第639章 科学贤伉俪!幸运降临!人工放射性(1/2)
第639章 科学贤伉俪!幸运降临!人工放射性!布鲁斯叔叔,我做到了!
法国,镭学研究所。
伊蕾娜目前的研究课题就是放射性。
而她研究的放射性,其深度远远超越了居里夫人时代所研究的内容。
比如,她经常喜欢问别人一个看起来很简单的问题。
“在元素周期表中,什么样的元素能称为【放射性元素】呢?”
很多人听完都觉得不可思议。
这个问题还用问吗?
“当然是能放出射线的元素就是放射性元素。”
每当这个时候,伊蕾娜就会耐心解释道:
“错!”
“在同位素概念没有出现时,这样说还有道理。”
“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:
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