其他氣體產(chǎn)生導(dǎo)電性,而釷的化合物也經(jīng)人發(fā)現(xiàn)有著類似的性質(zhì)。
    1896年起,居里夫人和她的丈夫一起進(jìn)行了系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn),在各種元素與其化合物以及天然物中尋找這種效應(yīng)。
    瑪麗亞·斯可羅多夫斯卡婭,即著名的居里夫人,1867年11月7日誕生于波蘭華沙的一個書香門第之家。父親是大家的物理教授,母親是鋼琴家?,旣悂喚哂懈赣H的智慧和母親的靈巧,從小就對科學(xué)實驗發(fā)生了濃厚的興趣。
    1891年,她到巴黎求學(xué)。學(xué)業(yè)完成后,她原本打算回到正在遭受著沙皇鐵蹄踐踏的祖國,去為祖國竭盡自己的綿薄之力,同時,也為父母盡一個女兒的孝心。
    但是,同法國物理學(xué)家皮埃爾·居里先生的相識、相戀和成為終身伴侶,徹底改變了她原來的計劃,她只好僑居法國,并于1897年生了一個可愛的女兒。
    柏克勒爾現(xiàn)象,引起了居里夫婦的濃厚興趣,射線放出來的力量究竟是從哪里來的呢?這種放射的性質(zhì)又是什么呢?
    居里夫人把自己的全部身心都投入到鈾鹽的研究中去了,她廣為搜羅并研究了各種鈾鹽礦石,她被鈾鹽礦石神奇的射線所吸引,她把特別的愛奉獻(xiàn)給了這種特別的礦石。
    接受過嚴(yán)格而又系統(tǒng)的高等化學(xué)教育的居里夫人,在研究鈾鹽礦石時想到,沒有任何理由可以證明鈾是唯一能發(fā)射射線的化學(xué)元素。她猜想,一定還會有別的元素也具有同樣的力量,只不過人們目前還不知道罷了。
    她依據(jù)門捷列夫的元素周期律排列的元素,逐一進(jìn)行測定,結(jié)果很快發(fā)現(xiàn)另外一種釷元素的化合物,也自動發(fā)出射線,與鈾射線相似,強度也較接近。
    居里夫人認(rèn)識到,這種現(xiàn)象決不只是鈾的特性,必須給它一個新名稱,居里夫人就把它命名為“放射性”,鈾、釷等有這種特殊“放射”功能的物質(zhì),叫做“放射性元素”。
    后來,在她的丈夫皮埃爾先生的幫助下,她又測定了能夠收集到的所有礦物,她想知道還有哪些礦物具有放射性。
    在測量中,她獲得了又一個戲劇性的發(fā)現(xiàn),在一種來自當(dāng)時的捷克斯洛伐克的瀝青鈾礦中,她發(fā)現(xiàn),其放射性強度比原先設(shè)想的要大不知多少倍。
    那么,這種不正常的而且過度的放射性又是從哪里來的呢?用這些瀝青鈾礦中的鈾和針的含量,決不能解釋她觀察到的放射性的強度。
    因此,只能有一種解釋,這些瀝青礦物中含有一種比鈾和針的放射性作用強得多的新元素,而且不是當(dāng)時人類所已經(jīng)知道的元素,它一定是一種未知的元素。
    居里夫人的發(fā)現(xiàn)吸引了皮埃爾先生的注意,居里夫婦攜起手來,并駕齊驅(qū),向科學(xué)的未知領(lǐng)域發(fā)起強有力的進(jìn)攻。
    在條件極其簡陋的實驗室里,經(jīng)過居里夫婦鍥而不舍的長期努力,1898年7月,他們宣布發(fā)現(xiàn)了這種新元素,它比純鈾放射性要高出400倍。
    為了紀(jì)念她飽經(jīng)磨難的祖國波蘭,新元素被命名為釙(即波蘭的意思)。
    1898年12月,居里夫婦又根據(jù)大量的實驗事實宣布,他們又發(fā)現(xiàn)了第二種放射性元素,這種新元素的放射性比釙還強,他們把這種新元素命名為
    “鐳”。
    但是,由于沒有釙和鐳的樣品,也沒有釙和鐳的原子量,當(dāng)時的科學(xué)界,幾乎沒有人愿意相信他們的這個驚世駭俗的新發(fā)現(xiàn)。
    居里夫婦決心,無論付出什么樣的代價,都要提煉出釙和鐳的樣品,這一方面是為了證實它們的存在,另一方面,也已為了使自己更有把握。
    當(dāng)然,這是一件非常困難的事情。
    因為藏有釙和鐳的瀝青鈾礦,是一種價格昂貴的礦物,這種礦物主要在波希米亞的圣約阿希姆斯塔爾礦,通過對這種礦物的冶煉,人們可以提取出制造彩色玻璃用的鈾鹽。
    居里夫婦是一對經(jīng)濟相當(dāng)拈據(jù)的知識分子,他們無力支付購買瀝青鈾礦所需的高昂的費用。但他們沒有被眼前的這只“攔路虎”所嚇倒,他們幾乎想盡了各種各樣的辦法。
    經(jīng)過無數(shù)次的周折,奧地利政府這才正式?jīng)Q定,先捐贈一噸重的殘礦渣給居里夫婦,并且許諾,如果他們將來還需要大量的礦渣,可以在最優(yōu)惠的條件下供應(yīng)給他們。
    居里夫婦這才長長地松了一口氣,他們從朋友那里東挪西借,籌到了一筆錢,因為他們?nèi)皂氋徺I這種原料,并且還需要付出運到巴黎的運費。
    他們再次陷入漫長的等待之中。
    一天凌晨,太陽剛剛升起來,一輛像運煤貨車似的載重馬車,便停在了居里夫婦的家門口。
    居里夫人高興極了,她所日夜期待的瀝青鈾礦終于運到了,她所夢繞魂牽的鐳就藏在這里呵!
    她急急忙忙地用刀割斷繩子,一把扯開那些粗布口袋,把一雙纖纖細(xì)手深深地插進(jìn)那棕色礦物中,她一定要從中提煉出鐳來。
    居里夫人立即投入了繁重的提取工作中去,她每次把 20多公斤的廢礦渣放入冶煉鍋里加熱熔化,連續(xù)幾個小時不間斷地用一根粗大的鐵棍攪動沸騰的渣液,而后從中提取僅含百萬分之一的微量物質(zhì)。
    從1898年到1902年,經(jīng)過無數(shù)次的提取,處理了幾十噸礦石殘渣,終于得到了0.1克的鐳鹽,并測定出了它的原子量是225。
    鐳終于橫空出世了!
