無機物化版塊活動——人物傳記系列

無機物化版塊活動人物傳記系列——居里夫人傳（鐳的提取）

從上篇節(jié)選的居里夫人的自傳中，初步了解了釙和鐳兩種元素的發(fā)現(xiàn)過程。但這兩種元素是以放射性和鉍、鋇加以區(qū)分才得知是新元素，而不是鉍和鋇。當(dāng)時，要得到化學(xué)方面認(rèn)可新元素的發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)必須以純元素的形式分離出來。后來的這段時期也正是為大家所熟知的從大量瀝青鈾礦中提煉鐳的居里夫婦的艱苦時期（棚屋中的四年）。

本文仍節(jié)選居里夫人自傳，講述鐳的分離工作。

       “我們發(fā)現(xiàn)了這兩種不同尋常的新元素的存在，但是，那主要是通過它們的輻射特性發(fā)現(xiàn)的。這兩種物質(zhì)以微量同鉍和鋇混合在一起，我們只是根據(jù)它們的強放射性才知道它們不是鉍和鋇，還必須把它們以純元素的形式分離出來。緊接著，我們就著手這項工作。

       要分離除這兩種新元素的純元素形式，我們的設(shè)備就顯得太簡陋了。這需要對大量的礦石進(jìn)行細(xì)致的化學(xué)處理。我們沒有錢，也沒有合適的實驗室。要做的事情很多，又很艱難，卻得不到其他人的幫助。一切簡直就是白手起家。如果說我早先求學(xué)的那些年是我姐夫所形容的我一生中的英勇奮斗時期的話，那么，可以毫不夸張的說，我和丈夫現(xiàn)在所處的時期則是我們共同生活中真正的英勇奮斗時期。

       我們通過實驗獲知，在圣約阿西姆斯塔爾鈾礦處理過的廢礦渣中肯定遺留有鐳。得到擁有該礦的奧地利政府的允許，我們免費拿到了一些鈾礦渣。在當(dāng)時，這種廢礦渣是根本不值錢的，我們就用之來提取鐳。用袋子裝著的混雜有松樹針葉的褐色灰土樣子的廢礦渣運來之后，我立即進(jìn)行了檢測。當(dāng)我發(fā)現(xiàn)這些礦渣的放射性甚至比原礦石還要強時，我高興極了！真是運氣，幸好這些廢礦渣沒有被扔掉或者以某種方式處理掉，它們就堆放在鈾礦附近的松樹林中形成一座小山。過了一段時間，在維也納科學(xué)院的建議下，奧地利政府再讓我們以很低的價格購得了幾頓同樣的廢礦渣。我一直就用這些原料來制取實驗室所需要的鐳，直到我收到美國婦女贈送給我的極其珍貴的一克鐳為止。

       理化學(xué)校無法給我們提供一處合適的處理礦渣的地方，事實上學(xué)校也沒有更好的地點。校長允許我們使用一間遺棄的棚屋，它以前曾被用作醫(yī)學(xué)院的解剖室。棚屋的玻璃屋頂還漏雨。夏天悶熱難當(dāng)，冬天則好似冰窖，取暖的鐵爐不過聊勝于無，只有在它的近旁才稍微有點暖和氣。當(dāng)然，我們還需要化學(xué)家所使用的那些提煉設(shè)備。我們只有幾張舊的松木桌子、幾座熔爐和幾盞煤氣燈。許多化學(xué)操作還不得不在棚屋前的院子里進(jìn)行，因為操作過程會長生大量有刺激性的氣體。盡管這樣，棚屋里經(jīng)常還充滿了這些刺激性氣體。我們就在這樣的條件下進(jìn)行常常被搞的精疲力竭的工作。

       然而，就是在這間寒磣的舊棚屋中，我們度過了一生中最美好和最愉快的歲月，我們在這里整天工作不停。我常常會在棚屋里做午餐，為的是不要中斷某些特別重要的操作。有時，我必須拿著一根幾乎和我身高一樣長的沉重鐵棒整天不停地攪動沸騰的溶液。一天下來，累的整個身體簡直就要散架。在另一些時候，我又必須對數(shù)量極少的一點物質(zhì)進(jìn)行非常精細(xì)的分級結(jié)晶工作，為的是將鈾濃縮。在這種時候，我最苦惱的是沒有辦法保護(hù)好那些好不容易才得到的制品，使他們不受空氣中漂浮的鐵屑和煤塵的污染。盡管工作十分辛苦，但這段日子給我?guī)�來的快樂卻是無法用言語表達(dá)的。在這里進(jìn)行的研究不會受到外來的打擾，一切都可以從容不迫的按照計劃進(jìn)行。工作在一點一點的取得實際進(jìn)展，而且還有希望得到更好的結(jié)果，這會讓我激動不已。有時候在辛辛苦苦干了一陣之后卻事與愿違，我也會氣餒。好在這種情緒不會持續(xù)太久，我總能重新振作起來。休息時，我和丈夫喜歡在棚屋的周圍散步，一面走，一面靜心討論我們的工作。

       夜里進(jìn)入我們的工作室也是一種樂趣。我們的周圍到處都是發(fā)出了柔和亮光的瓶子和器皿，那里面裝著我們的產(chǎn)品。那種神奇美麗的景象，我每次看到都會感到新奇。那些隱約發(fā)光的試管，看起來就像裝飾在圣誕樹上的彩燈。

       我們這樣工作了幾個月，即使在短暫的假期也幾乎沒有中斷。工作的初步結(jié)果提供了越來越明確的存在著新的放射性物質(zhì)的證據(jù)。我們的信念更加的堅定，我們的工作也為更多的人所知曉。同時，我們也找到了獲得更多原料的途徑，還能夠把一部分對原料進(jìn)行前期粗加工的工作轉(zhuǎn)移到一家工廠去做，這樣我們就有了更多的時間從事后期的精細(xì)處理工作。

       在這個階段，我集中精力進(jìn)行鐳的提純工作，我的丈夫則埋頭研究這種新物質(zhì)發(fā)出的射線的物理性質(zhì)。在處理完一噸瀝青鈾礦渣之后，我們才得到了明確的結(jié)果。原來，即使在含量最多的這種礦物中，一噸原料里最多也只含有幾分克的鐳。

       最后的時刻終于到來，我分離得到的物質(zhì)顯示出了純化學(xué)物質(zhì)所具有的全部特性。這種物質(zhì)——鐳——有它特有的特征光譜，我還測定了它比鋇還要高得多的原子量。這些結(jié)果是在1902年取得的。我那時候手里頭只有一分克非常純的氯化鐳。我們差不多花了四年的時間才取得了在化學(xué)方面所要求的那些科學(xué)證據(jù)，證明了鐳確實是一種新的元素。如果我有足夠的研究條件，做同樣的事情也許只需要一年。我們?yōu)榇烁冻隽司薮蟮钠D辛，成果是奠定了移門新的放射性學(xué)科的基礎(chǔ)。

       在接下來的幾年，我有提純得到了幾分克的純鐳鹽，使我能更加精確的測定鐳的原子量，甚至還分離得到了純金屬的鐳。然而，證實鐳的存在和確定它具有的性質(zhì)，卻是在關(guān)鍵的1902年。
”

瑪麗居里童年時期到結(jié)婚和訪美時期的照片資料

參考資料：
《居里夫人文選》瑪麗•居里著，北京大學(xué)出版社，科學(xué)素養(yǎng)文庫.科學(xué)元典叢書
《居里夫人傳》艾芙•居里著，商務(wù)印書館，2016年

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