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第33章 1935年度 弗雷德里克·约里奥-居里 伊伦·约里奥-居里

因发明人工放射性元素而荣获1935年诺贝尔化学奖

弗雷德里克·约里奥-居里

弗雷德里克·约里奥-居里(法国,1900~1958年),法国核物理学家。本名弗雷德里克·约里奥,与居里夫人之长女伊伦·居里结婚后加居里姓氏。1900年3月19日生于法国巴黎,1923年毕业于巴黎理化学院,1925年,约里奥在居里夫人的镭研究所从事钋的电化学研究,在此结识了伊伦·居里。1930年提出关于放射性元素电化学性质概念而获巴黎大学博士学位。1930年在J。B。佩兰的物理化学研究所利用威尔逊云室和磁场进行射线性质研究。1931年后,弗雷德里克·约里奥与妻子伊伦·约里奥-居里协作进行科研工作。1937年至1950年,约里奥-居里先后任职于法兰西学院、法国科学研究中心、法国原子能委员会以及法国科学院。1956年后,约里奥-居里任镭研究所及巴黎大学奥尔赛研究所所长直至逝世。1958年8月14日,弗雷德里克·约里奥-居里病逝于巴黎。

约里奥的儿童时代是什么样子的呢?他自我评价说:纨绔子弟,连做梦也没想到有如此成就。

约里奥-居里出生于法国富商家庭,其父母也是老年得子。当时,父亲已经57岁,母亲45岁。虽然父母都想子女日后有所成就,但少年时代的约里奥所在的拉卡纳尔中学的环境对他的成长极为不利,该校学生大都是些家境优越的纨绔子弟,约里奥也在此虚度光阴。

第一次世界大战爆发,兄长阵亡对约里奥震撼很大,由于战势所需,18岁的约里奥应征入伍。在战争中,约里奥逐渐意识到生命的宝贵,决定从此振作,勤奋学习。他从当时国内一种杂志《大众读物》上了解到居里夫妇的成功经历,深受启发,再加上在部队长期接触弹药,逐渐对化学产生了兴趣。

战后,约里奥决定继续求学。他先后到拉瓦锡学校、巴黎理化学校学习。约里奥从巴黎理化学校毕业后,又归队服役。不久后,约里奥迎来了人生历程的转折点,在母校郎之万教授的推荐下,他担任居里夫人所在实验室助理实验员,并结识了也在此工作的居里夫人长女伊伦·居里。活泼、敏捷、热情的约里奥很快赢得了居里夫人的认可,同时也博得了性格内向的伊伦·居里的芳心,他们开始热恋。1926年,约里奥与伊伦喜结连理,他决定将自己的姓同居里加在一起,改称约里奥-居里。此后,约里奥-居里夫妇一直共同从事放射性研究,并于1935年荣获诺贝尔化学奖。

约里奥-居里不仅在科学上获得了举世公认的巨大成就,同时在保卫世界和平的社会活动方面也作出了杰出贡献。

1933年,约里奥应邀访问列宁格勒大学,从此开始学习马列著作并对此产生信仰。1942年春,在德国法西斯最为猖狂、苏军严重失利的情况下,他毅然加入法国共产党。1944年8月25日,随着盟军解放巴黎。约里奥和妻子伊伦战前就属于法国科学界的精英,再加上约里奥在战争期间的抵抗活动,当他们从逃亡和地下活动中重返社会时,受到人们热烈的欢迎。

战后,约里奥积极投入保卫世界和平运动,反对使用核武器。他认为,科学家的天职是努力探索大自然的奥秘,并掌握它为人类造福,而决不能让人类已经发现和征服的自然力量反过来消灭人类自身。

但是,他们不久便因信仰共产主义而陷入孤立,约里奥保卫人类和平的努力使一小撮战争狂热分子恼怒。法国加入了以反共和以核威慑战略为主旨的北约组织,自然无法容忍由一个公开反对法国制造原子弹的共产党人担任法国原子能最高机构的负责人。1950年3月19日,约里奥-居里被法国当局解除原子能委员会(该机构最先根据约里奥夫妇及其合作者的原子反应堆理论专利创立。1940年,约里奥将其捐献给政府并被委任原子能委员会主席)主席职务。他基于和平主义的信念一手建立起来的法国原子能委员会成了这个国家的权利机构之一。法国也最终因为拥有了大量的核电站和自己的核武器而进入核大国的行列,但是,约里奥赢得了世界爱好和平的人民的敬佩。

约里奥由于长期从事原子能研究,接触放射性物质,身体受到严重损害,但他仍然痴心科研,直至病情严重恶化。1958年,年仅58岁的弗雷德里克·约里奥-居里的心脏停止了跳动。

伊伦·约里奥-居里

伊伦·约里奥-居里(法国,1897~1956年,皮埃尔·居里和玛丽·居里的长女),原名伊伦·居里(Irene Curie),1897年9月12日生于巴黎。早期接受母亲玛丽·居里和P。朗之万、J。B。佩兰等科学家的教育,其中学教育甚至部分大学教育都是在家庭中完成,1918年在玛丽·居里的镭研究所工作,1921年开始独立研究。1925年获巴黎大学博士学位。1931年后,她一直与丈夫约里奥合作进行研究。1937年任巴黎大学教授,继续在镭研究所工作,1946年任镭研究所所长。1946年至1950年,她作为法国原子能委员会的领导人之一,发起并建立了巴黎大学奥尔赛研究所。1956年3月17日,伊伦·约里奥-居里逝世于巴黎。

