登陆注册
6217400000052

第52章 镭的发现和对镭的担忧

居里首先请允许我告诉大家,今天我非常高兴能在这里向皇家科学院讲演。皇家科学院决定把诺贝尔奖这一极大的荣誉授予居里夫人和我本人。我们应该感到歉意的是,由于一些我们自己也无法控制的原因,我们没有能早日在斯德哥尔摩同大家见面。

今天我要讲的是“放射性物质”的特性,或者说“镭”的特性。我不可能只讲我们自己的研究工作。在1898年开始研究这个题目的时候,只有我们两个人和贝克勒尔对此问题感兴趣,但是从那时以后,越来越多的研究工作出现了,如果不讲这些物理学家们的研究成果,那么放射性也就无从谈起。这些人有卢瑟福、德比尔纳、埃尔斯特、盖泰耳、盖斯勒、考夫曼、克鲁克斯、拉姆赛和索迪。我只谈其中的几位,他们使我们对于放射性的认识有了重要的进展。

关于镭的发现,我想快一些讲过去,对它的特性只作简单的概括,然后向大家讲放射性的发现在科学各个分支中给我们带来的重大成果。

1896年贝勒尔发现了“铀”及其化合物的特殊的放射性。铀放射出的微弱射线可在照相底板上留下痕迹。这种射线可穿透黑纸和金属,可使空气导电。这种辐射不随时间而变化,但产生这种放射性的原因并不清楚。

法国的居里夫人和德国的施密特都指出,钍及其化合物也具有这种性质。1898年居里夫人又指出,在实验室制备或使用的化学物质中,只有含铀或钍的那些物质才放射出一定量的贝克勒尔射线。我们称这些物质为“放射性物质”。

这样,放射性本身是铀或钍的一种原子特性。如果一种物质含铀或钍的量越多,它的放射性也就越强。居里夫人研究了含铀或钍的矿物。按照刚才所讲的观点,这些矿物都是放射性的。但是在测量时她发现,这些矿物的放射性比它们含铀或含钍的量所对应的辐射强很多。居里夫人认为,这些物质中含有我们尚未认识的放射性化学元素。居里夫人和我决定在一种铀矿物——“沥青铀矿”中寻找这种设想的新物质。我们对这些矿物作了化学分析,对分别处理的每批矿物的放射性进行化验。首先我们发现了化学性质与铋很相似的强放射性物质,我们称它为“钋”,后来与贝蒙特合作又发现了与钡相似的第二种强放射性物质,我们称它为“镭”,最后,德比纳尔又分离出属于稀土族的第三种放射性物质“锕”。

这些物质在沥青铀矿中只是微量存在,但它们的放射性很强,比铀的放射性大200万倍。经过大量的处理工作,我们成功地获得了足够数量的有放射性的钡盐,以使用分馏法从中提取纯盐形式的镭。镭是碱土族中比钡序数大的同族元素,它的原子量经居里夫人测定是225.

镭的放射性产生的效应很强,而且有各种不同的效应。镭这种放射性物质是一个持续不断的能源,它的放射性可以表示出它的能量。在我与拉博尔德合作的研究中还发现,1克镭每小时连续释放的热量达100卡。卢瑟福和索迪,朗格和普里希特,还有埃格斯特朗,都曾测量过镭释放的热量。看来,能量的释放经过数年后仍将是不变的,因此镭释放的总能量是相当惊人的。

许多物理学家,如迈耶、施威德莱尔、盖勒斯、贝克勒尔、皮埃尔·居里、居里夫人、卢瑟福和维拉德等人的研究工作指出,放射性物质放射出三种不同的射线。卢瑟福把它们命名为α射线、β射线和γ射线。三种射线的不同点表现在磁场和电场对它们的作用不同:磁场和电场能改变α和β射线的轨迹。

β射线与阴极射线相似,其特性很像质量比氢原子小2000倍的带负电粒子(电子)。居里夫人和我已经确定β射线带负电。α射线与哥尔德斯坦发现的射线相似,其特性很像比β射线重1000倍的带正电的粒子。γ射线与伦琴射线相似。

当固体物质置于放射性物质周围有放射性的空气中时,它也会变成有放射性的。居里夫人和我发现的这个现象叫作“感生放射性”。这种感生放射性同射气一样,也是不稳定的,各自按特定的指数规律自发地衰变。

