居里夫妇与钋和镭的发现

居里夫人出生在俄国统治下的波兰华沙。父亲是一位中学教员，有五个子女，她是最小的一个。居里夫人少年时就表现聪颖不凡。16岁中学毕业时获得金质奖章。当时波兰大学不招收女生，要上大学，只有到国外去。于是她先到乡村去当家庭教师，积攒一些钱，为出国升学作准备。后来她到法国进入巴黎大学学习，两年后取得物理学硕士学位，又一年后取得数学硕士学位。在独立从事研究工作时，与法国物理学家居里相识、结婚。从此他俩一道踏上艰巨攀登科学高峰的征途。

居里夫人在试验收集到的矿物放射性时，发现沥青铀矿和辉铜矿的放射性比纯粹的铀的放射性更强烈。她细心地重复检查自己的实验结果，都是一致的。

1898年4月12日，法国科学院发表了她的报告：“……两种铀矿，沥青铀矿和辉铜矿比纯铀的放射性强得多。这种事实极为值得注意，使人相信，这些矿物中含有一种比铀的放射性强得多的元素。”

居里热情地注意到他妻子的实验获得迅速而卓有成效的进展，决定暂时停止自己在物质结晶方面的研究，和他的妻子共同寻找这个新元素。

为了分离出一定量的新元素，需要把几十公斤的矿石分为各个成分。这是一项十分艰巨的工作，但他们夫妇二人在困难的条件下完成了。他们从铀矿中分离出含有这种放射性很强的元素集中在沉淀出来的硫化铋中。1898年7月法国科学院发表了他们共同的报告：“我们相信，我们由沥青铀矿提取出的物质中含有一种尚未经人注意的金属，它的分解特性与铋相近，……我们提议把它叫做polonium（钋），纪念我们中之一的祖国。”

polonium这一词正是从斯克洛多芙斯卡·居里的祖国波兰Polonia一词而来。它的元素符号因而订为Po。要知道钋在沥青铀矿中的含量仅仅是一亿分之一，用一般的化学方法把它富集起来可以想像到如何艰巨。

辛勤不倦地劳动使他们很快又获得另一个惊人的结果。他们从铀矿中分离出富集钋的铋的化合物后，又分离出具有强烈放射性的钡的化合物。这就使他们认为在这种矿物中还含有和钡同时分离出来的第二种未知的放射性元素。他们的合作者贝蒙成功地研究了这个未知元素的光谱。

就在他们提出发现钋的报告5个月后，在1898年12月，巴黎科学院又发表了他们和贝蒙合作的报告：“……上述各种理由使我们相信，这种放射性的新物质里含有一种新元素，我们提议叫它镭。这种放射性的新物质的确含有很大一部分钡，虽然如此，它的放射性仍然可观，足见镭的放射性一定是大极了。”

镭的拉丁名称radium是从拉丁文“射线”（radius）一词而来，它的元素符号订为Ra。我

国曾把它译成“”，还从“太阳”命名它为“”。鲁迅先生在1903年写过一篇《论》

的文章，其中有一段说：“昔之学者曰：‘太阳而外，宇宙间殆无所有。’历纪以来，翕然从之；怀疑之徒，竟不可得。乃不谓忽有一不可思议之原质，自发光热，煌煌焉出现于世界，辉新世纪之曙光，破旧学者之迷梦，……由是而思想大革命之风潮，得日益磅礴，未可知也。”

镭在沥青铀矿中含量也很小，不过一千万分之一或一千万分之三，要分离出它，就需要大量的沥青铀矿。

这种铀矿当时在欧洲出产于奥地利波希米亚（Bohemia）的圣约阿希姆斯塔尔（Saint－Joachimsthal）（今属捷克共和国），提炼采用制玻璃。居里夫妇预料到提出铀后的矿渣中一定还存在着钋和镭。他们当时不得不通过私人的帮助，获得奥地利政府赠送的一吨矿渣。他们从1898年到1902年，在简陋的实验室里艰苦顽强地分析这巨大量的矿渣。终于在1902年提炼出0．1克金属镭，并且初步测定了它的原子量。

