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居里夫人的笔记本放射性为何持续千年

时间:2020-11-22 19:09:16 点击:

  核心提示: 最近,诺贝尔奖的官方推特上发了一条推文,一下就上了热搜。推特内容中提到,玛丽·居里于1934年死于罕见疾病再生障碍性贫血,这与她一直长期大量地暴露在放射性物质中有关。即使到今天,居里夫人1899...

最近,诺贝尔奖的官方推特上发了一条推文,一下就上了热搜。推特内容中提到,玛丽·居里于1934年死于罕见疾病再生障碍性贫血,这与她一直长期大量地暴露在放射性物质中有关。即使到今天,居里夫人1899至1902年在实验室中使用的笔记本仍具有放射性,还将持续1500年!

居里夫人出生在波兰华沙,是著名的物理学家、化学家,放射性研究的先驱者,被世人称为“现代物理学之母”。

居里夫人留下的科学遗产实际上是无法触及的,她的实验室笔记被存放在法国巴黎国家图书馆一个衬着铅皮的盒子里。

居里夫人的笔记本沾染了放射性元素钋和镭,镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素,但却是放射性最强的元素。提到“放射性”,这一定义最早由居里夫人命名。现在人们将“放射性”物质定义为那些能自然地向外辐射能量、发出射线的物质,一般都是原子质量很高的金属,像钚、镭、铀等。

有许多物理学家对放射性物质的研究作出了贡献。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。物理学家柏克勒尔听闻之后匆匆赶回实验室,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、溶解在酸里等做物理或化学上的加工,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,把这种放射线称为 “铀射线”。铀的射线能使空气和其他气体产生导电性,而钍的化合物也发现有着类似的性质。

从1896年起,居里夫人和她的丈夫一起进行了系统的发现,在各种元素与其化合物,以及天然物中寻找这种效应,利用铀的强大放射性,能进一步查明放射线的许多新性质,以使许多元素得到进一步的实际应用。

那么放射线出来的力量究竟是从哪里来的呢?这种放射的性质又是什么呢?

自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量。物质的放射线在不稳定元素衰变时,从原子核中放射出来的有穿透性的粒子束,分甲种射线、乙种射线、丙种射线,其中丙种射线贯穿力最强。另外,同一种放射性元素之所以会放射出几种不同的射线,是因为原子核周围物质的多层分布:最外层物质受原子核的束缚力最小,最容易逃离,但其自身的速度和能量也最小,穿透力也最小,波长较大,频率较低;中间层物质离原子核较近,需要较高的速度和能量才能逃离原子核的束缚,因此在放射时会有较高的速度和能量,穿透力也比较强,波长较小,频率较高;最里层物质最靠近原子核,围绕原子核旋转的速度也最快,逃离原子核时具有很高的速度和能量,有很强的穿透力,波长很短,频率很高。

放射线对环境和人体也有一定的危害,我们常说的辐射就是放射线,在生活中都不能绝对地避免接触放射性物质。放射性物质发出射线的剂量大小还有辐射时长,都决定着辐射危害的强弱。

放射性物质有α、β、γ三种特性不同的衰变形式,对于我们身体危害程度各不相同。其中α射线的内照射危害最大,因为它的射程短到一张纸就可以阻挡住辐射。α射线能够集中在人体小范围内进行强烈的内照射,会对小范围的肌体组织造成损伤。如在呼吸道器官中的α粒子的射程,正好可以轰击到支气管上皮基底细胞核上,而造成严重的呼吸道疾病。射线对人体的危害不仅来自于α粒子的内照射,也来自β、γ和其他射线的外照射。

几十年来,居里夫人由于长期从事放射性物质的研究工作,遭受放射性元素的侵袭,这些辐射让她的血液渐渐受到了破坏,患上了白血病。

在居里夫人看来,科学硏究要比自己的健康更重要,她将一生都奉献给了科学研究。时至今日,居里夫人在实验室用过的笔记本都还有持续1500年的放射性。

作者:不详 来源:科普时报
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