居裡發現鐳元素120周年:提煉出一克純鐳體重卻減少了14斤

2020-12-06 騰訊網

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居裡夫人

18981226日】法國著名科學家居裡夫人發現鐳,被譽為「鐳的母親」

文|趙立波

題記:「她是一個女子,隸屬當時一個被壓迫的國家。她家境貧寒,姿容美麗。她在巴黎過了好幾年艱苦孤寂的生活。瑪麗和皮埃爾居裡以最奮勉、枯燥的努力,發現了一種不可思議的元素——鐳。這個發現不只產生了一種新科學和新哲學,還把治療一種可怕病症的方法給了人類。」《居裡夫人傳》。

女人柔弱如水,美麗如花,而在這位偉大女性的掌心和眼神裡卻捕捉了偉大的智慧和真理,讓她成就了「跨越百年的美麗」的經典範式,而這種永不凋謝的美麗會隨著時光繼續沉澱,甚至綻放千年的芬芳。

(一)、溫柔美麗的女人因為執著「天使的眼神」讓她發現了鐳,華麗轉身讓她成了「偉大的革命者。」

19世紀末到20世紀初,世界科學事業逐漸達到一個新的高度,當一些人在追求科學和真理時,在苦苦探索之中,猶如攀爬高峰,付出了巨大的精力和代價,失去了普通人所能享受到的生活,甚至他們往往為了獲得科學改造人類命運問題上,獻出了寶貴的生命,這種自我犧牲,就包括今天本文的主人公,居裡夫人。

居裡夫人即瑪麗·居裡,(1867—1934),法國籍波蘭科學家,研究放射性現象,發現鐳和釙,被譽為「鐳的母親」,一生兩度獲得諾貝爾物理獎。從她的成長軌跡來看,自幼就非常不幸,9歲那年,她的母親就離世了,對於母愛的失去,讓她感到巨大的痛苦。多年後她回憶起這段艱難的日子時說:「我們這個家庭失去了靈魂和主宰。」從6歲開始,這個女孩學業就非常好,特殊家庭的經歷,讓她格外懂事。中學畢業後他就從事了一份家庭教師的工作,並開始了獨立的生活。

少年居裡

20歲時,她一直堅持自學,為能夠進入夢寐以求的巴黎大學下了一番苦功夫。在自學前,她發現自己的主要興趣是數學和物理學,也有機會接觸到了物理和化學實驗,猶如黑暗中的學習之路突然打開了讓她興奮的大門。但是由於物質貧乏,直到24歲那年她才積攢夠赴巴黎學習的資金。1891年11月,在進入索爾本大學時,(後為巴黎大學)自己在學籍上改名為瑪麗?斯卡羅夫斯卡。大學期間依舊貧困的她過著幾乎是清教徒式的生活,正是靠著「餓其體膚,空乏其身」的艱辛,讓這個年輕柔弱的女子表現出強大的毅力專注學習。1893年的七月,她以第一名的成績通過了物理學學士學位考試,第二年又獲得了數學學士學位。這段日子不久,這個女孩迎來了自己人生中最幸福的愛情,皮埃爾·居裡,巴黎理化學校的教授走近了她的生活,兩位伴侶志同道合,開始了對真理默契的追求,而此刻的居裡還在為博士論文做出全力準備。

風華正茂的居裡夫人

新婚八個月後,居裡夫人給她的哥哥信中說:「我們除了同德盧斯基一家人在梭鎮的公婆來往之外,同其他親友都沒有來往。我們從來不到戲院去,毫無娛樂。」在考博士學位時,正是法國著名的物理學家亨利?柏科瑞研究稀有金屬鈾鹽的時候,發現它在黑暗中能夠放出一種射線。這個發現引起了居裡極大的興趣,她決定研究這些射線的行止和來源作為博士論文的題目。此後通過深入研究,對當時已知的80種元素逐個進行了「放射性」實驗,同時,她還發現了瀝青鈾礦和輝銅礦的放射性比推算出的結果更強。經過三年周密的反覆論證,在1898年,在含鉍的礦物中用放射化學分析出了一種新的放射元素,其化學性質與鉍相似,放射性卻比純鈾強400倍。就這樣,經過四年的艱辛努力,她終於從400噸鈾瀝青礦和1000噸化學藥品和800噸水之中,提煉出了極其珍貴的一克純鐳,而居裡夫人的體重卻因此減少了14斤。由於發現了鐳,猶如一顆科學界的重磅驚雷,使得人類進入了開發和利用原子能的時代,因此居裡的華麗轉身讓她成了「鐳的母親」。此前居裡夫婦共同研究這種具有放射性物質,然而在1906年她的丈夫卻不幸被馬車撞死,居裡夫人忍著巨大的悲痛將這項工作堅持了下來。鐳的產生和發現,讓居裡夫人付出了巨大的代價,而這才是剛剛開始。

