摇篮旁边的发现

摇篮旁边的发现——居里夫人与镭

898年2月6日，法国，气温6.25℃。

这是室外的温度吗？不是，这是法国巴黎理化学校一个实验室的气温记录。

位于罗蒙德大街和娄西埃路交汇处的巴黎理化学校主楼，是一座中三侧二、水泥墙面的灰色建筑。主楼后面是一个四面漏风的玻璃工作室。这间棚屋原来是一个贮藏室和机器房，很闭塞，潮湿得直冒水，即使白天也得点着灯才能进行工作。正是在这间寒冷潮湿的小工作室里，伟大的居里夫人发现了放射性元素——镭。

如果能追随理想而生活，本着自由的精神、勇往直前的毅力、诚实不自欺的思想而行，则定能臻于至美至善的境地。——居里夫人

被誉为“镭的母亲”的居里夫人于1867年11月7日诞生于波兰首都华沙。父亲是华沙高等学校的物理学教授，母亲是闻名遐迩的钢琴家。玛丽娅具有父亲那样的智慧和母亲那样的巧手，她从小就对科学实验发生了兴趣，中学毕业后，她曾给人当家庭教师。1891年，她到巴黎继续深造，获得了两个硕士学位。学业完成后，她本打算返回祖国为受奴役的波兰人民服务。但是，同法国年轻物理学家皮埃尔·居里的相识，改变了她的计划，1895年，她与皮埃尔结婚，1897年生了一个女儿，一个未来的诺贝尔奖金获得者。

居里夫人在抚育女儿的业余时间，翻阅了刚刚送到的试验研究报告，注意到法国物理学家贝克勒尔的研究工作。自从伦琴发现X射线之后，贝克勒尔在检查一种稀有矿物质“铀盐”时，又发现了一种“铀射线”，朋友们都叫它“贝克勒尔射线”。事实上，贝克勒尔发现的是后来玛丽·居里夫人命名的放射性现象，不过在当时这种“贝克勒尔射线”的来源，还是一个谜。

居里夫人与大女儿一起研究镭

引起了居里夫妇的极大兴趣是贝克勒尔发现的射线，当她看完试验研究报告后，她想，射线放射出来的力量是从哪里来的？这种放射的性质是什么？这是一个绝好的研究题目，如果能够取得成果，那会是一篇绝好的博士论文。居里夫人看到当时欧洲所有的实验室还没有人对铀射线作过深刻研究，于是决心闯进这个领域。

经过皮埃尔多次向理化学校校长请求，才允许居里夫人使用那间潮湿的小屋作理化实验。在摄氏6℃的室温里，居里夫人研究了各种铀盐矿石，她被铀盐矿石神奇的射线所吸引，她完全投入到铀盐的研究中去了。

居里夫人受过严格的高等化学教育，她在研究铀盐矿石时想到，没有什么理由可以证明铀是唯一能发射射线的化学元素，为什么别的元素不能有同样的力量呢？她根据门捷列夫的元素周期律排列的元素，逐一进行测定，结果很快发现另外一种钍元素的化合物，也自动发出射线，与铀射线相似，强度也相像。居里夫人认识到，这种现象决不只是铀的特性，必须给它一个新名称。居里夫人提议叫它“放射性”。铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质，叫做“放射性元素”。

一天，居里夫人帮助理化学校装卸采集的各种矿物，她忽然想到应该测量这些矿物是否有放射性。在皮埃尔的帮助下，她连续几十天测定能够收集到的所有矿物。在测量中她有一个戏剧性的发现，她发现一种来自捷克斯洛伐克的沥青铀矿放射性强度比预计的强度大得难以想象。

居里夫人想：“这一定是试验错了……”学者们对于出乎意料的现象的第一个反应，总是怀疑。

经过仔细的研究，居里夫人不得不承认，用这些沥青铀矿中铀和钍的含量，决不能解释她观察到的放射性的强度。

这种反常的而且过度的放射性是哪里来的？只能有一种解释：这些沥青矿物中含有一种少量的比铀和钍的放射性作用强得多的新元素。

但是，这是什么元素呢？居里夫人在以前所作的试验中，已经检查过当时所有已知的元素了。

居里夫人意识到，这是一种人类还不知道的新元素。她要找到它！

1898年4月12日，法国巴黎理科博士学院发表的报告中写道：“玛丽·斯可罗多夫斯卡·居里宣布在沥青铀矿中大约有一种新物质，具有比以往更强的放射性……这种铀矿比纯铀的放射性强得多。这种事实极需注意。它使人相信，这些矿物中含有一种比铀的放射性强得多的元素。”

