manbet手机版诺贝尔演讲，1911年12月11日*

manbet手机版镭与化学中的新概念

manbet手机版大约15年前，亨利·贝克勒尔发现了铀的辐射^{manbet手机版1}manbet手机版两年后，对这一现象的研究被扩展到其他物质上，首先是我，然后是皮埃尔·居里和我自己^{manbet手机版2}manbet手机版．manbet手机版这项研究很快使我们发现了新的元素，这些元素的辐射虽然与铀的辐射相似，但要强烈得多。manbet手机版所有发出这种辐射的元素我都称之为manbet手机版放射性manbet手机版在这次发射中所揭示的物质的新性质因此得到了这个名字manbet手机版放射性manbet手机版．manbet手机版由于这种新的、非常强大的放射性物质，特别是镭的发现，放射性的研究以惊人的速度向前发展:各种发现层出不穷，显然，一门新的科学正在发展中。manbet手机版的manbet手机版瑞典科学院manbet手机版为庆祝这门科学的诞生，他将诺贝尔物理学奖授予了该领域的首批工作者，狗万世界杯manbet手机版亨利·贝克勒尔，皮埃尔·居里和玛丽·居里manbet手机版(1903)。

manbet手机版从那时起，许多科学家致力于放射性的研究。manbet手机版请允许我向你们回顾其中的一位，他凭借其判断的确定性和假设的大胆，通过他和他的学生进行的许多调查，不仅成功地增加了我们的知识，而且非常清楚地将知识分类;manbet手机版他以非常精确的理论的形式为这门新科学提供了支柱，这种理论令人钦佩地适合于现象的研究。manbet手机版我很高兴忆及这一点manbet手机版卢瑟福manbet手机版1908年，他来到斯德哥尔摩接受诺贝尔奖，作为对他工作的当之无愧的奖励。狗万世界杯

manbet手机版这门新科学的发展非但没有停止，反而不断地继续向上发展。manbet手机版而现在，在贝克勒尔的发现仅仅15年后，我们就与一整个世界的新现象面对面地接触了，这些新现象属于一个领域，尽管它与物理和化学领域有着密切的联系，但它是特别明确的。manbet手机版在这一领域镭的重要性，从一般理论的观点一直是决定性的。manbet手机版发现和分离这种物质的历史为我的假设提供了证据manbet手机版放射性是物质的一种原子性质，可以提供寻找新元素的方法manbet手机版．manbet手机版这一假设导致了今天的放射性理论，根据这些理论，我们可以肯定地预测大约30种新元素的存在，这些元素通常无法用化学方法分离或表征。manbet手机版我们还假设这些元素经过原子变换，而支持这一理论的最直接证据是化学定义的元素形成的实验事实manbet手机版氦manbet手机版从化学定义的元素开始manbet手机版镭manbet手机版．

manbet手机版从这个角度看这个课题，可以说，分离镭的任务是放射性科学大厦的基石。manbet手机版此外，镭仍然是放射性实验室中最有用、最有力的工具。manbet手机版我相信正是出于这些考虑，瑞典科学院才授予我今年的诺贝尔化学奖。

manbet手机版因此，我的任务是向你们特别介绍镭这一新的化学元素，而不去描述许多已经在H.贝克勒尔、P.居里和E.卢瑟福的诺贝尔演讲中描述过的放射性现象。

manbet手机版在开始这次演讲之前，我想回顾一下镭和钋的发现是由皮埃尔·居里和我合作完成的。manbet手机版我们还感谢皮埃尔·居里在放射性领域进行的基础研究，这些研究不是单独进行的，就是与他的学生合作进行的。

manbet手机版在纯盐状态下分离出镭，并将它定性为一种新元素的化学工作，是我专门进行的，但它与我们的共同工作密切相关。manbet手机版因此，我认为我正确地理解了科学院的意图，即假定授予我这一崇高荣誉的动机是这项共同的工作，从而向皮埃尔·居里的记忆致敬。

manbet手机版我要在一开始就提醒你们，放射性元素的一个最重要的性质是使它们附近的空气电离(贝克勒尔)。manbet手机版当铀化合物被放置在另一块金属板B相对的金属板a上，且a板和B板之间保持电位差时，这两块金属板之间就会产生电流;manbet手机版这种电流在适当的条件下可以精确地测量，并可作为物质活性的一种测量方法。manbet手机版传递给空气的电导率可归因于铀化合物发出的射线产生的电离。