    鐳的發(fā)現(xiàn)在科學(xué)界爆發(fā)了一次真正的革命,1903年,居里夫婦因此而雙雙獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。居里夫人這一巨大成功絕不是輕而易舉就能獲得的,它凝聚了居里夫人多少汗水、多少淚水,完全是居里夫人心血的結(jié)晶。
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    其 他 回 答共6條

    1樓

    畢生獻(xiàn)身科學(xué)研究的居里夫人
    居里夫人 (Marie Curie,1867-1934)法國籍波蘭科學(xué)家,研究放射性現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種放射性元素,一生兩度獲諾貝爾獎。在世界科學(xué)史上,瑪麗·居里是一個永遠(yuǎn)不朽的名字。這位偉大的女科學(xué)家,以自己的勤奮和天賦,在物理學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域,都作出了杰出的貢獻(xiàn),并因此而成為唯一一位在兩個不同學(xué)科領(lǐng)域、兩次獲得諾貝爾獎的著名科學(xué)家。
    一、靠自學(xué)走進(jìn)巴黎大學(xué)
    瑪麗·居里于1876年出生于波蘭華沙,瑪麗的童年是不幸的,在她不滿10歲時媽媽和大姐就相繼病逝了,這樣的生活環(huán)境不僅培養(yǎng)了她獨立生活的能力,也使她從小就磨煉出了非常堅強的性格。
    瑪麗從小學(xué)習(xí)就非常勤奮刻苦,對學(xué)習(xí)有著強烈的興趣和特殊的愛好,從不輕易放過任何學(xué)習(xí)的機會,處處表現(xiàn)出一種頑強的進(jìn)取精神。她從小就十分喜愛父親實驗室中的各種儀器,長大后她又讀了許多自然科學(xué)方面的書籍,更使她充滿幻想,她急切地渴望到科學(xué)世界探索。但是當(dāng)時的家境不允許她去讀大學(xué)。19歲那年,她開始做長期的家庭教師,同時還自修了各門功課。這樣,直到24歲時,她終于來到巴黎大學(xué)理學(xué)院學(xué)習(xí)。她帶著強烈的求知欲望,全神貫注地聽每一堂課,艱苦的學(xué)習(xí)使她身體變得越來越不好,但是她的學(xué)習(xí)成績卻一直名列前茅,這不僅使同學(xué)們羨慕,也使教授們驚異,入學(xué)兩年后,她充滿信心地參加了物理學(xué)學(xué)士學(xué)位考試,在30名應(yīng)試者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的優(yōu)異成績,考取了數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。
    1894年初,瑪麗接受了法國國家實業(yè)促進(jìn)委員會提出的關(guān)于各種鋼鐵的磁性科研項目。在完成這個科研項目的過程中,她結(jié)識了理化學(xué)校教師比埃爾·居里,他是一位很有成就的青年科學(xué)家。
    二、鐳之光
    鈾及其化合物不斷地放出射線,向外輻射能量。這使居里夫人發(fā)生了極大的興趣。這些能量來自于什么地方?這種與眾不同的射線的性質(zhì)又是什么?居里夫人決心揭開它的秘密。1897年,居里夫人選定了自己的研究課題——對放射性物質(zhì)的研究。她辛勤地開墾了一片處女地,最終完成了近代科學(xué)史上最重要的發(fā)現(xiàn)之一——發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳,并奠定了現(xiàn)代放射化學(xué)的基礎(chǔ),為人類做出了偉大的貢獻(xiàn)。
    在實驗研究中,居里夫人設(shè)計了一種測量儀器,不僅能測出某種物質(zhì)是否存在射線,而且能測量出射線的強弱。她經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn):鈾射線的強度與物質(zhì)中的含鈾量成一定比例,而與鈾存在的狀態(tài)以及外界條件無關(guān)。
    居里夫人對已知的化學(xué)元素和所有的化合物進(jìn)行了全面的檢查,獲得了重要的發(fā)現(xiàn):一種叫做釷的元素也能自動發(fā)出看不見的射線來,這說明元素能發(fā)出射線的現(xiàn)象決不僅僅是鈾的特性,而是有些元素的共同特性。她把這種現(xiàn)象稱為放射性,把有這種性質(zhì)的元素叫做放射性元素。它們放出的射線就叫“放射線”。她還根據(jù)實驗結(jié)果預(yù)料:含有鈾和釷的礦物一定有放射性;不含鈾和釷的礦物一定沒有放射性。儀器檢查完全驗證了她的預(yù)測。她排除了那些不含放射性元素的礦物,集中研究那些有放射性的礦物,并精確地測量元素的放射性強度。在實驗中,她發(fā)現(xiàn)一種瀝青鈾礦的放射性強度比預(yù)計的強度大得多,這說明實驗的礦物中含有一種人們未知的新放射性元素,且這種元素的含量一定很少,因為這種礦物早已被許多化學(xué)家精確地分析過了。她果斷地在實驗報告中宣布了自己的發(fā)現(xiàn),并努力要通過實驗證實它。在這關(guān)鍵的時刻,她的丈夫比埃爾·居里也意識到了妻子的發(fā)現(xiàn)的重要性,停下了自己關(guān)于結(jié)晶體的研究,來和她一道研究這種新元素。經(jīng)過幾個月的努力,他們從礦石中分離出了一種同鉍混合在一起的物質(zhì),它的放射性強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鈾,這就是后來被列在元素周期表上第84位的釙。幾個月以后,他們又發(fā)現(xiàn)了另一種新元素,并把它取名為鐳。但是,居里夫婦并沒有立即獲得成功的喜悅。當(dāng)拿到了一點點新元素的化合物時,他們發(fā)現(xiàn)原來所做的估計太樂觀了。事實上,礦石中鐳的含量還不到百萬分之一。只是由于這種混合物的放射性極強,所以含有微量鐳鹽的物質(zhì)表現(xiàn)出比鈾要強幾百倍的放射性。
    科學(xué)的道路從來就不平坦。釙和鐳的發(fā)現(xiàn),以及這些放射性新元素的特性,動搖了幾世紀(jì)以來的一些基本理論和基本概念。科學(xué)家們歷來都認(rèn)為,各種元素的原子是物質(zhì)存在的最小單元,原子是不可分割的、不可改變的。按照傳統(tǒng)的觀點是無法解釋釙和鐳這些放射性元素所發(fā)出的放射線的。因此,無論是物理學(xué)家,還是化學(xué)家,雖然對居里夫人的研究工作都感到有興趣,但是心中都有疑問。尤其是化學(xué)家們的態(tài)度更為嚴(yán)謹(jǐn)。為了最終證實這一科學(xué)發(fā)現(xiàn),也為了進(jìn)一步研究鐳的各種性質(zhì),居里夫婦必須從瀝青礦石中分離出更多的、并且是純凈的鐳鹽。
    一切未知的世界都是神秘的。在分離新元素的研究工作開始時,他們并不知道新元素的任何化學(xué)性質(zhì)。尋找新元素的唯一線索是它有很強的放射性。他們據(jù)此創(chuàng)造了一種新的化學(xué)分析方法。但是他們沒有錢,沒有真正的實驗室,只有一些自己購買或設(shè)計的簡單的儀器。
    有志者事竟成!1902年年底,居里夫人提煉出了十分之一克極純凈的氯化鐳,并準(zhǔn)確地測定了它的原子量。從此鐳的存在得到了證實。鐳是一種極難得到的天然放射性物質(zhì),它的形體是有光澤的、象細(xì)鹽一樣的白色結(jié)晶。在光譜分析中,它與任何已知的元素的譜線都不相同。鐳雖然不是人類第一個發(fā)現(xiàn)的放射性元素,但卻是放射性最強的元素。利用它的強大放射性,能進(jìn)一步查明放射線的許多新性質(zhì)。以使許多元素得到進(jìn)一步的實際應(yīng)用。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),鐳射線對于各種不同的細(xì)胞和組織,作用大不相同,那些繁殖快的細(xì)胞,一經(jīng)鐳的照射很快都被破壞了。這個發(fā)現(xiàn)使鐳成為治療癌癥的有力手段。在法國,鐳療術(shù)被稱為居里療法。鐳的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了物理學(xué)的基本原理,對于促進(jìn)科學(xué)理論的發(fā)展和在實際中的應(yīng)用,都有十分重要的意義。
    三、金子一般的心靈
    由于居里夫婦的驚人發(fā)現(xiàn),1903年12月,他們獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。他們夫婦的科學(xué)功勛蓋世,然而他們卻極端藐視名利,在鐳提煉成功以后,有人勸他們向政府申請專利權(quán),壟斷鐳的制造以此發(fā)大財。居里夫人對此說:“那是違背科學(xué)精神的,科學(xué)家的研究成果應(yīng)該公開發(fā)表,別人要研制,不應(yīng)受到任何限制”?!昂螞r鐳是對病人有好處的,我們不應(yīng)當(dāng)借此來謀利”。居里夫婦還把得到的諾貝爾獎金,大量地贈送別人。
    1914年,巴黎建成了鐳學(xué)研究院,居里夫人擔(dān)任了學(xué)院的研究指導(dǎo)。以后她繼續(xù)在大學(xué)里授課,并從事放射性元素的研究工作。她毫不吝嗇地把科學(xué)知識傳播給一切想要學(xué)習(xí)的人。
    但是她時刻也沒有忘記自己的祖國。當(dāng)他們夫婦從礦物中分離出新元素以后,她把新元素命名為釙。這是因為釙的詞根與波蘭國名的詞根一樣。她以此表示對慘遭沙俄奴役的祖國的深切懷念。
    1937年7月14日,居里夫人病逝了。她最后死于惡性貧血癥。她一生創(chuàng)造、發(fā)展了放射科學(xué),長期無畏地研究強烈放射性物質(zhì),直至最后把生命貢獻(xiàn)給了這門科學(xué)。偉大的科學(xué)家愛因斯坦評價說:“在我認(rèn)識的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不為盛名所顛倒的人?!?