这是镭的发现的第一阶段。

居里夫人的发现吸引了皮埃尔的注意，居里夫妇一起向未知元素进军。在潮湿的工作室里，有了两个头脑，四只手，共同寻找这种未被人知的新元素，经过居里夫妇的合力攻关，1898年7月，他们宣布发现了这种新元素。它比纯铀放射性要强400倍。为了纪念居里夫人的祖国——波兰，新元素被命名为钋（波兰的意思）。

皮埃尔·居里与妻子玛丽·居里在实验室中

居里夫人虽然身居法国，但她的心一直热爱着自己的祖国。她的有关新元素钋的论文“论沥青铀矿中所含的有放射性的新物质”还未发表，她就已经把原稿寄回波兰一份，交给她从前作初步试验的实业博物馆实验室主任约瑟·柏古斯基。于是这篇轰动科学界的论文，差不多同时在巴黎和华沙发表，为波兰当时这个欧洲的弱小国家争得了荣誉。

1898年12月，居里夫妇又根据实验事实宣布，他们又发现了第二种放射性新元素，这种新元素的放射性比钋还强。他们把这种新元素命名为“镭”。可是，当时谁也不敢确认他们的发现，因为按化学界的传统，一个科学家在宣布他发现新元素的时候，必须拿到实物，并精确地测定出它的原子量。而居里夫人的报告却没有钋和镭的原子量，手头也没有钋和镭的样品。

为了让科学界同行们看到钋和镭，证实它们的存在，居里夫妇决心拿出实物，这当然也是为了使自己完全有把握。这是一件难上加难的事情，主要难在沥青铀矿石上。

当时，藏有钋和镭的沥青铀矿，是一种很昂贵的矿物，主要在波希米亚的圣约阿希姆斯塔尔矿，炼制这种矿物，人们从中提取制造彩色玻璃用的铀盐。对于生活十分清贫的居里夫妇来说，用哪一笔钱来支付这件工作必需的费用呢？他们的智慧补足了财力，他们预料，提出铀之后，矿物里所含的新放射性元素一定还存在，那么一定能从提炼铀盐后的矿物残渣中找到它们。

奥地利政府被居里夫妇这种精神所感动，决定馈赠一吨残矿渣给居里夫妇，并答应若他们将来还需要大量的矿渣，可以在最优惠的条件下供应。当然，他们仍须购买这种原料，并且付出运到巴黎的费用，居里夫妇高兴极了，他们耐心地等待着矿物残渣的到来。

一天，天刚蒙蒙亮，一辆货车似的载重马车，停在巴黎理化学校门前。守门人通知了皮埃尔和居里夫人，当他们看到矿渣时，居里夫人抑制不住内心的欢乐，“这是铀矿残渣，镭就藏在里面！”她剪断绳子，打开那些粗布口袋，把双手伸进那黯无光彩的棕色矿物中，她就要从中提炼出镭来。

居里夫妇在简陋的实验试里辛苦的工作着

居里夫妇的实验室顶棚是玻璃的，所以，在夏天，实验室里面被太阳晒得像一个烤箱；而在冬天，又冷得使人都快冻僵了。为了提炼镭，居里夫妇克服了种种的困难，他们在实验室里辛勤地奋斗着。居里夫人立即投入提取实验，她每次把20多公斤的废矿渣放入冶炼锅里熔化，连续几小时不停地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的材料，而后从中提取仅含百万分之一的微量物质。

日复一日，月复一月，年复一年的工作，这些并没有居里夫妇失掉勇气。他们从1898年一直工作到1902年，经过几万次的提炼，处理了几十吨矿石残渣，终于得到了0.1克的镭盐，测定出了它的原子量是225。

镭宣告诞生了！

居里夫人在实验室

居里夫妇证实了镭元素的存在，使全世界都关注放射性现象。镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命。

居里夫人以《放射性物质的研究》为题，完成了她的博士论文。1903年，居里夫人获得巴黎大学的理学博士学位；同年，居里夫妇和贝克勒尔共同荣获诺贝尔物理学奖。

继镭的发现之后，另一些新的放射性元素，如锕等也相继被发现。探讨放射现象的规律以及放射性的本质成为科学界的首要研究课题。随着X射线、放射性和电子的发现，动摇了以古典物理学理论为基础的传统观念，使物理学处于“危机”之中。向原子内部进攻和“分裂”原子，已成为世纪交替时期科学领域中最振奋人心的口号。

君子赠人以言，庶人赠人以财。

——荀况