居裡夫人發現鐳的過程

居裡夫人

瑪麗1867年出生于波蘭的華沙，高中畢業後，由于是女性的原因，她不能在任何俄羅斯或波蘭的大學繼續進修，因此她做了幾年的家庭教師。最終，在她的姐姐的經濟支持下移居巴黎，并在巴黎大學學習數學和物理學。經過四年的努力後，瑪麗于巴黎大學取得物理及數學兩個碩士學位。在那裡，她成為了該校第一名女性講師。

瑪麗在索邦結識了另一名講師，皮埃爾·居裡，就是她後來的丈夫。

當時,貝克勒爾發現了放射性物質鈾,引起了居裡夫婦極大興趣,他們兩個經常在一起進行放射性物質的研究。射線放射出來的力量的是從哪裡來的？當時歐洲所有的實驗室還沒有人對鈾射線進行過深刻的研究，于是，他們決心闖入這個領域。

理化學校校長經過皮埃爾多次請求，才允許居裡夫人使用一間潮濕的小屋做理化實驗。在攝氏6度的室溫裡，她完全投入到對鈾鹽的研究中去了。

在對瀝青鈾礦石進行研究時，發現這種礦石的總放射性比其所含有的鈾的放射性還要強。

居裡夫人受過嚴格的高等化學教育，對這種現象提出了一個邏輯的推斷：瀝青鈾礦石中必定含有某種未知的放射成分，因其放射性遠遠大于鈾的放射性。

她根據門捷列夫元素周期律排列的元素，逐一進行測定，結果很快發現另外一種钍元素的化合物，也能自動發出射線，與鈾射線相似，強度也相似。

居裡夫人認識到，這種現象絕不是鈾的特性，必須給它起一個新名稱。她提議對鈾、钍等有這種特殊“放射”功能的物質，叫做“放射性元素”。

對大量能夠收集到的礦物進行測定之後，居裡夫人發現一種瀝青鈾礦的放射性強度比預計的強度大得多。

經過仔細的研究後發現，這些瀝青鈾礦中鈾和钍的含量無法解釋她觀察到的放射性的強度。這種反常的而且過強的放射性是哪裡來的？隻能有一種解釋：這些瀝青礦物中含有一種少量的比鈾和钍的放射性作用強得多的新元素。

居裡夫人在以前所做的試驗中，已經檢查過當時所有已知的元素了。居裡夫人斷定，這是一種人類還不知道的新元素。

居裡夫人的發現吸引了皮埃爾的注意，居裡夫婦一起向未知元素進軍。在潮濕的工作室裡，經過居裡夫婦的合力攻關，1898年7月，他們宣布發現了這種新元素，它比純鈾放射性要強400倍。為了紀念居裡夫人的祖國——波蘭，新元素被命名為钋（波蘭的意思）。

1898年12月，居裡夫婦又根據實驗事實宣布，他們又發現了第二種放射性元素，這種新元素的放射性比钋還強。他們把這種新元素命名為“鐳”。可是，當時誰也不能确認他們的發現，因為按化學界的傳統,一個科學家在宣布他發現新元素的時候，必須拿到實物，并精确地測定出它的原子量。而居裡夫人的報告中卻沒有钋和鐳的原子量，手頭也沒有鐳的樣品。居裡夫婦決定拿出實物來證明。

當時，藏有钋和鐳的瀝青鈾礦，是一種很昂貴的礦物，主要産在波希米亞的聖約阿希母斯塔爾礦，人們煉制這種礦物，從中提取制造彩色玻璃用的鈾鹽。對于生活十分清貧的居裡夫婦來說，哪有錢來支付這件工作所必需的費用呢？他們的智慧補足了财力，他們預料，提出鈾之後，礦物裡所含的新放射性元素一定還存在，那麼一定能從提煉鈾鹽後的礦物殘渣中找到它們。經過無數次的周折，奧地利政府決定饋贈一噸廢礦渣給居裡夫婦，并答應若他們将來還需要大量的礦渣，可以在最優惠的條件下供應。

為了提煉鐳， 居裡夫人立即投入提取實驗，她每次把20多公斤的廢礦渣放入冶煉鍋熔化，連續幾小時不停地用一根粗大的鐵棍攪動沸騰的材料，而後從中提取僅含百萬分之一的微量物質。他們從1898年一直工作到1902年，經過幾萬次的提煉，處理了幾十噸礦石殘渣，終于得到0.l克的鐳鹽，測定出了它的原子量是225。

鐳宣告誕生了！

居裡夫婦證實了鐳元素的存在，使全世界都開始關注放射性現象。鐳的發現在科學界爆發了一次真正的革命。居裡夫人以《放射性物質的研究》為題，完成了她的博士論文。1903年，居裡夫人獲得巴黎大學的物理學博士學位。同年，居裡夫婦和貝克勒爾共同榮獲諾貝爾物理學獎。

居裡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。居裡夫婦拒絕為他們的任何發現申專利，為的是讓每個人都能自由地利用他們的發現。他們把諾貝爾獎金和其獎金都用到了以後的研究中去了。他們研究工作的傑出應用之一就是應用放射性治療癌症。

1906年皮埃爾•居裡不幸被馬車撞死，但居裡夫人卻未因此而倒下，她仍然繼續研究，于1910年與德比恩（Andre Debierne,1874-1949年，于1899年從瀝青鈾礦中發現放射性元素锕Ac）一起分離出純淨的金屬鐳。居裡夫人繼續研究了鐳在在化學和醫學上的應用，并且因分離出純的金屬鐳而又獲得1911年諾貝爾化學獎。

1914年第一次世界大戰爆發時，居裡夫人用X-射線設備裝備了救護車，并将其開到了前線。國際紅十字會任命她為放射學救護部門的領導。在她女兒依倫和克萊因的協助下，居裡夫人在鐳研究所為部隊醫院的醫生和護理員開了一門課，教他們如何使用X-射線這項新技術。20世紀20年代末期，居裡夫人的健康狀況開始走下坡路，長期受放射線的照射使她患上白血病，終于在1934年7月4日不治而亡。

在此之前幾個月，她的女兒依倫和女婿約裡奧·居裡宣布發現人工放射性，他們倆因此而榮獲1935年諾貝爾化學獎。

鐳的發現對于近代物理學的發展有極大的意義,除了其醫療價值和應用于工業檢測以外，由此很快就導緻了α射線、β射線和γ射線的發現，通過β射線的研究促進了基本電荷的發現，在放射性的研究中建立了原子嬗變規律、發現了同位素。α射線散射的研究導緻了原子核的發現，人們開始進入了原子核物理學的大門。

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