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科技日历 <谁最先发现原子核>

提起放射性,很多人脑海里自然容易联想到居里夫妇。其实,最早的发现者是法国物理学家亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel,1852年-1908年),他是研究荧光和磷光的专家。

贝克勒尔25岁就取得了工程师资格,到1892年时,44岁的贝克勒尔对物理学已经有很深的研究了。1月20日,法国科学院举行了一次重要学术讨论会。作学术报告的是著名的数学家和物理学家彭加勒。他给来自全国各地的与会者展示了伦琴刚刚寄给他的X射线照片,引起学者们的极大兴趣。

1896年2月24日则成为了具有历史性意义的一天:这天,亨利·贝克勒尔在法国科学院宣称,铀盐经日光照射后,能发射一种类似X射线的射线,它能穿过黑纸、玻璃等物质而使底片感光。起初他误认为这种射线是日照射的结果。同年3月2日,他意外地发现这种射线与日光无关。接着他通过对各种铀盐的观测,发现了元素的放射性现象。

这背后是辛勤耕耘的努力。在那次大会结束后,贝克勒尔就开始了实验,他精心设计了一套研究方案:把照相底片用黑色的厚纸包严,使其不受阳光的作用,但可以受到X射线的作用,因为伦琴已经证明X射线可以穿过厚纸包层使照相底片感光。在照相底片包封附近放两块能发出荧光的材料,其中一块用一枚银币与纸封隔离,然后把它们拿到阳光下暴晒,使材料发出荧光。如果发荧光的物体可以产生X射线,那么底片上将留下明显不同的感光痕迹。

贝克勒尔家中收藏有大量可以发出荧光和磷光的物质材料,他把它们分别拿出暴晒,进行实验。最初的实验得到的结果是否定的,照相底片没有感光,发荧光和磷光的物质并不同时发射X射线。但贝克勒尔并没有放弃——后来,他重新选择氧化铀作为主攻对象,这次他发现照相底片感光了。

终于在1896年2月24日,他向法国科学院报告了这一发现。

他并没有中止实验。2月26日,当他进一步做实验时,凑巧碰上了连绵的阴雨,他只好把实验的东西原封不动地锁进抽屉。5天后,天放晴了,贝克勒尔继续中断的试验。一向严谨细心的他取出底片时,想预先检查一下实验品,没想到意外情况发生了:在没有阳光的情况下,底片不仅曝光而且上面又有很明显的铀盐的像。这说明铀本身在发光。

2月26、27日时,贝克勒尔将一些铀盐晶体和底版暗盒分别组合好,打算用相同的晶体和底版,重复他的实验,进一步探索实验规律。

3月1日,贝克勒尔来到实验室重新做实验,由于希望在下一步实验中得到高质量的影像,不出现任何实验条件不确定的疑问,决定换用新底版。

为了看看漫射光产生的影像,贝克勒尔将原来装在暗盒里的底版显影,他本来“预计得到很弱的影像。”结果令他大吃一惊,显影后的底版“不是如他期待的那样是空白的,相反的这张底版很黑,与铀盐在阳光下曝过光的一样”。

贝克勒尔敏锐地意识到,感光一定是在黑暗中发生的,于是马上安排了新实验:将底版和铀盐薄片放在一起,中间用薄玻璃片隔开,另将铝片做的暗盒装上底版,暗盒上面放上铀盐,将它们分别装进不透光的硬纸盒内,再把硬纸盒放入黑暗的抽屉中。

3月9日,贝克勒尔在一个重要的科学院会议上报告了最新的实验结果。

在进一步研究中,他还发现铀盐所放出的这种射线能使空气电离,也可以穿透黑纸使照相底片感光。他又发现,外界压强和温度等因素的变化不会对实验产生任何影响。贝克勒尔的这一发现意义深远,它使人们对物质的微观结构有了更新的认识,并由此打开了原子核物理学的大门。

1898年,居里夫妇又发现了放射性更强的钋和镭。由于天然放射性这一划时代的发现,居里夫妇和贝克勒尔共同获得了1903年诺贝尔物理学奖。

发现放射性的初期,人们不知它的危害,贝克勒尔由于毫无防护下长期接触放射物质,健康受到严重损害,50多岁就逝世了。科学界为了表彰他的杰出贡献,将放射性物质的射线定名为“贝克勒尔射线”(Becquerel Rays)。

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