1900:游走在欧洲的物理学霸 第1033节

  “但现在,这种说法是不对的。”

  “我们知道,在元素周期表中,几乎每一种元素都有其同位素。”

  “所谓同位素,就是指同一个位置的元素。”

  “因为同位素之间,只是中子数不同,但质子数相同,所以在周期表占据同一个位置。”

  “比如,6号元素【碳】,就有C12、C13、C14等几个同位素。”

  “88号元素【镭】则有更多数量的同位素。”

  “有趣的是,碳的同位素C14同样具有放射性,但我们却不把碳称为放射性元素。”

  “这是为什么呢?”

  “因为只有没有稳定同位素的元素,才会被称为放射性元素。”

  “比如镭,它的所有同位素都不稳定,都具有放射性,所以它是放射性元素。”

  “而碳虽然有C14这个放射性同位素,但是C12、C14是稳定存在的同位素,因此它不是放射性元素。”

  众人听完解释,恍然大悟。

  在后世的元素周期表中,一共有118号元素。

  其中,43号元素【锝】、【61】号元素【钷】、以及所有83号【铋】以上的元素,都是放射性元素。

  而从95号元素【镅】开始,全部都是【人造元素】,自然界中没有。

  注意,人造元素和人造同位素不是一个概念。

  95号之前的元素虽然都是自然界天然存在,但是其某些同位素并不天然存在,是人造出来的。

  在现在这个时间点,虽然元素周期表还不完整,但物理学家已经发现:所有放射性都是天然自发的放射行为。

  因此,很多人就认为,放射性是元素固有的性质,无法干预。

  然而,李奇维却提出了人工放射性的可能。

  这对伊蕾娜造成的震惊可想而知。

  当居里夫人第一次听到这个猜想后,郑重地说道:

  “这是一个冒险但值得用心的课题!”

  不过,约里奥对此曾经有过怀疑。

  “虽然布鲁斯教授提出的质子-中子模型能够从理论上解释放射性的本质。”

  “但是这并不能证明可以通过人工方式产生放射性。”

  “毕竟,该理论只能解释放射性的本质,却无法描述放射性的过程细节。”

  核物理领域所说的放射性,是特指放射出α射线、β射线、γ射线三种射线的现象。

  按照原子核的质子-中子模型,可以解释三种射线的来源。

  α射线是原子核放出两个质子和两个中子形成的氦原子核。

  β射线是原子核里中子转变成质子时放出的电子形成的电子流。

  γ射线是原子核内部发生某种特殊的跃迁,产生的电磁辐射。

  很明显,这三种射线是【如何】具体产生的,目前没有任何理论和实验能证明。

  然而,伊蕾娜却对人工放射性深信不疑,她提出自己的见解。

  “我认为探索人工放射性的本质,就是制造人工同位素。”

  “如今发现的天然放射性元素主要都是原子序数较高的重元素:比如镭、铀、钍等。”

  “像C14这样的轻元素放射性,只有在宇宙射线中能发现一点。”

  “大部分的轻元素目前都没有发现天然放射性。”

  “那么,如果通过人工的手段,制造出某些轻元素的同位素,或许就能得到具有放射性的同位素。”

  约里奥瞬间被说服了。

  伊蕾娜的逻辑简直无懈可击。

  既然宇宙射线中存在C14这样的天然放射性同位素。

  那么他们若是制造出氮元素的某个同位素,是不是也可能具有放射性呢?

  从那时起,他就坚定了信念,一定要帮助伊蕾娜完成这个壮举!

  然而,实验物理想要成功太难了!

  他们俩遇到了和考克饶夫一样的问题。

  那就是只有方向,却没有具体的方法。

  于是,只能一个一个实验去试。

  和考克饶夫不同,伊蕾娜选择用α射线去轰击。

  因为它含有2个质子和两个中子,更容易形成同位素。

  在约里奥的安慰下,伊蕾娜从焦虑中走出来。

  考克饶夫的成功是人家应得的,她应该为对方感到开心。

  伊蕾娜见过对方,那是一个非常有礼貌的绅士。

  因此,她很快就把全部的精力再次投入到工作中。

  这一天,实验室内。

  伊蕾娜翻开今天的实验计划书,说道:

  “哦,今天要做α射线轰击铝箔的实验。”

  “亲爱的,我觉得我们俩可能要白费一天时间了。”

  约里奥一边摆弄仪器,一边笑着说道:

  “这是什么道理?”

  “实验还没开始呢,你怎么知道会失败?”

  在约里奥的心中,伊蕾娜有点神经大条,经常给人一种傻乎乎直愣愣的感觉。

  再配上她的才华,就产生了强烈的反差的呆萌感。

  比如现在,刚进实验室没多久,就开始胡言乱语了。

  然而,伊蕾娜解释道:

  “因为这个实验已经被很多人做过了啊。”

  “轰击铝箔的实验,恐怕是原子物理领域最经典的实验了。”

  “难道还能有什么新的发现啊?”

  约里奥摇摇头,不认同她的观点。

  “我不这样想。”

  “你看考克饶夫,仅仅是把质子的能量提高,就成功实现了人工核裂变。”

  “这说明任何一个微小因素的改变,都会影响实验结果。”

  “以往大家做α射线轰击铝箔的实验,一般都是用镭或者铀元素的放射性产生α射线源。”

  “那么我们能不能换一种源头呢?”

  “比如用钋元素或者氡元素产生α射线?”

  伊蕾娜闻言,眼睛明亮。

  “咦?”

  “我还真很少看过类似的研究和论文呢?”

  “约里奥,你还挺有想法的。”

  约里奥嘿嘿傻笑。

  “这些都是我从居里夫人身上学到的经验。”

  他不着痕迹地拍了一个马屁。

  二人说干就干。

  镭学研究所确实强大,外面千金难寻的放射性物质,在这里种类齐全。

  伊蕾娜很快就找来了钋、氡、锕、钍、镤等放射性元素,准备给这个实验来个豪华升级版。

  他们首先用钋做放射源。

  实验设置很简单:

  一个容器中装有钋元素,通过电磁场控制其放射出的α射线。

  在容器前方一定距离处,摆放一张铝箔,调整铝箔的厚度,使得α射线能正好被全部吸收。

  铝箔的后面有荧光屏,一旦有粒子撞击,便能通过显微镜观察到荧光。

  很明显,在正常情况下,荧光屏是不会亮的。

  因为钋产生的α射线无法穿透铝箔,抵达不了荧光屏。

  当初卢瑟福发现质子就是用的这套装置。

  只不过他在容器中充了氮气,α射线与氮原子核撞击后,产生了质子,质子又是可以穿透铝箔的。

  所以他通过显微镜看到了荧光。

  但是现在,伊蕾娜要做的实验,是想看能不能通过撞击,直接让铝元素本身产生放射性。

  要是在核反应概念没有提出之前,这种想法绝对会被当成天方夜谭。

  “疯了,绝对疯了!”

  但是现在,伊蕾娜对此很有信心。

  铝箔不行,那就换铁箔、金箔,照着元素周期表一个一个去试。

  此刻,她和约里奥全身穿着防护服,避免射线造成的辐射。

  这也是布鲁斯教授最先提出的一种保护方法。

  如今科学界越来越意识到射线的辐射危害作用。

  以前那种以放射性为尊的潮流也开始得到遏制。

  啪!

  实验开始!

  伊蕾娜首先将铝箔移去,很快就观察到荧光屏上的荧光。

  这说明钋元素正在稳定地放射出α射线。

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