    居里夫人的大半生都是清貧的,提取鐳的艱苦過程是在簡陋的條件下完成的。他們把諾貝爾獎金和其獎金都用到了以后的研究中去了。
    知識庫標(biāo)簽: |列兵

    2樓


    居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法國籍波蘭科學(xué)家,研究放射性現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種放射性元素,一生兩度獲諾貝爾獎。居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法國籍波蘭科學(xué)家,研究放射性現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種放射性元素,一生兩度獲諾貝爾獎。作為杰出科學(xué)家,居里夫人有一般科學(xué)家所沒有的社會影響。尤其因為是成功女性的先驅(qū),她的典范激勵了很多人。很多人在兒童時代就聽到她的故事 但得到的多是一個簡化和不完整的印象。世人對居里夫人的認(rèn)識。很大程度上受其次女在1937年出版的傳記《居里夫人》(Madame Curie)所影響。這本書美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地處理了。美國傳記女作家蘇珊·昆(Susan Quinn)花了七年時間,收集包括居里家庭成員和朋友的沒有公開的日記和傳記資料。於去年出版了一本新書:《瑪麗亞· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),為她艱苦、辛酸和奮斗的生命歷程描繪了一幅更詳細(xì)和深入的圖像。
    居里夫人:兩次榮獲諾貝爾獎的偉大科學(xué)家
    在世界科學(xué)史上,瑪麗·居里是一個永遠(yuǎn)不朽的名字。這位偉大的女科學(xué)家,以自己的勤奮和天賦,在物理學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域,都作出了杰出的貢獻(xiàn),并因此而成為唯一一位在兩個不同學(xué)科領(lǐng)域、兩次獲得諾貝爾獎的著名科學(xué)家。
    一、靠自學(xué)走進(jìn)巴黎大學(xué)
    瑪麗·居里于1867年出生于波蘭華沙,她是家中5個子女中最小的。她的父親是一名收入十分有限的中學(xué)數(shù)理教師,媽媽也是中學(xué)教員?,旣惖耐晔遣恍业?,她的媽媽得了嚴(yán)重的傳染病,是大姐照顧她長大的。后來,媽媽和大姐在她不滿10歲時就相繼病逝了。她的生活中充滿了艱難。這樣的生活環(huán)境不僅培養(yǎng)了她獨立生活的能力,也使她從小就磨煉出了非常堅強的性格。
    瑪麗從小學(xué)習(xí)就非常勤奮刻苦,對學(xué)習(xí)有著強烈的興趣和特殊的愛好,從不輕易放過任何學(xué)習(xí)的機會,處處表現(xiàn)出一種頑強的進(jìn)取精神。從上小學(xué)開始,她每門功課都考第一。15歲時,就以獲得金獎?wù)碌膬?yōu)異成績從中學(xué)畢業(yè)。她的父親早先曾在圣彼得堡大學(xué)攻讀過物理學(xué),父親對科學(xué)知識如饑似渴的精神和強烈的事業(yè)心,也深深地薰陶著小瑪麗。她從小就十分喜愛父親實驗室中的各種儀器,長大后她又讀了許多自然科學(xué)方面的書籍,更使她充滿幻想,她急切地渴望到科學(xué)世界探索。但是當(dāng)時的家境不允許她去讀大學(xué)。19歲那年,她開始做長期的家庭教師,同時還自修了各門功課。這樣,直到24歲時,她終于來到巴黎大學(xué)理學(xué)院學(xué)習(xí)。她帶著強烈的求知欲望,全神貫注地聽每一堂課,艱苦的學(xué)習(xí)使她身體變得越來越不好,但是她的學(xué)習(xí)成績卻一直名列前茅,這不僅使同學(xué)們羨慕,也使教授們驚異,入學(xué)兩年后,她充滿信心地參加了物理學(xué)學(xué)士學(xué)位考試,在30名應(yīng)試者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的優(yōu)異成績,考取了數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。
    1894年初,瑪麗接受了法國國家實業(yè)促進(jìn)委員會提出的關(guān)于各種鋼鐵的磁性科研項目。在完成這個科研項目的過程中,她結(jié)識了理化學(xué)校教師比埃爾·居里,他是一位很有成就的青年科學(xué)家。用科學(xué)為人類造福的共同意愿使他們結(jié)合了。瑪麗結(jié)婚后,人們都尊敬地稱呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成績,完成了大學(xué)畢業(yè)生的任職考試。第二年,她又完成了關(guān)于各種鋼鐵的磁性研究。但是,她不滿足已取得的成績,決心考博士,并確定了自己的研究方向。站到了一條新的起跑線上。
    二、鐳之光
    1896年,法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)表了一篇工作報告,詳細(xì)地介紹了他通過多次實驗發(fā)現(xiàn)的鈾元素,鈾及其化合物具有一種特殊的本領(lǐng),它能自動地、連續(xù)地放出一種人的肉眼看不見的射線,這種射線和一般光線不同,能透過黑紙使照象底片感光,它同倫琴發(fā)現(xiàn)的X射線也不同,在沒有高真空氣體放電和外加高電壓的條件下,卻能從鈾和鈾鹽中自動發(fā)生。鈾及其化合物不斷地放出射線,向外輻射能量。這使居里夫人發(fā)生了極大的興趣。這些能量來自于什么地方?這種與眾不同的射線的性質(zhì)又是什么?居里夫人決心揭開它的秘密。1897年,居里夫人選定了自己的研究課題--對放射性物質(zhì)的研究。這個研究課題,把她帶進(jìn)了科學(xué)世界的新天地。她辛勤地開墾了一片處女地,最終完成了近代科學(xué)史上最重要的發(fā)現(xiàn)之一--發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳,并奠定了現(xiàn)代放射化學(xué)的基礎(chǔ),為人類做出了偉大的貢獻(xiàn)。
    在實驗研究中,居里夫人設(shè)計了一種測量儀器,不僅能測出某種物質(zhì)是否存在射線,而且能測量出射線的強弱。她經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn):鈾射線的強度與物質(zhì)中的含鈾量成一定比例,而與鈾存在的狀態(tài)以及外界條件無關(guān)。
