静电计与电离测量
居里的关键创新在于使用她丈夫皮埃尔的压电静电计来测量放射性物质周围空气的导电性。放射性物质会使周围空气电离,从而使其具有导电性。通过精确测量这种导电性,居里不仅探测到了放射性,还能将其量化。这使放射性从一种好奇心驱使的现象,转变为一种可测量、可重复的物理特性。
处理成吨的沥青铀矿
为了从沥青铀矿(铀矿石)中分离出钋和镭,居里在巴黎物理学校附近的一个漏雨棚子里处理了数吨矿石。多年来,她一直使用沸腾的酸,并用铁棒手工搅拌溶解的矿石。仅在1898年,她就亲自处理了超过一吨的矿石。这项劳动在体力上极为艰苦,而且正如我们现在所知,极其危险。
分离纯镭
为了证明镭作为一种新元素(而非化学化合物)的存在,她需要一个具有可测量原子量的纯净样本。这又花费了四年时间。1902年,她从一吨沥青铀矿中分离出了0.1克纯氯化镭,其浓度为千万分之一。
她方法的遗产
居里对放射性的定量方法确立了核物理学的标准。她对纯度、精度和可重复性的坚持,奠定了放射化学的方法论。悲剧的是,她长期接触放射性物质导致了再生障碍性贫血,于1934年去世,享年66岁。
常见问题
玛丽·居里是如何发现放射性的?
她并没有发现放射性,而是亨利·贝克勒尔在1896年发现的。居里创造了这个术语,开发了精确的测量技术,发现了钋和镭,并证明了放射性是一种原子特性,而非化学特性。
玛丽·居里是如何分离出镭的?
通过使用化学分离技术处理超过一吨的沥青铀矿,并在每个阶段用静电计测量放射性。1902年,她最终分离出了0.1克纯氯化镭,即千万分之一的浓度。
玛丽·居里知道放射性是危险的吗?
她注意到了健康影响——持续的伤口、疲劳——但在她那个时代,人们对辐射的危险了解并不深入。她把镭样本放在口袋里,把镭管放在书桌抽屉里。她的实验室笔记本至今仍具有放射性,并存放在铅衬里的盒子里。