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？輻射究竟來自於哪裡？怎麼發現的鐳？今天終於弄得比較清楚了。

原來發現輻射的科學家是法國物理學家亨利·貝克勒爾。貝克勒爾是法國科學院院士，擅長於螢光和磷光的研究。1896年，他受德國物理學家威廉·康拉德·倫琴(1845年3月27日-1923年2月10日)發現「一種新射線」和一些X射線的啟發，想弄清楚這種新射線是怎樣產生的？

他用兩張非常厚黑紙包了一張感光底片，在黑紙上面放一層鈾鹽，放到太陽光下曬幾小時，做螢光和磷光實驗。顯影之後，在底片上看到了磷光物質的黑影。然後，他在磷光物質和黑紙之間夾一層玻璃，做出了同樣的實驗， 得出結論：鈾鹽在強光照射後不但會發射可見光，還會發出穿透力很強的X射線。但顯然，貝克勒爾這一結論並不正確。

在1896年3月2日法國科學院舉行例會之前，貝克勒爾準備再做一些試驗豐富自己的實驗進展報告。可是在2月26日、27日連續陰天沒有陽光。他只好把準備好的器材放在抽屜裡，鈾鹽也擱在包好的底片上，著急地等待天氣好轉。但偶然間，他想把沒有經過陽光下曝光的底片，洗出來看看。他意外發現洗出的底片和曝過光的一樣黑。這讓他明白了，原來鈾鹽的輻射無需經過強光的照射，在黑暗中也可照常進行。顯然這是一種與X射線有根本區別、穿透力也很強的另一種輻射。貝克勒爾將這種鈾鹽自發的輻射，取名為鈾輻射。

此後，他又繼續做了許多實驗，發現鈾輻射不僅能使底片感光，還能使氣體電離變成導體。他研究了各種因素對這一輻射的影響，並斷定這種輻射與磷光效應無關，認為純鈾的輻射比鈾化合物強好幾倍。

於是，他在5月18日又一次科學院例會上宣布，放射性是原子自身的作用，只要有鈾這種元素存在，就有輻射產生。就這樣，貝克勒爾發現鈾的放射性。

貝克勒爾發現放射性的論文引起了居裡夫婦極大的興趣。1897年，居裡夫人根據丈夫實驗物理學家巴黎大學教授皮埃爾·居裡的建議，選擇放射性這一新課題做博士論文。

她開始只是重複貝克勒爾的鈾鹽輻射實驗，她在測量方法上作了重大改進，選擇居裡兄弟發明的石英晶體壓電秤，代替了貝克勒爾的驗電器。利用石英晶體的壓電效應，測量空氣電離產生的電離電流，對放射性的強度進行定性測量，獲得了大量精確的數據。

居裡夫人檢證了貝克勒爾的結論，證實鈾鹽輻射的強度僅與化合物中鈾的含量成正比，與化合物的組成無關，也不受光照、加熱、通電等因素的影響，肯定了這是一種原子過程。但她並不滿足於這一結論，決定全面檢查已知的各種元素。

她找來各種礦石和化學物品做試驗。到1898年，她得到初步結論：絕大多數材料的電離電流都比較小，但瀝青鈾礦石、氧化釷和輝銅礦石(內含磷酸鈾)會產生很強的電離電流。於是，居裡夫人斷定釷也是一种放射性元素。她還發現瀝青鈾礦石和輝銅礦石比純鈾的活性還強得多。於是居裡夫人認為，這些礦石中可能含有比鈾活潑得多的元素，這是這些元素的一種普遍的自然現象。

但因為沒有新的元素證據，這種推論受到了質疑。因此，居裡夫人決定從一堆瀝青鈾礦中提煉出這種含量極少的元素，丈夫皮埃爾·居裡認識到她的這個決定的重要意義，中斷了自己的研究計劃，幫助進行實驗。

他們從包括銀、銅、鋇、鉍、鈷等多種雜質的瀝青鈾礦中，依靠化學方法分離方法，不斷試驗和化學分析，結果發現鉍的成分顯示強烈的放射性，比同樣質量的鈾強400倍。

他們進一步確定，放射性並不是來自鉍元素，而是混在其中的一種微量元素，經過反覆試驗，他們分離出了一种放射性特別強的物質。居裡夫婦建議稱之為釙(Polonium)，以紀念居裡夫人的祖國波蘭。

在他們繼續進行的分離試驗中，發現鋇鹽中有比釙還強、化學性質卻完全不同一种放射性物質，用硫化氫、硫化銨或氨都無法使之沉澱；與鋇相似，其氯化物可溶於水，卻不溶於濃鹽酸和酒精。1899年，居裡夫婦得到的晶體比鈾的放射性強7500倍。他們繼續分離，竟達到了100000倍，然而仍然不是純粹的鐳鹽。

為了提純出這種新元素，他們找了一間沒有人用的頂棚破碎、沒有窗戶破舊木棚當實驗室，從成噸的瀝青鈾礦礦渣分離氯化鋇中的新元素。冬天寒冷，夏天炎熱難熬。他們像工人一樣，給溶液加熱，拿著粗大的鐵棒不停地攪拌大桶裡的溶液。經過四年的奮鬥，他們終於從八噸礦渣中提取出了0.1克的純淨新元素，他們把它命名為鐳(Radium)。

1902年，居裡夫婦宣布，他們測得鐳的原子量為225，找到了兩條非常明亮的特徵光譜線。因此，得到了當時科學界的承認。居裡夫婦身體日漸衰弱，原來身強力壯的居裡夫人，體重竟減輕了20磅，加上當年缺乏放射性防護的知識，他們不可避免地遭受了放射線的襲擊。

1903年貝克勒爾因為發現了元素的自發放射性，以居裡夫婦對貝克勒爾發現的輻射現象所作的卓越貢獻，三人同獲諾貝爾物理學獎。

1906年4月19日，居裡先生不幸在街上遭遇馬車車禍去世。居裡夫人受到極大打擊，但她還是頑強地工作，帶領她的學生(其中包括自己的女兒伊倫·居裡和女婿弗列德利克·約裡奧)繼續戰鬥在放射學的前沿。

伊倫和弗列德利克·約裡奧

因為還不知道對放射性的防護，居裡夫婦先生肯定在工作中遭受了大劑量的輻射，甚至還有可能吃進了不少放射性物質。居裡夫人後來長期患惡性貧血症。弗列德利克·約裡奧曾檢驗過她當年的實驗記錄本，發現全都嚴重沾染了放射物。她當年用過的烹調書，50年後再檢查，還有放射性。1934年居裡夫人在經過長期貧血病折磨後去世。

她的女兒伊倫和女婿弗列德利克·約裡奧，也因惡性貧血症分別於1956年和1958年去世。