    居里夫人對已知的化學(xué)元素和所有的化合物進(jìn)行了全面的檢查,獲得了重要的發(fā)現(xiàn)在:一種叫做釷的元素也能自動發(fā)出看不見的射線來,這說明元素能發(fā)出射線的現(xiàn)象決不僅僅是鈾的特性,而是有些元素的共同特性。她把這種現(xiàn)象稱為放射性,把有這種性質(zhì)的元素叫做放射性元素。它們放出的射線就叫“放射線”。她還根據(jù)實驗結(jié)果預(yù)料:含有鈾和釷的礦物一定有放射性;不含鈾和釷的礦物一定沒有放射性。儀器檢查完全驗證了她的預(yù)測。她排除了那些不含放射性元素的礦物,集中研究那些有放射性的礦物,并精確地測量元素的放射性強度。在實驗中,她發(fā)現(xiàn)一種瀝青鈾礦的放射性強度比預(yù)計的強度大得多,這說明實驗的礦物中含有一種人們未知的新放射性元素,且這種元素的含量一定很少,因為這種礦物早已被許多化學(xué)家精確地分析過了。她果斷地在實驗報告中宣布了自己的發(fā)現(xiàn),并努力要通過實驗證實它。在這關(guān)鍵的時刻,她的丈夫比埃爾·居里也意識到了妻子的發(fā)現(xiàn)的重要性,停下了自己關(guān)于結(jié)晶體的研究,來和她一道研究這種新元素。經(jīng)過幾個月的努力,他們從礦石中分離出了一種同鉍混合在一起的物質(zhì),它的放射性強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鈾,這就是后來被列在元素周期表上第84位的釙。幾個月以后,他們又發(fā)現(xiàn)了另一種新元素,并把它取名為鐳。但是,居里夫婦并沒有立即獲得成功的喜悅。當(dāng)拿到了一點點新元素的化合物時,他們發(fā)現(xiàn)原來所做的估計太樂觀了。事實上,礦石中鐳的含量還不到百萬分之一。只是由于這種混合物的放射性極強,所以含有微量鐳鹽的物質(zhì)表現(xiàn)出比鈾要強幾百倍的放射性。
    科學(xué)的道路從來就不平坦。釙和鐳的發(fā)現(xiàn),以及這些放射性新元素的特性,動搖了幾世紀(jì)以來的一些基本理論和基本概念。科學(xué)家們歷來都認(rèn)為,各種元素的原子是物質(zhì)存在的最小單元,原子是不可分割的、不可改變的。按照傳統(tǒng)的觀點是無法解釋釙和鐳這些放射性元素所發(fā)出的放射線的。因此,無論是物理學(xué)家,還是化學(xué)家,雖然對居里夫人的研究工作都感到有興趣,但是心中都有疑問。尤其是化學(xué)家們的態(tài)度更為嚴(yán)謹(jǐn)。為了最終證實這一科學(xué)發(fā)現(xiàn),也為了進(jìn)一步研究鐳的各種性質(zhì),居里夫婦必須從瀝青礦石中分離出更多的、并且是純凈的鐳鹽。
    一切未知的世界都是神秘的。在分離新元素的研究工作開始時,他們并不知道新元素的任何化學(xué)性質(zhì)。尋找新元素的唯一線索是它有很強的放射性。他們據(jù)此創(chuàng)造了一種新的化學(xué)分析方法。但是他們沒有錢,沒有真正的實驗室,只有一些自己購買或設(shè)計的簡單的儀器。他們出于工作效率的考慮,分頭開展研究。由居里先生試驗確定鐳的特性;居里夫人則繼續(xù)提煉純鐳鹽。
    有志者事竟成!大自然的任何奧秘都會都會被那些向它頑強攻關(guān)的人們揭開。1902年年底,居里夫人提煉出了十分之一克極純凈的氯化鐳,并準(zhǔn)確地測定了它的原子量。從此鐳的存在得到了證實。鐳是一種極難得到的天然放射性物質(zhì),它的形體是有光澤的、象細(xì)鹽一樣的白色結(jié)晶。在光譜分析中,它與任何已知的元素的譜線都不相同。鐳雖然不是人類第一個發(fā)現(xiàn)的放射性元素,但卻是放射性最強的元素。利用它的強大放射性,能進(jìn)一步查明放射線的許多新性質(zhì)。以使許多元素得到進(jìn)一步的實際應(yīng)用。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),鐳射線對于各種不同的細(xì)胞和組織,作用大不相同,那些繁殖快的細(xì)胞,一經(jīng)鐳的照射很快都被破壞了。這個發(fā)現(xiàn)使鐳成為治療癌癥的有力手段。癌瘤是由繁殖異常迅速的細(xì)胞組成的,鐳射線對于它的破壞遠(yuǎn)比周圍健康組織的破壞作用大的多。這種新的治療方法很快在世界各國發(fā)展起來。在法國,鐳療術(shù)被稱為居里療法。鐳的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了物理學(xué)的基本原理,對于促進(jìn)科學(xué)理論的發(fā)展和在實際中的應(yīng)用,都有十分重要的意義。
    三、金子一般的心靈
    由于居里夫婦的驚人發(fā)現(xiàn),1903年12月,他們和貝克勒爾一起獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。他們夫婦的科學(xué)功勛蓋世,然而他們卻極端藐視名利,最厭煩那些無聊的應(yīng)酬。他們把自己的一切都獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè),而不撈取任何個人私利。在鐳提煉成功以后,有人勸他們向政府申請專利權(quán),壟斷鐳的制造以此發(fā)大財。居里夫人對此說:“那是違背科學(xué)精神的,科學(xué)家的研究成果應(yīng)該公開發(fā)表,別人要研制,不應(yīng)受到任何限制”?!昂螞r鐳是對病人有好處的,我們不應(yīng)當(dāng)借此來謀利”。居里夫婦還把得到的諾貝爾獎金,大量地贈送別人。
    1906年,居里先生不幸因車禍而去世,居里夫人承受著巨大的痛苦,她決心加倍努力,完成兩個人共同的科學(xué)志愿。巴黎大學(xué)決定由居里夫人接替居里先生講授物理課。居里夫人成為著名的巴黎大學(xué)有史以來第一位女教授,還是在他們夫婦分離出第一批鐳鹽的時候,就開始了對放射線各種性質(zhì)的研究。僅1889年到1904年間,他們就先后發(fā)表了32篇學(xué)術(shù)報告,記錄了他們在放射科學(xué)上探索的足跡。1910年,居里夫人又完成了《放射性專論》一書。她還與人合作,成功地制取了金屬鐳。1911年,居里夫人又獲得諾貝爾化學(xué)獎。一位女科學(xué)家,在不到10年的時間里,兩次在兩個不同的科學(xué)領(lǐng)域里獲得世界科學(xué)的最高獎,這在世界科學(xué)史上是獨一無二的事情!
