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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(694)

  约里奥在镭学研究所开始了他的科学研究工作。起初,他主要进行电化 学研究。后来,他和伊雷娜继续了居里夫妇关于放射性元素的研究,尤其是 对放射性元素盐类的稀溶液的分解研究。1927年他获得理科硕士学位,从而 取得讲课教学的资格,在夏利亚电工学校担任电子测量这门课的教学工作。 1930年约里奥以《放射性元素的化学研究及其运用》论文获得了科学博士学 位。同年,他被任命为国家科学基金委员会 (后改为国家科学研究中心)的 研究员,辞去电工学校的工作,把全部时间投入到科学研究中去。

  当时不少知名的物理学家喋喋不休,说物理学作为一门学科已到了尽 头,并且由于所有重大发现已经完成,不值得再搞了。然而事实上,它完全 是一个新的世界——它的大门一直为富有想象力和喜欢冒险的人们敞开着。

  当约里奥·居里夫妇开始研究放射性时,就有人对他们说:“你们现在 才来研究放射性,未免太晚了吧。这些元素和衰变系列到现在都已知道,除 了把它们的各种特性算到小数点后三位和四位以外,没有剩下什么可做的 了。”然而,约里奥并不改变主意,他们认为刚开始的工作领域完全是一个 崭新的世界,只要加倍努力,是大有可为的。后来事实证明约里奥·居里夫 妇是正确的。

  多年来,伊雷娜对铀的衰变产物——钋进行了专门研究。针的主要同位 素是镭—F。她和弗雷迪一道开展这项工作,他们两人对它产生的复杂辐射现 象的分析非常内行。在所有技术先进的国家里,研究放射性的物理学家当时 正在研究x射线通过物质时所产生的奇怪现象。如果要观察到这种现象必须 具有强大的放出x射线的放射性元素源。在这方面钋特别有用。在这些年里, 居里夫妇在他们开始收集和贮存的镭里已积累了大量这种元素。由于玛丽·居 里努力的结果,镭学研究所已有1.5克镭,约里奥—居里夫妇得以使他们的 科学装备不断完善。

  他们一是继承了居里夫人的钋,二是在利用这项财富时需要发展必要技 术,为完成这项任务花了整整3年时间,他们于1931年底才掌握了当时世界 上最重要的200毫居里钋。这是一项危险的任务,因为钋的毒性很大,钋一 旦进入人体就集中在肺、肝和脾等器官上,对人体的危害很大。这就是说他 们必须谨慎,小心从事。他们不断改进技术,利用电解或蒸发来生产放射性 很强的钋源。

  同时,他们发展了一种方法用以探测运动迅速的α粒子和原于核相撞时 所发生的情况,并在使用威尔逊云室时改进了摄影技术。在云室里可以看见

  α粒子通过气体的径迹。他们还提高了使用盖革—弥勒计数管等工具的技 术。在这种计数管里可以通过电来探测有无粒子通过气体。他们已经做好准 备,为原子核研究的突破作出卓越贡献。

  三、伟大的发现

  对于约里奥·居里夫妇来说,1932-1935这几年是一个紧张的创造时 期。他们紧密合作,几乎全部著作都是联名发表的。他们几乎每隔两三个星 期就发表一篇论文,论述他们的研究成果。这些论文虽篇幅不多,但言简意 赅。接着,他们发表长篇评论性文章,对所得的成果加以阐述。他们经常整 天在实验室里紧张地工作,甚至日以继夜。他们感到时间的紧迫,因为时常 有新的研究成果发表,这是各国原子核物理学家出成果的丰收时期。1932年 4月2日约里奥在给他在莫斯科的好友D·斯科贝尔琴的信上说:“我们不得 不加快我们的实验,因为被别的实验室赶上了不是很舒服的事。别人都是立 即进行实验的。”

  自1919年英国杰出的核物理学家卢瑟福证明α粒子通过氮时常把质子 从原子核里击出,从而成功地进行了人工原子核嬗变后,在这方面再没有取 得重大进展。人们对于原子核的内部结构还是不太了解,虽然有一种普遍看 法,认为原子核可能由质子组成,但还没有被人们广泛接受。卢瑟福和丹麦 物理学家玻尔已经说明原子核包括两部分: (一)中心部分,即原子核,体 积非常小,具有原子的质量,它由质子和中子组成。 (二)在距原子核超过 其直径约 10万倍的地方,有数目和核子所带正电量相等的电子围绕着它旋 转,但卢瑟福没有能够为他在1919年所做的元素嬗变提供证明。原子核里有 电子这点对于认识β放射性是必要的,但却引起一些很重要的疑问。

  1931年奥地利理论物理学家泡利曾经预言了中微子的存在。在 30年代 初期,人们发现在某些原子核反应 (例如 p衰变)中,能量似乎并不守恒, 一部分能量消失了。当时包括玻尔在内的一些人,就认为这些实验表明能量 并不是普遍守恒的,但是另一些人认为在这里能量也是守恒的。泡利提出, 可能存在着一种当时并不知道的极其微小的粒子,所谓消失了的能量,就是 被它们带走了。后来人们把这种粒子叫做中微子。

  1930年,德国物理学家玻特和贝克尔,在用天然放射性元素钋放出的α 射线轰击被时,发现从铍发出一种看不见的、穿透力很强的中性放射,当时 他们错误地认为这是“γ射线”。

  1932年,约里奥·居里夫妇利用他们自己的强大的α射线源开始研究这 个神秘的放射性现象。他们用钋的α粒子轰击铍、锂和硼等元素,发现所放 出的一种穿透力很强的射线碰到含氢的物质时,能射出速度极高的质子,它 比γ射线强得多,他们用实验证明这种射线不可能是γ射线。于是,他们联 名公布了这个发现,但没能进一步深入地探索。


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