manbet手机版1897年，我用这种测量方法对铀化合物的辐射进行了研究，并很快将这项研究扩展到其他物质，目的是查明这种类型的辐射是否发生在其他元素中。manbet手机版我用这种方法发现，在已知的其他元素中，只有钍的化合物表现得像铀的化合物。

manbet手机版我惊讶于铀和钍化合物的活性似乎是manbet手机版铀元素和钍元素的原子性质manbet手机版．manbet手机版含有铀和钍的化合物和混合物的活性与其中所含的这些金属的含量成正比。manbet手机版这种活性不会被物理状态变化或化学转化所破坏。

manbet手机版我测量了一些矿物质的活性;manbet手机版所有看起来具有放射性的物质总是含有铀或钍。manbet手机版但是，人们注意到一个意想不到的事实:某些矿物(沥青铀矿、铜铜矿、奥陶岩)的活性比根据其铀或钍含量估计的要大。manbet手机版因此，某些含有75%铀氧化物的沥青铀矿的放射性大约是这种氧化物的四倍。manbet手机版铜铜矿(铜和铀的结晶磷酸盐)的放射性大约是铀的两倍。manbet手机版这与认为任何矿物的放射性都不应超过金属铀的观点相冲突。manbet手机版为了解释这一点，我从纯产品中制备了合成铜铜矿，并得到了晶体，其活性与铀含量完全一致;manbet手机版这种活性大约是铀的一半。

manbet手机版于是我想，这些天然矿物之所以具有更强的活性，可能是因为其中含有少量的高放射性物质，这种物质不同于铀、钍和目前已知的其他元素。manbet手机版我还想到，如果是这样的话，我也许可以用一般的化学分析方法从矿物中提取这种物质。manbet手机版皮埃尔·居里和我立即进行了这项研究，希望这种新元素的比例能达到百分之几。实际上，这种假设的元素的比例要低得多，我们花了好几年时间才明确表明沥青铀矿至少含有一种高放射性物质，从化学意义上讲，这是一种新元素。

manbet手机版因此，我们发明了一种寻找新元素的新方法，manbet手机版一种基于放射性的方法，被认为是物质的原子性质manbet手机版．manbet手机版每次化学分离之后都要测量所获得的产物的活性，这样就有可能从化学的角度确定活性物质的行为。manbet手机版这种方法已得到普遍应用，在某些方面与光谱分析相似。manbet手机版由于发出的辐射种类繁多，这种方法可以加以完善和推广，这样不仅可以发现放射性物质，而且可以确定地将它们相互区分开来。

manbet手机版人们还发现，在使用正在考虑的方法时，实际上可以用化学方法浓缩活性。manbet手机版我们发现沥青铀矿至少含有两种放射性物质，其中一种和铋一起被命名为沥青铀矿manbet手机版钋manbet手机版，而另一种，与钡相结合，被称为manbet手机版镭manbet手机版．

manbet手机版此后又发现了其他放射性元素:锕(Debierne)，放射性钍和间钍(Hahn)，离子(Boltwood)等。

manbet手机版我们确信我们所发现的材料是新的化学元素。manbet手机版这种信念完全建立在放射性的原子性质上。manbet手机版但一开始，从化学的角度来看，我们的物质好像是，一个是纯铋，一个是纯钡。manbet手机版至关重要的是要证明放射性性质与微量的既不是铋也不是钡的元素有关。manbet手机版要做到这一点，假设的元素必须被分离。manbet手机版在镭分离的情况下完全成功，但需要几年不懈的努力。manbet手机版纯盐形式的镭是一种现在已经工业化生产的物质;manbet手机版对于其他任何一种新的放射性物质，都没有得到如此肯定的结果。

manbet手机版放射性矿物正受到非常密切的研究，因为镭的存在使它们具有相当大的价值。manbet手机版它们可以用电测法来识别，也可以很简单地通过它们在照相版上产生的印痕来识别。manbet手机版最好的镭矿物是来自St. Joachimsthal(奥地利)的沥青铀矿，长期以来一直被加工以生产铀盐。manbet手机版在提炼出后者后，矿物会留下含有镭和钋的残渣。manbet手机版我们通常用这种残渣作为原料。