(二)、她是全球女性中永不凋謝的花朵,愛因斯坦深情讚頌「唯一沒有被聲名所寵壞的人」。

這個美麗善良的女人把一生都投入到科學事業之中,對於那些榮譽和報酬卻看得十分淡薄。在鐳成功被提煉後,有人建議她向政府申請專利,以此馬上就可帶來難以想像的「暴富」。讓人讚嘆的是,這個從小到大一直生活在貧困之中的女人竟然想都沒想就予以拒絕:「那是違背科學精神的,科學家的研究成果應該公開發表,別人要研製,不應受到任何限制,何況鐳是對病人有好處的,我們不應當藉此來謀利。」正是居裡夫人的這種偉大的人文情懷和作為科學家的一種社會擔當,讓她和鐳持續得到了科學界的高度認可和鐳的進一步發展應用。居裡還把得到的諾貝爾獎金大量地進行捐贈,因而她一直過著相當清貧的生活。愛因斯坦曾這樣熱烈地讚譽居裡夫人說:「在所有的名人中,居裡夫人是少有的不為名譽所傾倒的人。」、「唯一沒有被聲名所寵壞的人。」

愛因斯坦

有一位朋友來到居裡夫人家中做客,忽然發現居裡夫人的小女兒手裡正玩弄著英國皇家學會不久前授予居裡夫人的一枚金質獎章。他不禁大驚地問:「能夠得到一枚英國皇家頒發的獎章,那可是極高的榮譽了,你怎麼能讓孩子隨便拿著玩呢?」居裡夫人聽了後,笑了笑說:「我只是想讓孩子從小就知道,榮譽就是玩具,只能看看而已,決不能永遠守著它,否則就將一事無成。」

著名的南京大學物理系施士元教授回憶,他當年見到的居裡夫人相當簡樸,平時穿著一身淡泊的黑衣裙,或實驗室中的白色工作服,跟普通工作人員沒有什麼兩樣。她在巴黎的物理和化學學校只有一間很不像樣的角樓作為實驗室。她對實驗室的一針一線都非常愛惜,對研究所的經費精打細算。她經常對身邊的工作人員說:「這一切都是人民的,都來之不易。」美國人贈給她的鐳,她都全部無償地交給實驗室使用。她的辦公桌非常簡單,一張書桌,幾把椅子,一個書架,誰能想到,如此偉大的科學家就是選擇如此簡陋的生活和低調的工作方式。

實驗室的居裡夫人

在第一次世界大戰期間,居裡夫人倡導用放射學救護傷員,並親自推動了放射學在醫療領域的運用。1914年之後,巴黎建成了鐳學研究院,居裡夫人擔任了學院的研究指導,以後她繼續在大學裡授課,並從事放射性元素的研究工作,她毫不吝嗇地把科學知識傳播給一切想要學習的人。在赴美旅行並為放射學研究籌款,居裡夫人把千辛萬苦提煉出來的價值高達100萬金法郎以上的鐳,無償地贈送給了研究治療癌症的實驗室,她的品質如同放射線一般,照射出溫暖人心的光芒。

(三)、她將教育和尊師重道進行到底,在追求科學與真理的路上。

1932年,波蘭首都華沙的鐳學研究院舉行落成典禮,居裡夫人被簇擁到主席臺上,接受鮮花和掌聲。忽然,居裡夫人好像從人群中發現了什麼,急急地離開了主席臺,一直走到一位白髮蒼蒼的老年婦人身邊,彎下了腰,深情地吻著她的兩頰,隨後推著她坐的圈椅向主席臺走去。這時大家紛紛都在想,這是誰呢?讓居裡婦人如此尊敬?原來是居裡夫人小時候的老師。

歌劇《光與影》

雖然她是世界著名的女性科學家,讓她更為熱愛的另一身份就是科學教師。曾經有一本書《居裡夫人的科學課》就是講述居裡如何承擔教育工作的經歷。在課堂上,這個一直研究極其尖端領域的科學家在講課時卻能深入淺出,形象生動。比如講道閥門,她說:「這個罩子用一種膜繃緊後包上,就像一個果醬罐子。」如果說到天平的臂長與砝碼之間的關係還有些抽象孩子們難以對比理解時,居裡夫人就會問大家說:「你們玩過蹊蹺板嗎?」孩子們立刻就明白了。作為一名老師的她用質樸自然的愛表達了她從事傳播知識和為人師表的幸福。

