钋和镭的发现

贝克勒尔的发现由于居里夫妇的工作迅速地扩大了战果。居里夫人原名玛丽·斯可罗多夫斯卡(MarieSklodowska，1867—1934)，波兰人， 1891 年到巴黎攻读物理后与皮埃尔·居里(PierreCurie，1859—1906) 结婚。1897 年，居里夫人选放射性作为自己的博士论文题目。在重复贝克勒尔的铀盐辐射实验时，将居里两兄弟早先发现的压电效应用于测量游离电流，得到了大量精确的数据，使放射性的研究很快走上了严密定量的道路。

居里夫人在 1898 年 4 月发表的第一篇论文中写道①： “我用⋯⋯一平板电容器，极板之一覆盖了均匀的一层铀或其他细

研过的物质。极板直径 8 厘米，极间距离 3 厘米，极板间加有 100 伏电位差，穿过电容器的电流用静电计和一压电石英晶体测量绝对值。”

居里夫人首先证实了贝克勒尔关于铀盐辐射的强度与化合物中铀的含量成正比的结论，但她不满足于局限在铀盐，决定对已知的各种元素进行普查。正好这时，施密特(G.C.Schmidt，1856—1949)发现钍也具有贯穿辐射，居里夫人迅即予以证实。她找来各种矿石和化学品，一一按上述方法做了试验。1898 年取得的初步结果表明：绝大多数材料的游离电流小于 0.3×10−12 安，而沥青铀矿可达 83×10−12 安，氧化钍和辉铜矿

（内含磷酸铀）约 53×10−12 安。于是，居里夫人断定钍也是一种放射性元素。她还发现沥青铀矿和辉铜矿比纯金属铀的活性还强得多。居里夫人在论文中写道：

“两种铀矿⋯⋯比铀自身还更活泼。这个事实⋯⋯使人相信，在这

① L.Badash,Arch.Int.Hist.Sci.,18（1965）p.55.

① M.Curie,ComptesRendus（1898），转引自 Dic.Sci.Bio.,vol.3, p.498.

些矿中可能含有比铀活泼得多的元素。”

居里夫人相信，既然不止一种元素能自发地放出辐射，而这又是一种原子现象，肯定它具有普遍性。就在这一篇论文中，居里夫人首次使用了“放射性”一词。

接着，居里夫人在居里先生的协助下，进行了艰苦的提纯工作。他们从铀矿渣中分离出含量仅占百分之一甚至更少的新元素。1898 年 7

月，分离出铋的成分带强烈的放射性，比同样质量的铀强 400 倍。

他们进一步确证，放射性并不是来自铋本身，而是混在铋中的一种微量元素。经过反复试验，终于从沉淀物中找到了那种放射性物质，居里夫妇写道①：

“我们相信，从沥青铀矿提取的物质含有一种迄今未知的金属，在分析特性时跟铋有联系。如果这种新金属的存在得到证实，我们建议称之为钋(Polonium)，这个名称是根据我们之一的祖国命名的。”

他们继续进行试验，又发现在钡盐中有更强的放射性。他们“认为还有第二种物质，放射性更强，化学性质则与第一种完全不同。用硫化氢、硫化铵或氨都无法使之沉淀；”“这种新的放射性物质在化学性质上完全象纯钡，其氯化物溶于水，却不溶于浓盐酸和酒精。由它可得钡的光谱。但我们相信，这种物质尽管绝大部分由钡组成，必定还有一种产生放射性的新元素，其化学性质极其接近于钡。”

“我们进行了一系列的分离，得到越来越活泼的氯化物，其活性竟比铀大 900 倍以上。种种理由使我们相信，新的放射性物质中有一种新元素，我们建议命名为镭(Radium)。”

居里夫妇历尽辛苦，用分离结晶的方法不断提高含镭的氯化钡中镭的含量。1899 年得到了可使游离电流达 10−7 安的晶体，比铀的放射性强7500 倍，后来竟达到了 100000 倍，然而仍然不是纯粹的镭盐。

为了提炼出足以进行实验的纯镭盐，居里夫妇不得不从成吨的矿渣石中用人工进行提炼。经过 4 年的奋斗终于从 8 吨矿渣石提取了 0.1 克的纯镭盐。1902 年，居里夫妇宣布，他们测得镭的原子量为 225，找到了两根非常明亮的特征光谱线，这时，镭的存在才得到公认。

钋和镭的发现大大促进了放射性的研究。