居里夫人对铀矿的放射性产生了好奇,从而发现了钋元素。以下是具体背景和过程:
放射性现象的启发
1896年,法国物理学家亨利·贝克勒尔发现了铀盐的放射性现象,这一发现激发了居里夫妇的兴趣。他们开始研究铀及其化合物的性质,尤其是沥青铀矿的放射性强度异常高,甚至超过纯铀和钍的总和。
沥青铀矿的实验
居里夫妇选择沥青铀矿作为研究对象,这种矿石含有铀和钍两种放射性元素。通过化学处理,他们成功分离出放射性更强的未知元素。具体过程包括:
- 用碳酸钠煮处理硫酸盐以去除硫酸根离子,
- 用盐酸处理碳酸盐沉淀,
- 通入硫化氢得到硫化铋沉淀,
- 最终从沉淀中提取出具有强放射性的新元素。
新元素的命名与确认
1898年7月,居里夫人确定这种新元素为钋(Polonium),并命名为“钋”以纪念她们的祖国波兰。同年12月,他们又发现了另一种放射性更强的元素镭(Radium)。
科学意义与影响
镭和钋的发现不仅揭示了原子核结构的奥秘,还为放射性物质的研究奠定了基础,推动了医学(如放射治疗)和工业(如核能)的发展。
居里夫人因这一成就于1903年与丈夫皮埃尔·居里及亨利·贝克勒尔共同获得诺贝尔物理学奖,1911年又因镭和钋的发现获得诺贝尔化学奖,成为首位获两种不同科学类诺贝尔奖的科学家。