幾十年來,居裡夫人由於長期從事放射性物質的研究,加上惡劣的實驗環境和對身體保護的不夠嚴格,時常受到放射性元素的損害,使得她的血液漸漸受到破壞,患上了白血病的同時還患上肺病、膽病、腎病。身體重要臟器均遭到不同程度的輻射損害。而對真理和科學的追求,讓她已經忘掉了自我的安危。她曾為了能夠參加世界物理學大會,請求醫生延緩對其進行腎臟手術。她曾帶病回到自己的祖國參加鐳研究所的開幕典禮,忍受著眼睛失明的危險,頑強地進行著科學的研究。直到她生命的最後一刻,仍然要求她的女兒給她說明實驗室裡的工作情況,並替她校對《放射性》的著作。

晚年居裡夫人

1934年的7月4日,居裡夫人因惡性貧血症與世長辭,享年67歲。她一生創造發展了放射科學,長期無畏地研究強烈放射性物質,她把一生完全獻給了她所熱愛的科學和教育事業,對真理的探索和追求,她毫無顧忌地選擇了犧牲。她聰明如水晶,美麗如花朵,在無邊的深邃中寂寞開放而又凋謝,在漫長的人類對未知領域的探索進行了偉大的發現。雖然一生中,共得過包括諾貝爾獎等在內的10種著名獎金,得到國際高級學術機構頒發的獎章16枚,世界各國政府和科研機構授予的各種頭銜多達一百多個,但是依舊她如同一朵蓮花一般靜靜綻放,溫暖人間,謙虛謹慎,不驕不躁。有誰知道,這個弱女子能夠吞吐出宇宙的神奇,在艱難、奮進的路上執著追求能夠幫助人類獲得福音的物質。

聯合國第63屆大會將2011年定為「國際化學年」,以及化學學科所取得的成就及對人類文明的貢獻。當時正值國際理論與應用化學聯合會的前身國際化學會聯盟成立100周年,也適逢居裡夫人獲得諾貝爾化學獎100周年。因此這位偉大的女性用實際行動詮釋了人格魅力與科學精神,在優雅與艱辛探索之中,成了歷史上為數不多的最偉大、最美麗、最浪漫的女性之一。