manbet手机版第一步是提取放射性钡和含有钋的铋。manbet手机版这种处理首先是在实验室中对几公斤的原料(多达20公斤)进行的，然后必须在工厂中进行，因为需要处理数千公斤的原料。manbet手机版实际上，我们从经验中逐渐了解到，原料中镭的含量是每吨几分克。manbet手机版从一吨废渣中提炼出约10至20公斤含镭的粗硫酸钡。manbet手机版即使这样，这些硫酸盐的活性也比铀的活性高30到60倍。manbet手机版这些硫酸盐被提纯后转化为氯化物。manbet手机版在钡和氯化镭的混合物中，镭仅以约十万分之三的比例存在。manbet手机版在法国的镭工业中，最常使用的是一种低得多的矿物，而且所示的比例还要低得多。manbet手机版为了将镭从钡中分离出来，我使用了一种氯化物分步结晶的方法(溴化物也可以使用)。manbet手机版镭盐比钡盐不易溶解，在晶体中浓缩。 Fractionation is a lengthy, methodical operation which gradually eliminates the barium. To obtain a very pure salt I have had to perform several thousands of crystallizations. The progress of the fractionation is monitored by activity measurements.

manbet手机版光谱分析首次证明了镭元素的存在。manbet手机版一种结晶富集的氯化物的光谱显示出一条新的线，德马凯将其归因于这种新元素。manbet手机版随着活性的增加，新的谱线强度增加，同时出现其他谱线，而钡谱同时变得不那么明显。manbet手机版当纯度很高时，钡光谱几乎看不见。

manbet手机版我反复通过光谱分析确定了盐中金属的平均原子量。manbet手机版所使用的方法是测定已知量的无水氯中以氯化银形式的氯含量的方法。manbet手机版我发现这种方法即使在非常少量的物质(0.1到0.5克)下也能得到非常好的结果，只要使用非常快速的平衡来避免在称量过程中碱土盐吸收水分。manbet手机版光谱显示，原子质量随镭的富集而增加。manbet手机版得到的原子质量依次为:138;manbet手机版146;manbet手机版174;manbet手机版225;manbet手机版226.45.manbet手机版最后一个数值是1907年用0.4克非常纯的镭盐测定出来的。 The results of a number of determinations are, 226.62; 226.31; 226.42. These have been confirmed by more recent experiments.

manbet手机版纯镭盐的制备和镭原子量的测定，有力地证明了镭是一种新元素，使它有了明确的地位。manbet手机版在碱土金属家族中，镭是钡的高级同系物;manbet手机版它在门捷列夫的表中相应的一栏中，也就是铀和钍那一行。manbet手机版镭的光谱是非常精确的。manbet手机版这些关于镭的非常明确的结果说服了化学家，并证明了放射性物质新科学的建立是合理的。

manbet手机版在化学方面，镭与钡差别不大;manbet手机版这两种元素的盐是同构的，而镭的盐通常比钡盐不易溶解。manbet手机版非常有趣的是，镭的强放射性不涉及化学异常，其化学性质实际上与它的原子量在周期系统中的位置相对应。manbet手机版固体盐中镭的放射性比同等重量的铀的放射性大约500万倍。manbet手机版由于这种活动，它的盐会自发发光。manbet手机版我还想回顾一下，镭产生持续释放的能量，这种能量可以用热量来衡量，每克镭每小时释放的热量约为118卡。

manbet手机版镭是在金属状态下被分离出来的(M. Curie和A. Debierne, 1910)。manbet手机版所使用的方法是在非常纯的氢下蒸馏用水银阴极电解氯溶液所形成的镭汞合金。manbet手机版只处理了一分克盐，因此遇到了相当大的困难。manbet手机版得到的金属在700°C左右熔化，超过这个温度它开始挥发。manbet手机版它在空气中非常不稳定，并能大力分解水。

manbet手机版这种金属的放射性特性正是在这样的假设下可以预测的:盐的放射性是镭的一种原子性质，它不受化合状态的影响。manbet手机版真正重要的是要证实这一点，因为那些对放射性的原子假说还不清楚的人曾表示过疑虑。

manbet手机版尽管到目前为止镭的提取量非常小，但总的来说，可以说镭是一种定义很明确并且已经得到充分研究的化学元素。

manbet手机版不幸的是，钋的情况却并非如此，尽管如此，人们已经为此付出了相当大的努力。manbet手机版这里的障碍是，矿物中钋的比例约为镭的5000倍。

manbet手机版在得到理论证据来预测这个比例之前，我进行了几次极为费力的浓缩钋的操作，用这种方法获得了活性非常高的产品，但却无法像镭那样得到确定的结果。manbet手机版钋会自动分解，在140天内消失一半，这一事实增加了难度。manbet手机版我们现在知道镭也不是无限寿命的，但它的消失速度要小得多(2000年就会消失一半)。manbet手机版凭借现有的设备，我们几乎不可能确定钋的原子量，因为根据理论预测，一种富含钋的矿物每吨只能含有百分之几毫克，但我们可以希望观察到它的光谱。manbet手机版此外，浓缩钋的操作，正如我将在以后指出的，是一个具有重大理论意义的问题。