    1914年,巴黎建成了鐳學(xué)研究院,居里夫人擔(dān)任了學(xué)院的研究指導(dǎo)。以后她繼續(xù)在大學(xué)里授課,并從事放射性元素的研究工作。她毫不吝嗇地把科學(xué)知識傳播給一切想要學(xué)習(xí)的人。她從16歲開始,成年累月地學(xué)習(xí)、工作,整整50年了。但她仍不改變那嚴(yán)格的生活方式。她從小就有高度的自我犧牲精神,早年她為了供姐姐上學(xué),甘愿去別人家里做傭人。在巴黎求學(xué)期間,為了節(jié)約燈油和取曖開支,她每天晚上都在圖書館讀書,一直到圖書館關(guān)門才走。提取純鐳所需要的瀝青鈾礦,在當(dāng)時是很貴重的,他們從自己的生活費中一點一滴地節(jié)省,先后買了8、9噸,在居里先生去世后,居里夫人把千辛萬苦提煉出來的,價值高達(dá)100萬金法郎以上的鐳,無償?shù)刭浰徒o了研究治癌的實驗室。
    1932年,65歲的居里夫人回到祖國,參加“華沙鐳研究所”的開幕典禮。居里夫人從青年時代起就遠(yuǎn)離祖國,到法國求學(xué)。但是她時刻也沒有忘記自己的祖國。小時候,她的祖國波蘭被沙俄侵占,她就非常痛恨侵略者。當(dāng)他們夫婦從礦物中分離出新元素以后,她把新元素命名為釙。這是因為釙的詞根與波蘭國名的詞根一樣。她以此表示對慘遭沙俄奴役的祖國的深切懷念。
    1937年7月14日,居里夫人病逝了。她最后死于惡性貧血癥。她一生創(chuàng)造、發(fā)展了放射科學(xué),長期無畏地研究強烈放射性物質(zhì),直至最后把生命貢獻(xiàn)給了這門科學(xué)。她一生中,共得過包括諾貝爾獎等在內(nèi)的10種著名獎金,得到國際高級學(xué)術(shù)機構(gòu)頒發(fā)的獎?wù)?6枚;世界各國政府和科研機構(gòu)授予的各種頭銜多達(dá)100多個。但是她一如既往地那樣謙虛謹(jǐn)慎。偉大的科學(xué)家愛因斯坦評價說:“在我認(rèn)識的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不為盛名所顛倒的人?!?/div>
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    3樓



    一種化學(xué)元素。化學(xué)符號Ra,原子序數(shù)88,原子量226.0254,屬周期系ⅡA族,為堿土金屬的成員和天然放射性元素。1898年M.居里和P.居里從瀝青鈾礦提取鈾后的礦渣中分離出溴化鐳,1910年又用電解氯化鐳的方法制得了金屬鐳,它的英文名稱來源于拉丁文radius,含義是“射線”。鐳在地殼中的含量為1×10-9%,已發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)為206~230的同位素中,除鐳223、鐳224、鐳226、鐳228是天然放射性同位素外,其余都是用人工方法合成的。鐳存在于所有的鈾礦中,每2.8噸鈾礦中含1克鐳。
    鐳是銀白色金屬,熔點700℃,沸點低于1140℃,密度約5克/厘米3。鐳是最活潑的堿土金屬,在空氣中迅速與氮氣和氧氣作用,生成氮化物和氧化物,與水反應(yīng)劇烈,生成氫氧化鐳和氫氣。鐳的最外電子層有兩個電子,氧化態(tài)為+2,只形成+2價化合物。鐳鹽和相應(yīng)的鋇鹽屬同晶形化合物,化學(xué)性質(zhì)很相似。氯化鐳、溴化鐳、硝酸鐳都易溶于水,硫酸鐳、碳酸鐳、鉻酸鐳難溶于水。鐳有劇毒,它能取代人體內(nèi)的鈣并在骨骼中濃集,急性中毒時,會造成骨髓的損傷和造血組織的嚴(yán)重破壞,慢性中毒可引起骨瘤和白血病。鐳是生產(chǎn)鈾時的副產(chǎn)物,用硫酸從鈾礦石中浸出鈾時,鐳即成硫酸鹽存在于礦渣中,然后轉(zhuǎn)變?yōu)槁然D,用鋇鹽為載體,進(jìn)行分級結(jié)晶,可得純的鐳鹽。金屬鐳則由電解氯化鐳制得。鐳及其衰變產(chǎn)物發(fā)射γ射線,能破壞人體內(nèi)的惡性組織,因此鐳針可治癌癥 .
    元素名稱:鐳
    元素原子量:[226]
    元素類型:金屬
    發(fā)現(xiàn)人:瑪麗·居里(Marie Curie)和皮爾·居里(Pierre Curie) 發(fā)現(xiàn)年代:1898年
    發(fā)現(xiàn)過程:
    1898年,由瑪麗·居里(Marie Curie)和皮爾·居里(Pierre Curie)發(fā)現(xiàn)。1910年,居里夫人和德比恩電解純的氯化鐳溶液,用汞作陰極,先得鐳汞齊,然后蒸餾去汞,獲得金屬鐳。
    元素描述:
    密度6.0克/厘米3(20℃)。熔點700℃,沸點約1140℃。銀白色有光澤的軟金屬。在空氣中不穩(wěn)定,易與空氣中氮和氧化合。與水作用放出氫氣,生成氫氧化鐳Ra(OH)2。溶于稀酸?;瘜W(xué)性質(zhì)與鋇十分相似;所有鐳鹽與相應(yīng)的鋇鹽是同晶型的。鐳能生成僅微溶于水的硫酸鹽、碳酸鹽、鉻酸鹽、碘酸鹽;鐳的氯化物、溴化物、氫氧化物溶于水。已知鐳有13種同位素,226Ra半衰期最長,為1622年。
    元素來源:
    存在于多種礦石和礦泉中,但含量極稀少,較多的來源于瀝青鈾礦中。在處理瀝青鈾礦提取鈾時,鐳經(jīng)常與鋇一起在不溶于酸的殘渣中以硫酸鹽形式回收,提純獲得。
    元素用途:
    鐳能放射出α和γ兩種射線,并生成放射性氣體氡。鐳放出的射線能破壞、殺死細(xì)胞和細(xì)菌。因此,常用來治療癌癥等。此外,鐳鹽與鈹粉的混合制劑,可作中子放射源,用來探測石油資源、巖石組成等。
    元素輔助資料:
    居里夫婦在發(fā)現(xiàn)釙后不久,又有另一個驚人的結(jié)果。他們從鈾礦中分離出富集釙的鉍的化合物后,又分離出具有強烈放射性的鋇的化合物。他們相信這種礦物中還含有和鋇同時分離出來的第二種未知的放射性元素。他們的合作者貝蒙成功地研究了這個未知的放射性元素。在1898年12月,巴黎科學(xué)院發(fā)表了他們和貝蒙合作的報告:“……上述理由使我們相信,這種放射性的新物質(zhì)里含有一種新元素,我們提議叫它鐳。……”
    鐳的拉丁名稱radium是從拉丁文“射線”(radius)一詞而來,它的元素符號定為Ra。
    鐳在瀝青鈾礦中含量很小,不過一千萬分之一或一千萬分之三,要分離出它,就要大量的瀝青鈾礦。1898年至1902年間,在簡陋的實驗室里艱苦頑強地分析了巨大量(一噸)的礦渣,終于在1902年提煉出0.1克金屬鐳,并初步測定了它的原子量。
    鐳的發(fā)現(xiàn)
    在柏克勒爾對于鈾的放射性質(zhì)進(jìn)行了開創(chuàng)先河的觀察和研究以后,跟著便發(fā)現(xiàn)鈾的射線也像X射線,能使空氣和其他氣體產(chǎn)生導(dǎo)電性,而釷的化合物也經(jīng)人發(fā)現(xiàn)有著類似的性質(zhì)。
    1896年起,居里夫人和她的丈夫一起進(jìn)行了系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn),在各種元素與其化合物以及天然物中尋找這種效應(yīng)。
    瑪麗亞·斯可羅多夫斯卡婭,即著名的居里夫人,1867年11月7日誕生于波蘭華沙的一個書香門第之家。父親是大家的物理教授,母親是鋼琴家。瑪麗亞具有父親的智慧和母親的靈巧,從小就對科學(xué)實驗發(fā)生了濃厚的興趣。
    1891年,她到巴黎求學(xué)。學(xué)業(yè)完成后,她原本打算回到正在遭受著沙皇鐵蹄踐踏的祖國,去為祖國竭盡自己的綿薄之力,同時,也為父母盡一個女兒的孝心。
    但是,同法國物理學(xué)家皮埃爾·居里先生的相識、相戀和成為終身伴侶,徹底改變了她原來的計劃,她只好僑居法國,并于1897年生了一個可愛的女兒。
    柏克勒爾現(xiàn)象,引起了居里夫婦的濃厚興趣,射線放出來的力量究竟是從哪里來的呢?這種放射的性質(zhì)又是什么呢?