參考資料:《居裡夫人的科學課》、《居裡夫人傳》、《化學通報》2011年第74卷第五期

相關焦點

  • 居裡夫婦是怎樣發現鐳元素的?
    德國物理學家倫琴於1895年發現了X射線,1896年,法國科學家柏克勒爾發現了含鈾物質的自發放射。居裡夫婦決心探索這其中的秘密,他們選擇鈾射線為科研項目,以發現鈾瀝青礦裡所含有的強烈放射性的新元素。他們首先發現了一種新的放射性元素,為了紀念祖國波蘭,居裡夫人把它命名為釙;之後他們又發現了放射性更強的鐳,並決心把鐳提煉出來。
  • 居裡夫人發現的鐳,流行世界受到萬人追捧,卻也把無數人送進地獄
    1898年,居裡夫婦發現了放射性元素鐳,而過了三年的時間,居裡夫婦才從數噸瀝青的殘渣當中,分離出了微量(0.1克)的氯化鐳,從而成功測量出鐳的原子量。然而正是居裡夫人發現的鐳,流行世界受到萬人追捧,卻也把無數人送進地獄。
  • 居裡夫人發現鐳的放射性後,西方人竟把它當保健品
    1898 年,居裡夫人發現了鐳的放射性,「輻射」迅速成為當時的熱門話題。在接下來幾十年裡被西方人當成包治百病的萬靈藥。小孩玩具、女人化妝品、巧克力甚至是礦泉水都會加點鐳元素。圖為19世紀初英國銷售的含鐳礦泉水。圖為19世紀初外國人銷售的含鐳巧克力。
  • 居裡夫人和鐳元素的故事
    鐳的發現還要感謝偉大的居裡夫人。居裡夫人,1867年11月7日誕生于波蘭華沙的一個書香門第之家。具有父親的智慧和母親的靈巧,從小就對科學實驗發生了濃厚的興趣。1891年,她到巴黎求學。居裡夫人在不斷地探索中,兩年後,她發現了釙,接著發現了鐳。為了提煉純淨的鐳,居裡夫婦搞到一噸可能含鐳的工業廢渣。他們在院子裡支起了一口鍋,一鍋一鍋地進行冶煉,然後再送到化驗室溶解、沉澱、分析。而所謂的化驗室是一個廢棄的、曾停放解剖用屍體的破棚子。
  • 諾貝爾消息:居裡夫人的筆記本還有放射性,是什么元素導致的?
    通過查找居裡夫人生前的事跡,我們會發現她曾兩次獲得諾貝爾化學獎,第一次獲獎是因為她與她的丈夫一起發現了釙元素,第二次獲獎是她發現了鐳元素。釙元素的原子序數是84,是一種呈銀白色的金屬。根據研究,這種元素在地球上十分稀有,但卻有劇毒。那麼釙元素是不是放射性元素呢?確實是,但它的半衰期只有138天左右。那麼可能性就剩下鐳元素了。
  • 1910年,居裡夫人終於成功地提煉出了純金屬鐳
    沉默寡言、面色蒼白的居裡夫人得知自己獲得這項特殊榮譽時,只簡單地說了一句話:「我試一試吧。」然而,無論皮埃爾的去世對居裡夫人的打擊有多麼大,她都不能就此沉淪下去,因為「居裡夫婦」那未完成的事業和夢想,還要靠她,居裡夫人,去一一完成和實現。1906年的夏天到了,居裡夫人調整好心情,投入到科學工作中,試圖尋找寄託。
  • 波蘭傑出的女科學家,鐳的發現者居裡夫人
    居裡夫婦沒有滿足這項成就,繼續更緊張地戰鬥,不久又發現了具有更大放射性的鐳。可是當她把這事報告給理學院時,一些物理學家和化學家對她的發現表示懷疑,他們說:「沒有原子量,便沒有鐳。鐳在哪裡?拿出來給我們看。」居裡夫婦只得再下苦功,決心千方百計把鋪的實體煉出來,把原子量測出來。他們在院子裡砌起爐灶,放上大鍋,下雨便往屋裡搬。而屋裡四壁通風,上漏下溼。
  • 神奇的化學元素鐳,述說著自己美妙與可怕的神秘傳奇
    要提煉鐳元素,需要足夠的瀝青鈾礦,而這種礦很稀少,價格又很昂貴,他們根本無法得到。這件事後來傳到奧地利,迅速得到奧地利政府的支持,奧地利政府贈送他們一噸已提取過鈾的瀝青礦殘渣,這才開始了提取純鐳的實驗。
  • 居裡夫人獲得諾貝爾獎的科研背後,是一群無良商家的陰謀?
    每每提到「世界上最著名的女科學家」這個話題,絕大部分人在第一時間都會想到——居裡夫人。居裡夫人是全球歷史上,科學成就最高的女性。她開創了放射性理論,發現了釙和鐳兩種新元素,曾兩度獲得諾貝爾獎。可很多人不知道的是,那個讓居裡夫人在1911年獲得諾貝爾化學獎的發現,曾引發了一場巨大的災難。1989年12月,居裡夫人新的放射性元素「鐳」。在一間簡陋的棚屋內,居裡夫人花費了3年零9個月,把上千公斤的瀝青礦殘渣一點一點煮沸,然後用蒸餾瓶提煉。最終在1902年,才成功提煉出0.1克鐳鹽。1910年時,居裡夫人又通過電解氯化鐳的方法,制出了金屬鐳。
  • 1898年12月26日 居裡夫人發現鐳
    1898年12月26日,瑪麗在提交給法國科學院的報告中宣布他們又發現一個比鈾的放射性要強百萬倍的新元素——鐳。這是皮埃爾·居裡和他的妻子瑪麗·斯克洛道夫斯卡婚後3年的偉大愛情的結晶。  這一發現把當時在物理學領域中信奉了幾個世紀的整個理論翻了個底朝天。