她们的小女儿艾芙·居里在她著的《居里夫人传》中描写这间简陋的实验室说：“在夏天，因为顶棚是玻璃的，里面燥热得像一间温室。在冬天，简直不知道是应该希望下霜还是应该希望下雨，若是下雨，雨水就以一种令人厌烦的轻柔声音，一滴一滴地落在地上，落在工作桌上；……若是下霜，就连人都冻僵了。”

1902年，有人建议，把设立不久的诺贝尔奖授给居里夫妇和见克勒尔，以肯定他们在揭开放射性之谜方面所取得的成就。

但是当法国科学院的科学家们向诺贝尔评奖委员会递交提名时，他们漏掉了居里夫人的名字，这显然是故意的。幸好诺贝尔评奖委员会在仔细研究了提名后还是毫不犹豫地把1903年物理学奖颁发给上述三位科学家。

镭的发现和它在医学方面的作用被肯定后，许多资本家曾给居里夫妇写信，表示愿出很高的代价购买生产镭的专利。居里夫妇坚决拒绝了。他们决定毫无保留地把自己的实验结果包括提取镭的过程全部公布。

在居里夫人的倡议和领导下，巴黎建立了镭学研究所。它成了当时最重要的科学中心之一。在这里，居里夫人热心培养和训练了几代学者。

1920年的一天早上，一位美国女记者来到居里夫人的实验室。当她从交谈中得知居里夫人没有什么财富，也没有因为伟大的发现而获得任何物质好处时，她感到惊讶。居里夫人对她说：“镭不应该使任何人发财。镭是化学元素，应该属于大家。”这位女记者又问居里夫人：“如果把世界上任何东西任你选择，你最愿意要什么？问完后，她后悔自己提了一个“愚蠢的问题。”不料居里夫人迟疑了一下后回答：“我很想能有一克镭来进行科学研究。我不能去买它，对我来说，它太昂贵了。”原来居里夫人已经把她和居里曾经用巨大劳动换来的那惟一的一点儿镭交给镭学研究所用于医疗研究了。

这位女记者知道，美国人民是非常崇敬居里夫人的。于是她提出倡议，在美国许多城市设立了“居里夫人镭基金协会。”

1921年5月居里夫人受这位女记者邀请乘船抵达美国纽约，受到非常热烈的欢迎。5月20日由美国总统哈定在华盛顿向居里夫人正式转送了一克镭。

在举行赠送仪式的前夜，居里夫人看到了“赠送证书”，她当场声明说：“这个赠送证书必须更改一下，美国贡献的镭应该属于科学。如果按现在这种说法，就意味着我死后这克镭将成为私人也就是我女儿们的财产，而这是不可能的。”由于居里夫人的坚决要求，她当晚找到了见证人，根据她的意见对证书作了修改。

由于长期紧张的工作和不断接触放射性，使居里夫人的身体越来越虚弱。居里夫人曾经写道“化学实验室里使用的各种东西和物理实验的仪器一下子都变成放射性物体了，并且透过黑纸使照相底片感光。室内的灰尘、空气和衣服都有了放射性。我们的实验室是如此之糟，我们甚至没有一件隔离设备。”居里夫人为科学事业献出了她的宝贵生命。

居里夫人因发现钋和镭并分离出镭，荣获1911年诺贝尔化学奖，是因在化学元素发现中作出贡献而获诺贝尔化学奖的第三人。

在钋的发现中，还应当提到德国化学家马克瓦尔德。1902年他将一片光滑的铋片浸放在自沥青矿分离的铋溶液中，发现一种有很高放射性的物质沉积在铋片上。他认为这是一种新元素，命名它为radiotellurium。radio是“放射”；tellurium是“碲”。二者缀合就是“射碲”。他声称：“我所以将这一新物质暂时命名为射碲，是因为它的所有化学性质适合将它放置在当时还没有被占的元素周期表中第Ⅳ族格子中，即原子量比铋稍高的那个元素……。这种元素比铋的电负性较大，但比碲的电正性较大。它的氧化物也应该具有碱性，而不是酸性。这种物质预期的原子量约为210。”在元素周期表中第Ⅳ族中原子量比铋稍高的正应当是钋。马克瓦尔德则认为早先居里夫妇发现的钋是几种放射性元素的混合物。1903年他从15吨的矿物中提取出3毫克射碲的盐，用电解法从这盐溶液中把射碲分离出来。这引起一场关于钋和射碲的真实性的辩论，明确钋和射碲是同一元素。钋的名称被保留下来。