    居里夫人把自己的全部身心都投入到鈾鹽的研究中去了,她廣為搜羅并研究了各種鈾鹽礦石,她被鈾鹽礦石神奇的射線所吸引,她把特別的愛奉獻(xiàn)給了這種特別的礦石。
    接受過嚴(yán)格而又系統(tǒng)的高等化學(xué)教育的居里夫人,在研究鈾鹽礦石時想到,沒有任何理由可以證明鈾是唯一能發(fā)射射線的化學(xué)元素。她猜想,一定還會有別的元素也具有同樣的力量,只不過人們目前還不知道罷了。
    她依據(jù)門捷列夫的元素周期律排列的元素,逐一進(jìn)行測定,結(jié)果很快發(fā)現(xiàn)另外一種釷元素的化合物,也自動發(fā)出射線,與鈾射線相似,強度也較接近。
    居里夫人認(rèn)識到,這種現(xiàn)象決不只是鈾的特性,必須給它一個新名稱,居里夫人就把它命名為“放射性”,鈾、釷等有這種特殊“放射”功能的物質(zhì),叫做“放射性元素”。
    后來,在她的丈夫皮埃爾先生的幫助下,她又測定了能夠收集到的所有礦物,她想知道還有哪些礦物具有放射性。
    在測量中,她獲得了又一個戲劇性的發(fā)現(xiàn),在一種來自當(dāng)時的捷克斯洛伐克的瀝青鈾礦中,她發(fā)現(xiàn),其放射性強度比原先設(shè)想的要大不知多少倍。
    那么,這種不正常的而且過度的放射性又是從哪里來的呢?用這些瀝青鈾礦中的鈾和針的含量,決不能解釋她觀察到的放射性的強度。
    因此,只能有一種解釋,這些瀝青礦物中含有一種比鈾和針的放射性作用強得多的新元素,而且不是當(dāng)時人類所已經(jīng)知道的元素,它一定是一種未知的元素。
    居里夫人的發(fā)現(xiàn)吸引了皮埃爾先生的注意,居里夫婦攜起手來,并駕齊驅(qū),向科學(xué)的未知領(lǐng)域發(fā)起強有力的進(jìn)攻。
    在條件極其簡陋的實驗室里,經(jīng)過居里夫婦鍥而不舍的長期努力,1898年7月,他們宣布發(fā)現(xiàn)了這種新元素,它比純鈾放射性要高出400倍。
    為了紀(jì)念她飽經(jīng)磨難的祖國波蘭,新元素被命名為釙(即波蘭的意思)。
    1898年12月,居里夫婦又根據(jù)大量的實驗事實宣布,他們又發(fā)現(xiàn)了第二種放射性元素,這種新元素的放射性比釙還強,他們把這種新元素命名為
    “鐳”。
    但是,由于沒有釙和鐳的樣品,也沒有釙和鐳的原子量,當(dāng)時的科學(xué)界,幾乎沒有人愿意相信他們的這個驚世駭俗的新發(fā)現(xiàn)。
    居里夫婦決心,無論付出什么樣的代價,都要提煉出釙和鐳的樣品,這一方面是為了證實它們的存在,另一方面,也已為了使自己更有把握。
    當(dāng)然,這是一件非常困難的事情。
    因為藏有釙和鐳的瀝青鈾礦,是一種價格昂貴的礦物,這種礦物主要在波希米亞的圣約阿希姆斯塔爾礦,通過對這種礦物的冶煉,人們可以提取出制造彩色玻璃用的鈾鹽。
    居里夫婦是一對經(jīng)濟相當(dāng)拈據(jù)的知識分子,他們無力支付購買瀝青鈾礦所需的高昂的費用。但他們沒有被眼前的這只“攔路虎”所嚇倒,他們幾乎想盡了各種各樣的辦法。
    經(jīng)過無數(shù)次的周折,奧地利政府這才正式?jīng)Q定,先捐贈一噸重的殘礦渣給居里夫婦,并且許諾,如果他們將來還需要大量的礦渣,可以在最優(yōu)惠的條件下供應(yīng)給他們。
    居里夫婦這才長長地松了一口氣,他們從朋友那里東挪西借,籌到了一筆錢,因為他們?nèi)皂氋徺I這種原料,并且還需要付出運到巴黎的運費。
    他們再次陷入漫長的等待之中。
    一天凌晨,太陽剛剛升起來,一輛像運煤貨車似的載重馬車,便停在了居里夫婦的家門口。
    居里夫人高興極了,她所日夜期待的瀝青鈾礦終于運到了,她所夢繞魂牽的鐳就藏在這里呵!
    她急急忙忙地用刀割斷繩子,一把扯開那些粗布口袋,把一雙纖纖細(xì)手深深地插進(jìn)那棕色礦物中,她一定要從中提煉出鐳來。
    居里夫人立即投入了繁重的提取工作中去,她每次把 20多公斤的廢礦渣放入冶煉鍋里加熱熔化,連續(xù)幾個小時不間斷地用一根粗大的鐵棍攪動沸騰的渣液,而后從中提取僅含百萬分之一的微量物質(zhì)。
    從1898年到1902年,經(jīng)過無數(shù)次的提取,處理了幾十噸礦石殘渣,終于得到了0.1克的鐳鹽,并測定出了它的原子量是225。
    鐳終于橫空出世了!