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    ③居裡夫人與「鐳」 1898年12月21日,居裡夫婦發現了天然放射性元素鐳。 一提起居裡夫人(Marie Curie),給後人的印象有兩個。 19世紀末到20世紀初在科學史上是一個英雄輩出的時代,電子、X射線、鈾射線的發現開啟了一扇人們認識微觀世界的大門,探索原子的內部結構也成了眾多科學家關注的熱點。 1879年,已是一個孩子母親的居裡夫人正在為她的博士論文尋找題目。經皮埃爾(Pierre Curie)的啟發,居裡夫人選擇了鈾射線作為研究方向。
  • 元素大爆炸|瑪麗·居裡
    1898年,居裡夫婦對這種現象提出了一個邏輯的推斷:瀝青鈾礦石中必定含有某種未知的放射成分,其放射性遠遠大於鈾的放射性。12月26日,居裡夫人公布了這種新物質存在的設想。在此之後的幾年中,居裡夫婦不斷地提煉瀝青鈾礦石中的放射成分。經過不懈的努力,他們終於成功地分離出了氯化鐳並發現了兩種新的化學元素:釙(Po)和鐳(Ra)。
  • 為什麼當年新發現的鐳元素,差點會危及到全人類的生命?
    20世紀是一個基礎科學迅猛發展的時代,你睡一覺起來可能都會發現,又出了新成果,又發明出了新玩意,每天都不帶重樣的!但是整個社會相應的風險意識和對新事物的認識跟不上更新的節奏。我們現在知道鐳元素具有放射性,並且能治療癌症,但它剛出現的早期卻差點危機人類的生命。下面我們就先從鐳的發現說起。
  • 居裡夫人怎麼發現鐳的?這裡的介紹比原來課本學的清楚多了!
    幾十年前,在上高中學習英語時,曾學過一篇文章《MADAME CURIE AND RADIUM》(居裡夫人和鐳),文章只是說,居裡夫人得知有人從鈾中發現了發現了放射線,居裡夫人後來把這种放射線叫作放射性,但不知道這种放射線從何而來,有什麼性質,於是開始了艱苦的研究,最後發現了鐳。
  • 貝克勒爾發現了鈾的放射性,居裡夫婦發現了釙和鐳,三人同獲諾獎
    我們曾經在英語課文中學過一篇《居裡夫人》(Madam Curie)的文章,文章中說,居裡夫人在得到一個科學家有關輻射的論文後,想知道輻射究竟來自於哪裡,後來經研究後,把這種輻射命名為放射性,並在丈夫的幫助下,在簡陋的實驗條件下,經過四年的艱苦努力發現了鐳的感人故事。當時就有些疑問,這個發現了輻射的人是誰?
  • 居裡夫人發現鐳,不是為了供她享樂,而是想為科學事業做一點貢獻
    科學女傑居裡夫人「當我們資金奇缺,連一塊床板也要租用,為貧窮所困的同時還要潛心研究的那些年月,才是我最具成就感的時光。」在人類歷史長河中,能夠青史留名的女人屈指可數,而居裡夫人就是其中最為卓越的一位。居裡夫人出生於多災多難的波蘭,生性害羞,卻因為發現了新元素「鐳」而轟動世界。
  • | 鐳的故事(瑪莉居裡) Vol.126(獨家)
    中外名人經典系列之《鐳的故事(瑪莉居裡)》 在完成了在法國的學業之後,在居裡先生的極力勸說下她留在了法國,並在一年之後和居裡先生結婚,就這樣她隨夫姓成為居裡夫人。居裡夫人二人雖然日子過得清苦,但是他們從來沒有放棄過,一直堅持著研究。
  • 鐳的母親 谷歌Doodle紀念居裡夫人誕辰
    【PConline 資訊】11月7日消息,谷歌今日更新了首頁的Doodle,以此紀念波蘭裔法國籍女物理學家、放射化學家瑪麗亞·斯克沃多夫斯卡·居裡(居裡夫人 Madame Curie)誕辰144周年。(點擊這裡查看更多谷歌Doodle)
  • .‖ 俞恩梅:飽經磨難志不移——新中國第一獻鐳者(三) 居裡夫人...
    經過巴黎時,她懷著無限的崇敬,無限的嚮往,來在巴黎近郊居裡夫婦曾經篳路藍縷、最終以生命為代價發現鐳的地方,久久佇立、觀望、俳徊,心潮難平——現在,這裡是一個鶯歌燕舞的花園,那時,這裡是一處荒僻的廢棄地:墳瑩、停屍棚。
  • 居裡夫人的科學世界:鐳的發現
    這個重要發現,使比埃爾也暫時停止了自己的晶體研究工作,積極投入了對新元素的研究。居裡夫婦認為,新元素在瀝青鉑礦石中的含量,一定是極其微小的,可能只有百分之一,所以科學家們一直沒有發現它(後來的試驗證明,這種未知的元素在瀝青鉑礦石中還佔不到百萬分之一)。化學分析又給他們帶來了新的意外,所有試驗證明:瀝青鈾礦石中不只是存在一種,而是存在兩種新元素。