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柏克勒尔意识放射线,Beck勒耳开采铀射线

日期:2019-12-26编辑作者:澳门太阳娱乐

1895年底,德国物理学家伦琴发现了一种穿透力很强的射线,因对它的性质不了解,所以取名X射线。发现X射线的消息传开以后,全世界都轰动了。 1896年1月20日,法国科学院举行的星期一例会上,著名的数学家、物理学家彭加勒介绍了伦琴的发现,还展出了X射线的照片。他的报告引起了与会者的极大兴趣。会后,法国物理学家柏克勒尔匆匆赶回自己的实验室。他和他的父亲长期以来一直在研究荧光现象,他们发现,有些物质在太阳光照射下会发出荧光来。这一发现导致今天的许多应用:日光灯又叫荧光灯,因为它的灯管内壁上涂了一层荧光粉;夜光表的12个时针点上都涂有荧光粉,经过白天光照后,它们在夜里就能发光……听了彭加勒的报告后,柏克勒尔觉得有必要验证一下,荧光物质是否也能发射X射线。 2月初,柏克勒尔开始了他的实验。他取来一瓶荧光物质——一黄绿色的硫酸双氧铀钾,这种物质在阳光的照射下会发出荧光,柏克勒尔想知道它们是否会同时发出X射线。他仿照伦琴检验X射线的方法,把一张照相底片用黑纸包得严严实实,再把一匙荧光粉倒在纸包上,然后拿到阳光下去晒一会儿。柏克勒尔将荧光粉再倒回到瓶里去,然后拿着包着一张底片的黑纸包进了照相暗房,经冲洗发觉底片被感光了,它的上面是那匙荧光粉的几何影子。柏克勒尔知道,太阳光和荧光都不能穿透黑纸使底片感光。现在底片已感光了,这说明荧光粉经太阳照射后确实能发射X射线,因为只有X射线才能穿透黑纸使底片感光。于是柏克勒尔在2月24日的科学院例会上,简要地报告了这一发现。 为了在下一次例会上作正式报告,柏克勒尔准备再做一次实验。但是天公不作美,从2月26日开始连续几天阴雨。他只好扫兴地把荧光粉和用黑纸包得严严的照相底片一起放进写字台的抽屉里,等待天晴。关上抽屉时他顺手把一把钥匙压在黑纸包上,边上就放着那瓶荧光物质。 3月1日天气放晴,柏克勒尔准备着手进行新的实验。细心的他在实验之前特地抽出两张底片检查了一下,看看是否会漏光。抽查的结果使柏克勒尔大为震惊:两张底片都已曝光,其中一张上还有那把钥匙的影子!这是怎么回事?底片用黑纸包好后是放在抽屉里的,又是连续几天阴雨,根本照不到太阳光,那瓶荧光物质也不射出荧光,为什么底片会感光呢? 经过仔细的分析,柏克勒尔猜想,可能硫酸双氧铀钾本身会发出一种看不见的射线,这种射线也像X射线一样,能穿透黑纸使底片感光。在3月2日科学院的例会上,柏克勒尔激动地宣布了这个新发现,并且声明原先他的推论是不合理的。其实,在日光照射后硫酸双氧铀钾射出的荧光中,并不含有X射线。柏克勒尔最初在阳光下做的实验,实际上也是放射性射线使底片感的光,只不过他误以为是X射线罢了。 3月2日例会后,柏克勒尔又精心设计并做了一系列实验。他对这种铀盐晶体加热、冷冻、研成粉末、溶解在酸里等作物理或化学上的加工,他发现只要化合物里含有铀元素,就有这种神奇的贯穿辐射。柏克勒尔还用纯金属铀做试验,发现它所产生的放射性要比硫酸双氧铀钾强三、四倍。他把这种放射线称为“铀射线”。在5月18日的科学院例会上,柏克勒尔宣布,铀或铀盐会自发放射出射线。这是一种新的、由原子自身产生的射线,这种射线的强度并不因为加热、冷却、粉碎、溶解等物理或化学上的影响而发生变化,换句话说,这种射线非常“我行我素”,不管外界对它施加何种影响,它始终如一地发出射线。柏克勒尔的这一重大发现和伦琴发现的X射线一起,敲响了人类迎接原子时代来临的钟声。为此,柏克勒尔获得了1903年度的诺贝尔物理学奖。 事后有人认为,柏克勒尔发现放射现象纯属偶然。我们该怎样来看待这件事呢?当然,那几天正好遇上阴雨,这是偶然因素。但是,柏克勒尔做实验十分细心,临做之前还抽查底片,这就不是偶然的事,而应当归功于他严格的科学态度。如果他只做一次实验,或者不抽查底片,也就不可能成功了。事实上,与柏克勒尔几乎在同一时期,另一位科学家也发现底片跟硫酸双氧铀钾放在一起会被感光。但是,他认为这没有什么可研究的,就把这一现象轻易地放过去了。 法国著名的科学家巴斯德说过一句至理名言: “在观察的领域中,机遇只偏爱那些有准备的头脑。” 柏克勒尔是一个“有准备的头脑”的杰出科学家,所以在仔细观察周围的事物时,就有了重大的发现。

1895年伦琴射线的发现引起世界的轰动,实验室里所有的放电管都开动起来,医院也纷纷装配X射线管给病人检查。

法国科学家彭加勒注意到X射线产生的地方恰好是克鲁克斯管壁上被阴极射线打中的地方,这部分玻璃管还发出荧光。于是他想是不是发荧光的东西也可以发出X射线呢?