看来,铀、钍、镭、锕的放射性在若干年内是不变的,但钋却按指数规律衰减着,140天衰减1/2,若干年后它将几乎完全消失。

这些都是极为重要的事实,是经过许多物理学家的努力而被证实了的。这些事实的重要意义正在各门学科中显示出来。对于物理学来说意义是很明显的。在实验室中镭成了研究工作的一种新的手段,是一个新的放射源。对于β射线的研究已取得了丰硕的成果。这项研究证明了J。J。汤姆逊和亥维赛(Heaviside)关于运动中的带电粒子的质量的理论。如果假设物质是由带电粒子集合而成,那么看来力学的基本原理就要从根本上加以修正。

对化学来说,认识放射性物质的特性,意义或许更为重大,它使我们认识了一种维持着放射现象的能源。

在开始研究的时候,居里夫人和我就认为,此现象可用两种不同的一般假设来解释。关于这些假设,居里夫人在1899年和1900年作过阐述。

1.第一种假设:放射性物质从外界摄取能量并加以释放,因此这种放射是二次辐射。

2.第二种假设:放射性物质释放的能量出自物质本身,因此放射性物质处在变化当中,它们缓慢地逐渐衰变,尽管某些物质在状态在表面上是不变的。镭在数年中释放出的热量如果与相同重量的物质在化学反应中释放的热量相比,那是非常巨大的。然而,释放出的这些热量只不过是少量的镭在衰变中放出的能量,这些镭少得甚至衰变数年后还察觉不出。这就使我们得出一种假设:放射性物质的衰变要比普通的化学变化深得多,原子的存在可能要成为问题,因为放射性衰变是元素的转化。

放射性现象对地质学也有意想不到的重大意义。例如,人们发现在矿物中镭总是与铀伴生,甚至还发现,在所有的矿物中镭和铀的比例是一个常数(鲍特伍德的发现)。这就证实了镭是从铀产生的想法。这一理论也可以推广去解释在矿物中经常存在的其他元素共存的现象。可以想象到,某些元素是在地球表面的一定区域形成的,它们是在一定时间内由其他元素产生的,这个时间可能就是地质年代的标志。这是一个新的观点,地质学家们将会加以考虑。

最后,在生物科学方面,镭射线和镭射气产生了令人感兴趣的效应,目前正在被人们研究着。镭的射线已用于治疗某些疾病(狼疮、癌症和神经方面的疾病)。在某些情况下射线的作用可能会有危险性。如果一个人把装有数十毫克镭盐的小玻璃瓶放在一个木盒或纸盒中放在口袋里几个小时,这个人决不会有任何的感觉,但是经过15天以后,他的皮肤就会发红,然后是疼痛,再想治愈是很困难的。如果受放射作用的时间再长,人就会瘫痪和死去。镭必须封在厚的铅盒中传送。

可以想象到,如果镭落到恶人的手中,它就会变成非常危险的东西。这里可能产生这样一个问题:知晓了大自然的奥秘是否有益于人类?从新发现中得到的是裨益呢,还是它将有害于人类?诺贝尔的发明就是一个典型的事例。烈性炸药可以使人们创造奇迹,然而它在那些把人民推向战争的罪魁们的手中就成了可怕的破坏手段。我是信仰诺贝尔的人们当中的一个,我相信,人类从新的发现中获得的将是更美好的东西,而不是危害。编按:卡尔·萨根(1934~1996),美国人,曾任美国康奈尔大学行星研究中心主任,被称为“大众天文学家”和“公众科学家”。他对人类将无人航天器发送到太空起过重要的作用,在行星科学、生命的起源、外星智能的探索方面也有诸多成就。他曾主持过电视科学节目,出版了大量科普文章和书籍。

同类推荐
  • 女人30优雅地熟透

    女人30优雅地熟透

    本书从修养、仪态、职场、情感、家庭婚姻、健康、美容等方面,论述了当代30岁女人如何直面人生、自我呵护、勇敢追求、不断努力地塑造个人魅力,实现人生价值。
  • 改变青少年一生的沟通技巧

    改变青少年一生的沟通技巧

    人人都要与人沟通,人人都要学会沟通。沟通是连接人与人心灵的桥梁,沟通也是一种生活更趋完美的补充,良好的沟通让青年人开拓眼界,获取广博的知识精华,良好的沟通也可以让青年人,从他人那里获取智慧与力量。勇敢架起一座沟通的桥梁,让你的生活更加美丽无暇,让你的人生更加璀璨辉煌。
  • 你为什么工作:人一生必须反思的关键问题