    鐳的發(fā)現(xiàn)在科學(xué)界爆發(fā)了一次真正的革命,1903年,居里夫婦因此而雙雙獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。居里夫人這一巨大成功絕不是輕而易舉就能獲得的,它凝聚了居里夫人多少汗水、多少淚水,完全是居里夫人心血的結(jié)晶。
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    4樓


    居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法國國籍波蘭科學(xué)家,研究放射性現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)鐳和釙兩種放射性元素,一生兩度獲諾貝爾獎。
    居里夫人,原名瑪麗·斯克洛多夫斯卡,1867年11月7日出生在波蘭華沙市的一個教師家庭。
    作為杰出科學(xué)家,居里夫人有一般科學(xué)家所沒有的社會影響。尤其因為是成功女性的先驅(qū),她的典范激勵了很多人。很多人在兒童時代就聽到她的故事 但得到的多是一個簡化和不完整的印象。
    世人對居里夫人的認(rèn)識。很大程度上受其次女在1937年出版的傳記《居里夫人》(Madame Curie)所影響。這本書美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地處理了。
    美國傳記女作家蘇珊·昆(Susan Quinn)花了七年時間,收集包括居里家庭成員和朋友的沒有公開的日記和傳記資料。於去年出版了一本新書:《瑪麗亞· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),為她艱苦、辛酸和奮斗的生命歷程描繪了一幅更詳細(xì)和深入的圖像。
    在世界科學(xué)史上,瑪麗·居里是一個永遠(yuǎn)不朽的名字。這位偉大的女科學(xué)家,以自己的勤奮和天賦,在物理學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域,都作出了杰出的貢獻(xiàn),并因此而成為唯一一位在兩個不同學(xué)科領(lǐng)域、兩次獲得諾貝爾獎的著名科學(xué)家。愛因斯坦在評價居里夫人一生的時候說:
    “她一生中最偉大的功績——正面放射性元素的存在并把它們分離出來——所以能夠取得,不僅僅是靠大膽的直覺,而且也靠著難以想像的和極端困難的情況下工作的熱忱和頑強。這樣的困難,在實驗科學(xué)的歷史中是罕見的。居里夫人的品德力量和熱忱,哪怕只有一小部分存在于歐洲的知識分子中間,歐洲就會面臨一個比較光明的未來。”
    一、靠自學(xué)走進(jìn)巴黎大學(xué)
    瑪麗·居里出生于波蘭華沙,她是家中5個子女中最小的。她的父親是一名收入十分有限的中學(xué)數(shù)理教師,媽媽也是中學(xué)教員。瑪麗的童年是不幸的,她的媽媽得了嚴(yán)重的傳染病,是大姐照顧她長大的。后來,媽媽和大姐在她不滿10歲時就相繼病逝了。她的生活中充滿了艱難。這樣的生活環(huán)境不僅培養(yǎng)了她獨立生活的能力,也使她從小就磨煉出了非常堅強的性格。
    瑪麗從小學(xué)習(xí)就非常勤奮刻苦,對學(xué)習(xí)有著強烈的興趣和特殊的愛好,從不輕易放過任何學(xué)習(xí)的機會,處處表現(xiàn)出一種頑強的進(jìn)取精神。從上小學(xué)開始,她每門功課都考第一。15歲時,就以獲得金獎?wù)碌膬?yōu)異成績從中學(xué)畢業(yè)。她的父親早先曾在圣彼得堡大學(xué)攻讀過物理學(xué),父親對科學(xué)知識如饑似渴的精神和強烈的事業(yè)心,也深深地薰陶著小瑪麗。她從小就十分喜愛父親實驗室中的各種儀器,長大后她又讀了許多自然科學(xué)方面的書籍,更使她充滿幻想,她急切地渴望到科學(xué)世界探索。但是當(dāng)時的家境不允許她去讀大學(xué)。19歲那年,她開始做長期的家庭教師,同時還自修了各門功課,為將來的學(xué)業(yè)作準(zhǔn)備。這樣,直到24歲時,她終于來到巴黎大學(xué)理學(xué)院學(xué)習(xí)。她帶著強烈的求知欲望,全神貫注地聽每一堂課,艱苦的學(xué)習(xí)使她身體變得越來越不好,但是她的學(xué)習(xí)成績卻一直名列前茅,這不僅使同學(xué)們羨慕,也使教授們驚異,入學(xué)兩年后,她充滿信心地參加了物理學(xué)學(xué)士學(xué)位考試,在30名應(yīng)試者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的優(yōu)異成績,考取了數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位。
    1894年初,瑪麗接受了法蘭西共和國國家實業(yè)促進(jìn)委員會提出的關(guān)于各種鋼鐵的磁性科研項目。在完成這個科研項目的過程中,她結(jié)識了理化學(xué)校教師比埃爾·居里,他是一位很有成就的青年科學(xué)家。用科學(xué)為人類造福的共同意愿使他們結(jié)合了。瑪麗結(jié)婚后,人們都尊敬地稱呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成績,完成了大學(xué)畢業(yè)生的任職考試。第二年,她又完成了關(guān)于各種鋼鐵的磁性研究。但是,她不滿足已取得的成績,決心考博士,并確定了自己的研究方向。站到了一條新的起跑線上。
    二、鐳之光
    1896年,法蘭西共和國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)表了一篇工作報告,詳細(xì)地介紹了他通過多次實驗發(fā)現(xiàn)的鈾元素,鈾及其化合物具有一種特殊的本領(lǐng),它能自動地、連續(xù)地放出一種人的肉眼看不見的射線,這種射線和一般光線不同,能透過黑紙使照像底片感光,它同倫琴發(fā)現(xiàn)的倫琴射線也不同,在沒有高真空氣體放電和外加高電壓的條件下,卻能從鈾和鈾鹽中自動發(fā)生。鈾及其化合物不斷地放出射線,向外輻射能量。這使居里夫人發(fā)生了極大的興趣。這些能量來自于什么地方?這種與眾不同的射線的性質(zhì)又是什么?居里夫人決心揭開它的秘密。1897年,居里夫人選定了自己的研究課題--對放射性物質(zhì)的研究。這個研究課題,把她帶進(jìn)了科學(xué)世界的新天地。她辛勤地開墾了一片處女地,最終完成了近代科學(xué)史上最重要的發(fā)現(xiàn)之一--發(fā)現(xiàn)了放射性元素鐳,并奠定了現(xiàn)代放射化學(xué)的基礎(chǔ),為人類做出了偉大的貢獻(xiàn)。
    在實驗研究中,居里夫人設(shè)計了一種測量儀器,不僅能測出某種物質(zhì)是否存在射線,而且能測量出射線的強弱。她經(jīng)過反復(fù)實驗發(fā)現(xiàn):鈾射線的強度與物質(zhì)中的含鈾量成一定比例,而與鈾存在的狀態(tài)以及外界條件無關(guān)。
    居里夫人對已知的化學(xué)元素和所有的化合物進(jìn)行了全面的檢查,獲得了重要的發(fā)現(xiàn)在:一種叫做釷的元素也能自動發(fā)出看不見的射線來,這說明元素能發(fā)出射線的現(xiàn)象決不僅僅是鈾的特性,而是有些元素的共同特性。她把這種現(xiàn)象稱為放射性,把有這種性質(zhì)的元素叫做放射性元素。它們放出的射線就叫“放射線”。她還根據(jù)實驗結(jié)果預(yù)料:含有鈾和釷的礦物一定有放射性;不含鈾和釷的礦物一定沒有放射性。儀器檢查完全驗證了她的預(yù)測。她排除了那些不含放射性元素的礦物,集中研究那些有放射性的礦物,并精確地測量元素的放射性強度。在實驗中,她發(fā)現(xiàn)一種瀝青鈾礦的放射性強度比預(yù)計的強度大得多,這說明實驗的礦物中含有一種人們未知的新放射性元素,且這種元素的含量一定很少,因為這種礦物早已被許多化學(xué)家精確地分析過了。她果斷地在實驗報告中宣布了自己的發(fā)現(xiàn),并努力要通過實驗證實它。在這關(guān)鍵的時刻,她的丈夫比埃爾·居里也意識到了妻子的發(fā)現(xiàn)的重要性,停下了自己關(guān)于結(jié)晶體的研究,來和她一道研究這種新元素。經(jīng)過幾個月的努力,他們從礦石中分離出了一種同鉍混合在一起的物質(zhì),它的放射性強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鈾,這就是后來被列在元素周期表上第84位的釙。幾個月以后,他們又發(fā)現(xiàn)了另一種新元素,并把它取名為鐳。但是,居里夫婦并沒有立即獲得成功的喜悅。當(dāng)拿到了一點點新元素的化合物時,他們發(fā)現(xiàn)原來所做的估計太樂觀了。事實上,礦石中鐳的含量還不到百萬分之一。只是由于這種混合物的放射性極強,所以含有微量鐳鹽的物質(zhì)表現(xiàn)出比鈾要強幾百倍的放射性。
