放射性元素的发现

放射性元素的发现

1899年，在居里夫妇的建议下，德比尔纳在沥青铀矿石中继续寻找其他放射性元素，终于发现了被他定名为锕的元素，这个元素后来被列为第89号元素；1900年，德国物理学家多恩指出，当镭发生衰变时，会生成一种气态元素。放射性气体在当时是一种新鲜的东西，这个元素后来被命名为氡，并被列为第86号元素；1917年，两个研究小组——德国的哈恩和梅特涅小组、英国的索迪和克兰斯顿小组——又从沥青铀矿石中分离出第91号元素——镤。

铀矿石

到1925年为止，已被确认的元素总共达88种，其中有81种是稳定的，7种是不稳定的。这样一来，努力找出尚未发现的4种元素（即第43，61，85，87号元素）就成为科学家们的迫切愿望了。

由于在所有已知元素中，从第84到92号都是放射性元素，因此，可以很有把握地预测第85号和87号元素也应该是放射性元素。另一方面，由于第43号和第61号元素的上下左右都是稳定元素，所以似乎没有任何理由认为它们不是稳定元素。因此，它们应该可以在自然界中找到。

由于第43号元素在周期表中正好处在铼的上面，人们预料它和铼具有相似的化学特性，而且可以在同一种矿石中找到。事实上，发现铼的研究小组认为，他们肯定已测出了波长相当于第43号元素的X射线。因此，他们宣称第43号元素已被发现。但是他们的鉴定并没有得到别人的肯定。在科学上，任何一项发现至少也应该被另一位研究者所证实，否则就不能算是一项发现。

铼

1926年，伊利诺斯大学的两个化学家宣称他们已在含有第60号和第62号元素的矿石中找到了第61号元素。同年，佛罗伦萨大学的两个意大利化学家也以为他们已经分离出第61号元素。但是这两组化学家的工作都没有得到别的化学家的证实。

几年以后，亚拉巴马工艺学院的一位物理学家报道说，他已用他亲自设计的一种新的分析方法找到了第87号和第85号元素，但是这两项发现也都没有得到证实。

后来才知道，第43，61，85和87号元素的所谓“发现”，只不过是这几位化学家在工作中犯了这样或那样的错误罢了。

在这4种元素当中，首先被确定出来的是第43号元素。曾经因发明回旋加速器而获得诺贝尔物理学奖的美国物理学家劳伦斯，通过用高速粒子轰击第42号元素钼的方法，在他的加速器中产生了第43号元素。被轰击过的材料变成了放射性的物质，劳伦斯便把这些放射性物质送到意大利化学家赛格雷那里进行分析，因为赛格雷对第43号元素的问题很感兴趣。

劳伦斯与回旋加速器

赛格雷和他的同事佩列尔把有放射性的那部分物质从钼中分离出来以后，发现它在化学特性上和铼很相似，但又不是铼。因此他们断言，它只能是第43号元素，并指出它和周期表中与之相邻的元素有所不同，是一种放射性元素。由于它不能作为第44号元素的衰变产物而不断产生出来，所以事实上它在地壳中已不复存在。赛格雷和佩列尔就这样终于取得了命名第43号元素的权利，他们把它定名为锝，这是世界上第一个人工合成的元素。

1939年，第87号元素终于在自然界中被发现了。法国化学家佩雷在铀的衰变产物中把它分离了出来。由于它的存在量极小，所以只有在技术上得到改进以后，人们才能在以前未能找到它的地方把它找出来。佩雷后来把这个新发现的元素命名为钫。

第85号元素和锝一样，是在回旋加速器中通过对第83号元素铋进行轰击而得到的。1940年，赛格雷、科森和麦肯齐在加利福尼亚大学分离出第85号元素。第二次世界大战中断了他们在这个元素方面所进行的工作，战后他们又重新进行，并在1947年提出把这个元素命名为“砹”。

与此同时，第四个也是最后一个尚未被发现的元素，第61号元素也在铀的裂变产物中发现了。橡树岭国立实验室的马林斯基、格伦丁宁和科里尔这三位化学家在1945年分离出第6l号元素，他们把它命名为“钷”。

这样，元素一览表，从第1号至92号，终于全部齐全了。但是，从某种意义上说，向元素进军的最艰巨历程才刚刚开始，因为科学工作者已经突破了周期表的边界。原来，铀并不是周期表中最后一个元素。