居里夫人的主要成就:曾两度获得诺贝尔奖

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1896年,法兰西共和国物理学家贝克雷尔发表了一份工作报告,详细介绍了他通过许多实验发现的铀元素。铀及其化合物有一种特殊的能力,能够自动地、持续地发出肉眼看不见的射线。这种射线不同于普通射线,它能使照相底片通过黑纸感光。它也不同于伦琴发现的伦琴射线。它可以在没有高真空气体放电和施加高电压的情况下,由铀和铀盐自动发生。铀及其化合物不断发出辐射来辐射能量。这引起了居里夫人的极大兴趣。

这种能量来自哪里?这种不寻常的光线的性质是什么?居里夫人决心揭开它的秘密。1897年,居里夫人选择了自己的研究课题——放射性物质的研究。这个研究课题把她带入了一个新的科学世界。她努力开垦一块处女地,最终完成了现代科学史上最重要的发现之一——放射性元素镭的发现,为现代放射化学奠定了基础,并为人类做出了巨大贡献。

在实验研究中,居里夫人设计了一种测量仪器,它不仅可以测量物质是否有射线,还可以测量射线的强度。经过反复实验,她发现铀射线的强度与材料中铀的量成正比,与铀的状态和外部条件无关。

居里夫人对已知的化学元素和所有化合物进行了全面的检查,并有了一个重要的发现:一种叫做钍的元素能够自动发射不可见的射线,这表明元素能够发射射线的现象不仅是铀的特征,也是一些元素的共同特征。她称这种现象是放射性的,这种性质的元素是放射性的。它们发出的辐射叫做“辐射”。

她还从实验结果中预测,含铀和钍的矿物一定具有放射性。不含铀和钍的矿物不一定不含放射性。仪器检查完全证实了她的预测。她排除了不含放射性元素的矿物,专注于研究那些具有放射性的矿物,并精确测量了元素的放射性强度。在实验中,她发现沥青铀矿的放射性强度比预期的要高得多,这表明实验中的矿物含有一种人们未知的新的放射性元素,而且这种元素的含量一定很小,因为这种矿物已经被许多化学家精确地分析过了。

她在实验报告中坚定地宣布了她的发现,并试图通过实验证明这一点。在这个关键时刻,她的丈夫皮埃尔居里也意识到了他妻子发现的重要性,并停止了他对晶体的研究,与她一起研究这种新元素。经过几个月的努力,他们从矿石中分离出一种与铋混合的物质,其放射性远远超过铀。这是钋,后来被列为元素周期表的第84位。

几个月后,他们发现了另一种新元素,并将其命名为镭。然而,居里夫妇并没有立即获得成功。当他们得到一点新元素化合物时,他们发现原来的估计太乐观了。事实上,矿石中镭的含量不到百万分之一。仅仅因为这种混合物具有极强的放射性,含有微量镭盐的物质显示出比铀强数百倍的放射性。

通往科学的道路从未平坦过。钋和镭的发现以及这些新放射性元素的特征几个世纪以来动摇了一些基本理论和概念。科学家们一直认为各种元素的原子是物质的最小单位,原子是不可分割和不可改变的。根据传统观点,不可能解释钋和镭等放射性元素发出的辐射。因此,物理学家和化学家都对居里夫人的研究工作感兴趣,但他们心中有疑虑。尤其是化学家更严格。为了最终证实这一科学发现并进一步研究镭的各种性质,居里夫妇必须从沥青矿石中分离出更多的纯镭盐。

所有未知的世界都是神秘的。在分离新元素的研究工作开始时,他们不知道新元素的任何化学性质。找到这种新元素的唯一线索是它具有高度放射性。基于此,他们创造了一种新的化学分析方法。但是他们没有钱,没有真正的实验室,只有一些他们购买或设计的简单仪器。为了工作效率,他们分别进行了研究。镭的特性是由居里先生的实验确定的。居里夫人继续提炼纯镭盐。

1902年底,居里夫人提炼了十分之一克极纯的氯化镭,并精确测量了它的原子量。从那以后,镭的存在被证实了。镭是一种天然放射性物质,极难获得。它的身体是闪亮的白色晶体,像精盐。镭有微蓝色荧光,正是这种美丽的浅蓝色荧光融合了一个女人美丽的生活和不屈的信念。

在光谱分析中,它不同于任何已知元素的谱线。镭不是人类发现的第一种放射性元素,但它是最具放射性的元素。利用其强放射性,许多新的辐射特性可以被进一步识别。以便在实践中可以进一步应用许多元素。医学研究发现激光束对不同的细胞和组织有非常不同的影响。那些快速繁殖的细胞被镭辐射破坏了。

这一发现使镭成为治疗癌症的有力手段。癌性肿瘤是由异常快速增殖的细胞组成的。激光对他们的伤害比对周围健康组织的伤害大得多。这种新的治疗方法很快在世界各地发展起来。镭疗法在法兰西共和国被称为居里疗法。镭的发现从根本上改变了物理学的基本原理,对促进科学理论的发展及其在实践中的应用具有重要意义。

她一生中两次获得诺贝尔奖(一次是物理奖,一次是化学奖)。她是世界著名的科学家。

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