manbet手机版最近，我与德比尔恩合作，着手处理几吨铀矿物残留物，以期制备钋。manbet手机版最初在工厂进行，然后在实验室进行，这种处理最终产生了几毫克的物质，其活性大约是同等重量的纯镭的50倍。manbet手机版在该物质的光谱中可以观察到一些新的谱线，这些谱线似乎是由钋引起的，其中最重要的是波长4170.5 Å。manbet手机版根据放射性的原子假说，钋谱应该在活性消失的同时消失，这一事实可以用实验来证实。

manbet手机版到目前为止，我只把镭和钋看作化学物质。manbet手机版我已经展示了一个基本假设，即放射性是物质的一种原子性质，是如何导致新的化学元素的发现的。manbet手机版我现在将描述这一假设的范围是如何通过建立原子放射性转变理论的考虑和实验事实而大大扩大的。

manbet手机版这一理论的起点必须在对放射性现象所涉及的能量来源的考虑中寻求。manbet手机版这种能量表现为射线的发射，产生热、电和光现象。manbet手机版由于发射是自发发生的，没有任何已知的激发原因，人们提出了各种假设来解释能量的释放。manbet手机版在我们研究之初，皮埃尔·居里和我提出了一个假设，假设辐射是一种物质的发射，伴随着活性物质重量的减少，能量来自于演化尚未完成并经历原子转化的物质本身。manbet手机版这一假设起初只能与其他同样有效的理论一起阐述，但由于大量的实验证据证实了它，它在我们的头脑中占据了主导地位，并最终得到了肯定。manbet手机版这一证据基本上是这样的:存在着一系列的放射性现象，在这些现象中，放射性似乎以不可估量的数量与物质联系在一起，而且辐射不是永久的，而是随时间或多或少地迅速消失的。manbet手机版这些是钋、放射性放射和诱发放射性的沉积。

manbet手机版此外，在某些情况下，观察到的放射性随时间增加已得到证实。manbet手机版这就是在新制备的镭，新引入测量仪器的辐射，失去X钍的钍等情况下发生的情况。

manbet手机版对这些现象的仔细研究表明，可以给出一个非常令人满意的一般性解释，假设每当观察到放射性下降时，放射性物质就会被破坏;每当观察到放射性活动增加时，放射性物质就会产生。manbet手机版此外，消失和出现的辐射性质千变万化，人们承认，每一种被测定的射线都可以用来表征一种物质的性质，这种物质是它的来源，它随物质的出现和消失而出现。

manbet手机版由于放射性又是一种本质上是原子的性质，因此产生或摧毁一种不同类型的放射性，就相当于产生或摧毁一种放射性物质的原子。

manbet手机版最后，如果假设放射性能量是一种借用自原子转变的现象，那么我们就可以由此推论，每一种放射性物质都经历这样一种转变，尽管它在我们看来是不变的。manbet手机版在这种情况下，转化是非常缓慢的这就是镭或铀的情况。

manbet手机版我刚才总结的理论是卢瑟福和manbet手机版草皮的manbet手机版他们称之为manbet手机版原子衰变理论manbet手机版．manbet手机版应用这一理论，我们可以得出这样的结论:像镭这样的初级放射性物质经历了一系列原子嬗变，镭原子通过嬗变产生了一系列质量越来越小的原子，因为只要所形成的原子是放射性的，就不可能达到稳定状态。manbet手机版只有不活跃的物质才能达到稳定。

manbet手机版从这个角度来看，该理论最辉煌的成就之一是预测到，总是存在于放射性矿物中的氦气可以代表镭演化的最终产物之一，镭原子分裂时形成的氦原子就是以α射线的形式被释放出来的。manbet手机版现在，镭可以生产氦已经被实验证明manbet手机版拉姆齐manbet手机版和Soddy，现在无可争议的是，定义完全的化学元素镭，会产生另一种定义同样的元素氦。manbet手机版此外，卢瑟福和他的学生所做的调查已经证明，由带电荷的镭发射的阿尔法粒子也可以在它们被回收的空间中以氦气的形式被发现。