    科學(xué)的道路從來就不平坦。釙和鐳的發(fā)現(xiàn),以及這些放射性新元素的特性,動搖了幾世紀(jì)以來的一些基本理論和基本概念。科學(xué)家們歷來都認(rèn)為,各種元素的原子是物質(zhì)存在的最小單元,原子是不可分割的、不可改變的。按照傳統(tǒng)的觀點是無法解釋釙和鐳這些放射性元素所發(fā)出的放射線的。因此,無論是物理學(xué)家,還是化學(xué)家,雖然對居里夫人的研究工作都感到有興趣,但是心中都有疑問。尤其是化學(xué)家們的態(tài)度更為嚴(yán)謹(jǐn)。為了最終證實這一科學(xué)發(fā)現(xiàn),也為了進(jìn)一步研究鐳的各種性質(zhì),居里夫婦必須從瀝青礦石中分離出更多的、并且是純凈的鐳鹽。
    一切未知的世界都是神秘的。在分離新元素的研究工作開始時,他們并不知道新元素的任何化學(xué)性質(zhì)。尋找新元素的唯一線索是它有很強的放射性。他們據(jù)此創(chuàng)造了一種新的化學(xué)分析方法。但是他們沒有錢,沒有真正的實驗室,只有一些自己購買或設(shè)計的簡單的儀器。他們出于工作效率的考慮,分頭開展研究。由居里先生試驗確定鐳的特性;居里夫人則繼續(xù)提煉純鐳鹽。
    有志者事竟成!大自然的任何奧秘都會都會被那些向它頑強攻關(guān)的人們揭開。1902年年底,居里夫人提煉出了十分之一克極純凈的氯化鐳,并準(zhǔn)確地測定了它的原子量。從此鐳的存在得到了證實。鐳是一種極難得到的天然放射性物質(zhì),它的形體是有光澤的、象細(xì)鹽一樣的白色結(jié)晶。在光譜分析中,它與任何已知的元素的譜線都不相同。鐳雖然不是人類第一個發(fā)現(xiàn)的放射性元素,但卻是放射性最強的元素。利用它的強大放射性,能進(jìn)一步查明放射線的許多新性質(zhì)。以使許多元素得到進(jìn)一步的實際應(yīng)用。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),鐳射線對于各種不同的細(xì)胞和組織,作用大不相同,那些繁殖快的細(xì)胞,一經(jīng)鐳的照射很快都被破壞了。這個發(fā)現(xiàn)使鐳成為治療癌癥的有力手段。癌瘤是由繁殖異常迅速的細(xì)胞組成的,鐳射線對于它的破壞遠(yuǎn)比周圍健康組織的破壞作用大的多。這種新的治療方法很快在世界各國發(fā)展起來。在法蘭西共和國,鐳療術(shù)被稱為居里療法。鐳的發(fā)現(xiàn)從根本上改變了物理學(xué)的基本原理,對于促進(jìn)科學(xué)理論的發(fā)展和在實際中的應(yīng)用,都有十分重要的意義。
    三、金子一般的心靈
    由于居里夫婦的驚人發(fā)現(xiàn),1903年12月,他們和貝克勒爾一起獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。他們夫婦的科學(xué)功勛蓋世,然而他們卻極端藐視名利,最厭煩那些無聊的應(yīng)酬。他們把自己的一切都獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè),而不撈取任何個人私利。在鐳提煉成功以后,有人勸他們向政府申請專利權(quán),壟斷鐳的制造以此發(fā)大財。居里夫人對此說:“那是違背科學(xué)精神的,科學(xué)家的研究成果應(yīng)該公開發(fā)表,別人要研制,不應(yīng)受到任何限制”。“何況鐳是對病人有好處的,我們不應(yīng)當(dāng)借此來謀利”。居里夫婦還把得到的諾貝爾獎金,大量地贈送別人。
    1906年,居里先生不幸因車禍而去世,居里夫人承受著巨大的痛苦,她決心加倍努力,完成兩個人共同的科學(xué)志愿。巴黎大學(xué)決定由居里夫人接替居里先生講授物理課。居里夫人成為著名的巴黎大學(xué)有史以來第一位女教授,還是在他們夫婦分離出第一批鐳鹽的時候,就開始了對放射線各種性質(zhì)的研究。僅1889年到1904年間,他們就先后發(fā)表了32篇學(xué)術(shù)報告,記錄了他們在放射科學(xué)上探索的足跡。1910年,居里夫人又完成了放射性專論》一書。她還與人合作,成功地制取了金屬鐳。1911年,居里夫人又獲得諾貝爾化學(xué)獎。一位女科學(xué)家,在不到10年的時間里,兩次在兩個不同的科學(xué)領(lǐng)域里獲得世界科學(xué)的最高獎,這在世界科學(xué)史上是獨一無二的事情!
    1914年,巴黎建成了鐳學(xué)研究院,居里夫人擔(dān)任了學(xué)院的研究指導(dǎo)。以后她繼續(xù)在大學(xué)里授課,并從事放射性元素的研究工作。她毫不吝嗇地把科學(xué)知識傳播給一切想要學(xué)習(xí)的人。她從16歲開始,成年累月地學(xué)習(xí)、工作,整整50年了。但她仍不改變那嚴(yán)格的生活方式。她從小就有高度的自我犧牲精神,早年她為了供姐姐上學(xué),甘愿去別人家里做傭人。在巴黎求學(xué)期間,為了節(jié)約燈油和取曖開支,她每天晚上都在圖書館讀書,一直到圖書館關(guān)門才走。提取純鐳所需要的瀝青鈾礦,在當(dāng)時是很貴重的,他們從自己的生活費中一點一滴地節(jié)省,先后買了8、9噸,在居里先生去世后,居里夫人把千辛萬苦提煉出來的,價值高達(dá)100萬金法郎以上的鐳,無償?shù)刭浰徒o了研究治癌的實驗室。
    1932年,65歲的居里夫人回到祖國,參加“華沙鐳研究所”的開幕典禮。居里夫人從青年時代起就遠(yuǎn)離祖國,到法蘭西共和國求學(xué)。但是她時刻也沒有忘記自己的祖國。小時候,她的祖國波蘭被沙俄侵占,她就非常痛恨侵略者。當(dāng)他們夫婦從礦物中分離出新元素以后,她把新元素命名為釙。這是因為釙的詞根與波蘭國名的詞根一樣。她以此表示對慘遭沙俄奴役的祖國的深切懷念。
    1937年7月14日,居里夫人病逝了。她最后死于惡性貧血癥。她一生創(chuàng)造、發(fā)展了放射科學(xué),長期無畏地研究強烈放射性物質(zhì),直至最后把生命貢獻(xiàn)給了這門科學(xué)。她一生中,共得過包括諾貝爾獎等在內(nèi)的10種著名獎金,得到國際高級學(xué)術(shù)機構(gòu)頒發(fā)的獎?wù)?6枚;世界各國政府和科研機構(gòu)授予的各種頭銜多達(dá)100多個。但是她一如既往地那樣謙虛謹(jǐn)慎。偉大的科學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦評價說:“在我認(rèn)識的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不為盛名所顛倒的人?!?/div>
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    5樓


    鐳元素
    鐳是一種極難得到的天然放射性物質(zhì),它的形體是有光澤的、象細(xì)鹽一樣的白色結(jié)晶。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),鐳射線對于各種不同的細(xì)胞和組織,作用大不相同,那些繁殖快的細(xì)胞,一經(jīng)鐳的照射很快都被破壞了。這個發(fā)現(xiàn)使鐳成為治療癌癥的有力手段。
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