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居里夫人的工作很难吗?

2016-12-01知识

居里夫妇开展研究之前的情况:

1. 伦琴发现了X射线,成了当时的大热门,全世界都开始研究射线。伦琴得了1901年的诺奖。

2. 贝克勒耳认为X射线与荧光现象相关。他碰巧用了一种有荧光活性的铀盐,和用黑纸包裹的照相底板放在一起。太阳晒过以后,果然照相底板感光了。于是他宣布荧光物质都会产生X射线。

3. 某次贝克勒耳把铀盐和照相底板一起放在暗室抽屉里,没有拿出去晒太阳,结果照相底板也感光了,说明这次感光可能和荧光无关。

4. 贝克勒耳再用其他没有荧光活性的铀盐和包黑纸的照相底板放在一起,结果照相底板也一样感光了。于是证明射线和荧光没关系。

5. 贝克勒耳发现铀产生的射线能被磁场偏转,X射线不能,可见这是两种不同的射线。贝克勒耳把新射线取名叫铀射线。

ps. 后来卢瑟福更精确地做了上述实验。他把铀盐装在铅罐里,只开一个小孔,于是得到了很窄的一束射线。再加上磁场,用照相底板感光,结果照相底板上得到了三个曝光点,说明射线被磁场拆成了三束。他把三种射线分别叫做\alpha ,\beta ,\gamma 射线,之后证明它们分别是氦核、电子和高能光子。卢瑟福因此得了1908年的诺奖。(他发现原子核是在拿奖之后。)

此时居里夫妇才出场。一开始是居里夫人独自实验,居里先生当时还在做压电晶体方面的研究,后来才加入。他们的工作:

1. 发现铀射线能使验电器带的电荷消失,可见铀射线能使空气电离。ps. 这个精密验电器是居里先生在15年前发明的。

2. 基于1,他们发明了一种测量射线强度的装置。就是一个平板电容器,把铀盐放在下面的极板上,这样两极板之间的空气就被电离了。给电容器两端加上电压,测量通过电容器的电流,就能得到射线的强度。

3. 基于2,可以定量地测量射线的强度了。但是还不知道射线是来自原子本身呢,还是原子之间的化学键?他们测量了许多种铀化合物的射线强度,发现射线强度只与铀元素的数量有关,与化合物的化学性质无关。于是得出放射性是铀原子的性质,与原子之间的相互作用无关。

4. 他们认为铀不应该是唯一一种能产生射线的元素。再用周期表上其他各种元素试验,果然发现钍也能发出射线。所以「铀射线」这个说法本身也不对,能产生射线的是一类物质,就叫放射性物质。

5. 继续测量各种天然矿物的放射性,发现沥青铀矿、铜铀云母的放射性比纯铀还强。但是这些矿物的成分都是已知的,除了铀以外的成分并没有放射性。因此其中一定存在某些放射性比铀强几百上千倍的杂质,但是含量极少,所以之前没有发现。

在这之前他们每一步的成绩都够NB了。居里夫人拿了两个诺奖,可以说这时第一个已经基本到手了。(1903,居里夫妇和贝克勒耳一起。)

6. 然后才是题主所说的工作,就不重复了。发现钋和镭让居里夫人第二次拿奖(1911年)。