浅谈居里夫人的科研成果 居里夫人发明了什么技术

1898年7月18日,法国波兰裔女科学家居里夫人(Marie Sklodowska Curie)和她的丈夫法国科学家皮埃尔·居里宣布发现了一种新的放射性元素——钚 。
1895年,威廉·康拉德·伦琴发现了X射线 。那时候X射线还是个热门话题,但已经失去了小说的魅力 。另一方面,亨利·贝克勒尔在1896年发现的铀射线提出了一个令人困惑的问题 。铀化合物和矿物质似乎能在几个月内保持使照相底片变黑的能力 。这种取之不尽的能量的来源是什么?显然违背了卡诺原理,即能量可以转化,但不能创造,也不能消灭 。
那时,皮埃尔·居里已经是一位著名的物理学家,他因对磁性和晶体对称性的研究而闻名 。居里夫人在皮埃尔·居里的传记中证实,“我们发现对这一现象的研究非常吸引人,更吸引人的是这个题目相当新颖,而且没有参考书目可以研究 。”
最初的兴奋过后,对这种新射线的兴趣很快就消退了 。原因之一是类似铀射线的辐射的错误或可疑观测结果在各种物质中的扩散 。当玛丽·居里出现时,这个话题已经失去了它的热度 。
然而,在1898年的8个月里,她发现了钋和镭,建立了放射性科学的新领域 。这些发现的简史可以追溯到三个实验室笔记 。
铀射线除了能使摄影胶片变黑,还能使空气体导电 。后者更适合定量测量 。贝克雷尔曾使用过验电器,但测量结果并不可靠 。在这一点上,没有皮埃尔·居里,就没有进步 。1880年,皮埃尔和他的兄弟雅克发现了压电现象 。当压力作用于像应时这样的半面体晶体时产生的电荷 。Pierre发明了一种装置,通过在一个带有已知数量相反电荷的应时上施加一个重物,使电离室中铀产生的电荷得到补偿 。那么补偿就是第二个发明,象限静电计 。铀射线的发射现在可以根据补偿电离室中产生的电荷所需的重量和时间来量化 。
玛丽·居里的策略在1898年4月12日发表在《隆多斯科研究所杂志》上的第一篇文章中就明确提出:“我研究了铀化合物以外的物质能否使空气体导电” 。
从1898年2月11日开始,她以铀的活度为参照,对自己手中的所有样本进行检测,或者借用各种藏品进行检测,包括大量的岩石和矿物 。她发现所有含铀的化合物和矿物都是活性的,而沥青铀矿(一种来自奥地利Joachimasthal矿的铀矿)和黄铜矿(一种天然的铀磷酸盐)比铀本身更活跃 。
居里夫人指出:“这一事实相当惊人,表明这些矿物中可能含有一种比铀更活跃的元素 。她的假设立即得到证实,铜矿不比其他铀盐更活跃 。然后她得出结论,一种未知元素只存在于比铀更活泼的含铀矿物中 。
在这个阶段,找到所谓的元素是极其重要和迫切的 。被玛丽的发现所吸引,3月18日,皮埃尔·居里放弃了自己的研究项目,和妻子一起参与其中 。
居里夫人在系统研究贝克勒尔射线的过程中,还发现钍化合物在2月24日也是活跃的 。然而,德国物理学家Gerhardt Schmidt在几周前观察到了这种辐射 。
因此,对铀射线的研究现在已经从物理转向化学 。有必要对一种化学性质未知的物质进行分离鉴定 。玛丽和皮埃尔都不是化学家,所以他们得到了古斯塔夫·博蒙特的帮助 。
4月14日,三个人开始研究沥青铀矿,沥青铀矿的活度是铀的2.5倍 。6月27日,玛丽·居里从含有铅、铋和活性物质的溶液中析出硫化物 。她在笔记本上强调了这个结果:这种固体的活性是铀的300倍 。
7月18日,皮埃尔·居里获得了比铀多400倍的活性沉积物 。居里夫妇小心翼翼地证实,“所有元素的化合物,包括最稀有的物质,都是不活泼的 。”
因此,皮埃尔·居里和玛丽·居里写信宣传这一发现,“关于沥青铀矿中含有的一种新的放射性物质 。”我们认为,我们从沥青铀矿中提取的物质包含一种未知元素,其分析属性类似于铋 。如果这种新金属的存在被证实,我们建议将其命名为钋,以纪念我的祖国 。“皮埃尔·居里在7月13日创造的符号Po出现在这本笔记本里 。
钋这个名字具有挑衅性,因为波兰在1795年作为一个国家消失了,被普鲁士、俄国和奥地利瓜分 。
1903年,居里和贝克雷尔因对放射性的研究共同获得了诺贝尔物理学奖 。1911年,他们因发现钋和镭再次获得诺贝尔化学奖,从而成为世界上第一个获得两次诺贝尔奖的人 。
【浅谈居里夫人的科研成果 居里夫人发明了什么技术】居里夫人的成就包括开创了放射性理论,发明了分离放射性同位素的技术,发现了两种新元素钋和镭 。在她的指导下,人们首次使用放射性同位素治疗癌症 。不幸的是,由于长期接触放射性物质,居里夫人于1934年7月3日因恶性白血病去世 。


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