manbet手机版我在这里必须指出，对镭和氦之间存在的关系的大胆解释完全建立在这样一个确定的基础上:镭和其他所有已知的元素一样，都被认为是一种化学元素，而且毫无疑问，镭是氦和另一种元素的分子组合。manbet手机版这表明，在这些情况下，为证明镭的化学特性而进行的工作是多么重要，也可以看出，关于放射性的原子性质的假设和放射性转变理论是如何导致实验发现第一个明确确定的原子嬗变例子的。manbet手机版这一事实的重要性是任何人都无法回避的，从化学家的角度来看，这一事实无疑标志着一个时代的到来。

manbet手机版在放射性转变理论的指导下，大量的工作已导致设想出大约30种新的放射性元素，根据主要物质分为4个系列:这些系列是铀、镭、钍和锕。manbet手机版铀和镭的系列实际上是可以合并的，因为似乎已经证明镭是铀的衍生物。manbet手机版在镭系中，已知的最后一种放射性物质是钋，镭产生钋现在已被证明是事实。manbet手机版锕系很可能与镭系有关。

manbet手机版我们已经知道氦气是镭分解的产物之一。manbet手机版氦原子在转变过程中与镭及其衍生物的原子分离。manbet手机版据推测，在四个氦原子离开后，镭原子产生一个钋原子;manbet手机版第五个氦原子的离去决定了非活性体的形成，其原子量据信等于206(比镭低20个单位)。manbet手机版根据卢瑟福的说法，这最后一种元素不过是铅，这个假设现在正在我的实验室里接受实验验证。manbet手机版德比恩已经直接证明了从钋中产生氦。

manbet手机版居里和德比恩制备的相对大量的钋使一项重要的研究得以进行。manbet手机版这包括计数由钋发射的大量α粒子和收集和测量相应体积的氦。manbet手机版由于每个粒子都是一个氦原子，因此可以计算出占据一定体积和一定重量的氦原子的数量。manbet手机版因此，它可以让我们以一般的方式，推导出一个克分子的分子数。manbet手机版这个被称为阿伏伽德罗常数的数字非常重要。manbet手机版对钋进行的实验提供了该数值的第一个值，该值与其他方法得到的值很一致。manbet手机版由于卢瑟福的缘故，粒子的计数是用电测法完成的;manbet手机版通过一种照相记录装置，这种方法已臻于完美。

manbet手机版最近的研究表明，钾和铷发出非常微弱的辐射，类似于铀和镭的贝塔辐射。manbet手机版我们还不知道是否应该将这些物质视为真正的放射性体，即正在发生转变的体。

manbet手机版最后，我要强调放射性体的新化学性质。manbet手机版为了从矿石中提取镭，必须处理成吨的材料。实验室中镭的量大约是一毫克，最多是一克，这种物质每克价值四十万法郎。manbet手机版通常情况下，处理的材料中镭的存在不能被天平检测到，甚至不能被分光镜检测到。manbet手机版然而，我们有如此完美和如此灵敏的测量方法，我们能够非常准确地知道我们正在使用的少量镭。manbet手机版用电测法进行放射性分析，使我们能够计算出一毫克镭的千分之一以内，并检测出10的存在^{manbet手机版－10}manbet手机版将几克镭稀释在几克物质中。manbet手机版考虑到这种物质在矿石中的稀释程度，这种方法是唯一可能导致镭被发现的方法。在镭辐射的情况下，这种方法的灵敏度更加惊人，因为镭辐射可以被检测到，例如，只有10^{manbet手机版－10}manbet手机版毫米^{manbet手机版3.}manbet手机版．manbet手机版在类似辐射的情况下，由于物质的比活度与平均寿命近似成反比，因此，如果平均寿命很短，放射性反应就能达到前所未有的灵敏度。manbet手机版目前，我们还习惯于在实验室中处理一些物质，这些物质的存在只能通过它们的放射性特性向我们展示，但我们仍然可以确定，溶解，从它们的溶液中再沉淀，并通过电解沉积。manbet手机版这意味着我们这里有一种完全不同的化学，我们目前使用的工具是静电计，而不是天平，我们可以称它为不可数的化学。

manbet手机版*讲座在皇家科学院的报告厅举行。manbet手机版当时，皇家科学院位于瑞典斯德哥尔摩阿道夫·弗雷德里克教堂后面的韦斯特曼宫。

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