荧光物质在被光线照射后,会发出荧光,但时间很短,伦琴发现X射线时观察到的铂氰酸钡就是荧光物质,常见物还有硫化锌和硫化钙。有人听说彭加勒的猜想后,用黑纸包着照相底片,然后放在太阳下晒,冲洗底片后果然看到底片上有深色斑点,能透过黑纸使底片感光,这不就是x射线吗?

1896年2份月那段时间每周在法国科学院上就有人作报告,宣布他用荧光物质得到x射线。用不着复杂的电源和易碎的放电管,用强光照一照荧光物质,就能得到x射线,半天时间就能写出一篇论文,而且是在科学院上作报告,有这么便宜的事吗?

图片 1

贝克勒耳

在法国从荧光物质中寻找X射线的浪潮中,贝克勒耳的科学家也卷入其中。他选用一种荧光最强的物质硫酸钾铀复盐作实验。1896年2月24日他在法国科学院上做报告,他说:“用两张致密的黑纸,把溴化银照相底片包起来,在纸上放硫酸铀和硫酸钾复盐,然后在太阳底下晒,背景会出现荧光物质轮廓,如果在黑纸和荧光物质之间放上花或钱币,照相底片会有这些物品的形象。”

贝克勒耳做了报告回来后,他继续做实验,他发现这种射线不仅能透过黑纸,而且能够穿过薄的金属,例如0.1毫米厚的铝或铜箔。

2月26日,他用金属片剪成一个花样,放在黑纸包的底片上,上面布满硫酸钾铀复盐,当他准备把这些东西拿出去晒太阳的时候,不巧是个阴天。连续几天都是阴天,太阳始终没出来。3月1日就要开科学院大会了,贝克勒耳只好把没晒过太阳的底片拿去显影。他知道阴天光线弱,没有强光照射不会有荧光也不会有x射线,他猜想底片不会有物品的形象。

出乎意料,冲洗出来的底片有非常清楚的金属花样。莫非这些天荧光物质一直在发射x射线?

贝克勒耳知道,荧光是有寿命的,他的铀化合物荧光寿命非常短,只有0.01秒,即在没有强光下照射下,荧光还能继续发光0.01秒。第二天,贝克勒耳在科学院上报告了他一周的发现,根据实验可以看出荧光物质发出的不可见的射线比荧光的寿命要长的多。

过了一星期,贝克勒耳在暗室中做实验,含铀的荧光剂根本不发荧光,但洗出来的照片依然很清楚,不可见的射线强度一直没有发生变化。

看来彭加勒的观点可能有问题,荧光现象和X射线应该没有关系。贝克勒耳又重复了别人用硫化锌和硫化钙等荧光剂的实验,可无论太阳怎么晒也没有得到预期的射线产生的图片。其他院士也重复做实验没有得到同样的现象。

重复做了一个月的实验,除了保存在暗室里铀的化合物不停地发出不可见的射线外,其它几种荧光剂并没有发出不可见的射线。

贝克勒耳现在可以确定不可见的射线和荧光没有关系。那么放出不可见的射线一定是硫酸钾铀复盐中的某种物质,是硫酸?还是钾?还是铀呢?

贝克勒耳又埋头做实验。

他用纯硫酸钾作实验,照相底片没有感光。证明了硫酸和钾不会发出不可见的射线。那只能是铀了。

换用别的含铀的化合物进行实验,照相底片感光,贝克勒耳用各种铀化合物进行实验,结果都一样。

1896年5月18日,贝克勒耳再次登上法国科学院的讲台,他说:“我用纯铀粉也做了实验,是铀在不停地发出不可见的射线,而不是荧光剂,这不可见的射线是不是就是X射线呢?我告诉大家:不是。”

他用金属验电器做实验。

金属验电器的金属箔张开,证明验电器带有同种电荷,如果空气干燥,金箔可以张开很久,如果空气潮湿或有带电粒子通过,金箔则会闭合。

贝克勒耳发现,铀发出的射线会让金箔很快合拢,而X射线不会。

这说明铀放出来的射线不是X射线,而是一种新的不知名射线,到有点像克鲁克斯管中发出来的阴极射线。

顺便提一下,这铀发出的新射线到底是什么呢?那要归功于英国卡文迪许实验室的主任汤姆逊的学生卢瑟福,汤姆逊利用磁场和电场来研究阴极射线而发现了电子,而他的学生卢瑟福利用强磁场研究铀射线才揭露了铀射线的本质。

图片 2

铀射线在强磁场中分成三段

铀射线有三股,一股是在磁场中不发生弯曲的波长比X射线更短的电磁波γ射线,一种是高速带阴电的电子流β射线 ,还有一种穿透力弱带正电荷的氦离子流α射线。

图片 3

那么原先同样在法国科学院报告硫化锌或硫化钙荧光剂能产生X射线使底片感光的实验是怎么回事呢?那时因为实验的底片或显影液本身有问题,或漏光或硫化物光下分解产生的化合物漂泊了底片……总之是不仔细而急于下结论造成错误。

1903年贝克勒耳和居里夫妇因放射性的研究一起获得诺贝尔奖。

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