    你为什么工作:人一生必须反思的关键问题

    本书探讨了人为什么工作这一问题,提出了为公司工作、为生命工作、为老板工作、为自己工作的工作理念。
  • 谁是你的客户

    谁是你的客户

    本书主要帮读者树立这样一种理念——你的老板、下属、同事和外部客户都是你的客户,你应该在工作中为这些人做好服务,在服务老板、下属、同事和外部客户的过程中,使自己的工作做得更好,自己的价值得到体现。本书所倡导的服务精神是作为一名优秀职业人所必需的,为职业人重新认识自己的工作、如何把工作做得更好提供切实可用的指导和建议。
  • 女性不可不知的心理技巧

    女性不可不知的心理技巧

    女人,是这个世界的半边天,让女人了解并控制自己,可以让半个世界保持理智的运行。本书恰是以此为目的,从恋爱、婚姻等问题,情绪、心态等问题,欲望、自立等问题的角度出发,帮助女性读者们了解自己的心理和情绪状态。此外,本书还以案例分析为基础,并从实践出发,为读者提供众多切实可行的解决问题的方法及调节自我心态的手段。全书蕴含了丰富的心理学知识,语言生动幽默,旨在让女性朋友能在会心一笑中体会到心理世界的奇妙。读者若能开卷而有益,并视此书为知己,即是作者对本书的最大期望。
热门推荐
  • 极品护花高手

    极品护花高手

    在校园里他是一个超级学生,在商场里他呼风唤雨,王易顶着学生的帽子,身上带着强大的古武,做漂亮师姐的保镖,做女总裁的贴身助手,他是极品高手,是护花强少!
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 重生之爱上你是我的劫

    重生之爱上你是我的劫

    【重生幻文】你听说过海的女儿的故事吗?善良的小美人鱼为了自己心爱的王子放弃了自己美丽的歌喉,忍受了极大的痛苦才将她那漂亮的鱼尾变成细长的双腿,最终王子娶了邻国公主,她被遗忘变成泡沫升空……顾北忆是从100世纪不幸系统故障穿梭时空而来落入苏忧家里的电脑机器人,他以为他的任务就是怎么回去,他以为他是没有心的,他错了,爱上了便忘不掉,为了让她重生,他不惜打破自然规律冒死险救,将他们的记忆通通转移到另一个男人身上,只是因为他爱她,因为爱不将就。前世苏忧好奇问过他,你为什么要叫这个名字?他俯在她的耳侧柔声说:“因为你啊,顾里北川忆思忧。”
  • 华娱之天王崛起

    华娱之天王崛起

    顺着风景寻去,那一路崛起的道路,酸涩艰辛,却也充满甜蜜。岁月在梦里轻声呓语,它带来的不仅仅是关于我的故事,还有,关于爱与恨的纠结。
  • 英雄联盟之王者卫冕

    英雄联盟之王者卫冕

    “记住,你是我的人,我说的话你就必须服从!”被强吻的杜少宇,虽然还在恍惚中,当此时此刻,他觉着自己必须得面对些什么了。不论是过去也好,现在也罢,都得做些什么去让自己能看到将来的曙光。“别再说些有关天才的话题了,因为天才只不过是弱者眼中的强者而已。”…………本书游戏版本,自「2015.08.11」更新之后的版本,包括将来的更新。)
  • 终极全能特工

    终极全能特工

    他,从大山里走出来。他,是痞子也是英雄。他时而冷酷狠辣,时而腼腆如邻家男孩。他有着人人都有的爱美之心,他……博爱但从不滥情。且看刘墨在意外被外星文明砸到后,如何利用外星文明收罗各色美人,成长为一代令人闻风丧胆的龙组幻影……
  • 绝世忍坛

    绝世忍坛

    本有纵天之才,却因最后被逼自杀,在死亡中再度重生。重生忍者世界,又卷入了新的风暴,在磨练中不断成长。能否超越命运,又能否突破过巅峰,在忍世中创造未来。请期待后续更新,下章更精彩......
  • 爱情对手戏

    爱情对手戏

    最讨厌撩人撩到一半就跑了,偏偏我讨厌什么你就来什么。“算了,既然你无心那我们就此别过,各自珍重”。你以为我会这么说吗?啊呸!贱人!等着吧,讨好,捉胃,小皮鞭都准备好了。等你爱上我你就知道“死”字怎么写了。
  • 种族纠纷—屠龙者

    种族纠纷—屠龙者

    迷恋安宁生活的魔族太子隐藏身份与人类和睦相处,被压抑已久的龙族想要打破这宁静,魔族太子遇到了空前的危机是战?是和?都在魔太子一念之间......
  • 死亡疑云

    死亡疑云

    一座城市连续发生命案,被害者死状离奇,主人公无意来到一座小山村,经历了一段灵异离奇的故事