伊伦·约里奥-居里的成长道路可谓是一帆风顺,这是因为她生长在非同寻常的家庭。早在1903年,皮埃尔·居里和玛丽·居里夫妇就获得诺贝尔物理学奖。1911年,居里夫人再次荣获诺贝尔化学奖,她站在斯德哥尔摩皇家科学院大厅的领奖台上进行获奖演说时,刚刚14岁的伊伦就是台下观众。伊伦的成功,母亲在很大程度上给予了影响,同时也与自己的勤奋努力密不可分。然而正因如此,伊伦·居里也被笼罩在母亲居里夫人的光环之下,世人很多知道居里夫人,却不知道伊伦·居里、弗雷德里克·约里奥-居里,甚至皮埃尔·居里也被居里夫人的耀眼光芒所掩盖,因为人类历史上还没有比玛丽·居里更为杰出的女科学家。

1906年,皮埃尔·居里遭遇车祸而英年早逝,母亲成为伊伦的唯一依靠。作为名人的孩子往往会有心理障碍,但母亲榜样的力量却没有给伊伦造成过多的压力。在最初阶段,她难免被罩在母亲的光环之下,正如一位同行回忆说:我首次在剑桥与伊伦·居里相遇时,她显得有些害怕,看起来更像她母亲的女儿,而不像是一个独立自主的科学家。

伊伦在大学前接受的都是家庭教育,当时一些成名的科学家都做过她的老师,她很早就接触到自然科学。此后,她先后进入巴黎理化学院、巴黎大学学习物理学和数学,在此期间开始在母亲的指导下进行研究。

当伊伦与比她小三岁的弗雷德里克·约里奥开始热恋时,周围的人都感到十分惊讶。伊伦选择了一种和父母相同的婚姻模式,可以不必被迫在事业与爱情之间进行选择。更重要的是约里奥才华横溢、风趣幽默,敏捷而热情,颇具男性魅力,在社交中总能巧妙地说服别人赞同他的观点,这与文静而内向的伊伦对比鲜明,他们的性格得以相互补充。居里夫人不但促成了他们的结合,还希望他们能够延续和再现自己与丈夫曾有的辉煌。

伊伦和母亲一样,也曾面临事业与家庭间进行选择的问题,所以她完全支持妇女为争取经济独立所做的努力。她认为:在女权主义取得的成就中,没有比妇女争取到工作的权利更为重要的了,她们的知识和才能完全可以适应她们所从事的工作,妇女并不需要任何事情都和男人一样,按照传统由妇女担当的家务、生养和教育子女等工作同样具有无可争辩的社会意义,各个从业阶层都可以因此而得到帮助,但对于那些受到其他工作吸引的妇女,就业的道路必须敞开;要想实现男女真正的平等,妇女获得参与国家政治生活的权利是完全必要的和不可缺少的,妇女的选举权是一项重大的原则问题。

在德国占领法国期间,约里奥-居里参与了抵抗运动,伊伦虽然赞同他的政治立场并且坚决支持他的行动,但却没有选择同样的道路。在这几年中,她的丈夫成为众所瞩目的人物,而她却渐渐默默无闻,她之所以置身抵抗运动之外,是她本人怯于和政治组织打交道,不愿意再度涉足党派政治。

由于长期接受放射线照射,伊伦·约里奥-居里与母亲一样患上了白血病,于1956年3月17日病逝于巴黎,年仅59岁。经过争论,法国政府终于决定为她举行国葬。两年之后,弗雷德里克·约里奥-居里也因白血病去世。

从1932年开始,弗雷德里克·约里奥和伊伦·约里奥-居里合作,在云室中拍摄到第一张由光子产生电子对的照片,并从镭中提取出钋。他们利用钋的α射线引发轻元素铍、锂、硼等发生核反应并研究其中的反应产物,发现了一种穿透性很强的射线(后经查德威克证实为中子,查德威克也因此获1935年诺贝尔物理学奖),为中子的发现提供了重要依据。1934年,他们在研究用α射线轰击铝箔产生的正电子射线时发现,即使在α射线源移去后的最初几分钟内仍有正电子放出。他们认为这是通过核反应(42He 2713Al→10n 3015P)生成了具有放射性的30P,它又以放射正电子的形式(3015P→10e 3014Si)衰变为30Si,后来他们又用放射化学方法分离出30P。约里奥夫妇也因此而荣获1935年诺贝尔化学奖。

他们还发现铀(U)经中子轰击后产生的放射性物质中含有化学性质与镧相似的元素,为核裂变现象的发现提供了重要事实。铀裂变发现后,他们很快发现裂变中有多个中子和大量能量放出,预言可以实现链式反应,释放核能,这为原子弹的研制提供一定的理论依据。

在诺贝尔奖获得者中,夫妇、父子、兄弟、师徒获奖的情况比比皆是,但是在居里家族中产生四位获奖者的情况还极其少见,并且分别是父辈和子辈的两对夫妇,居里家族的辉煌史在科学界至今仍传为美谈。

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