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无机物化版块活动——人物传记系列

无机物化版块活动人物传记系列——居里夫人传（镭的提取）

从上篇节选的居里夫人的自传中，初步了解了钋和镭两种元素的发现过程。但这两种元素是以放射性和铋、钡加以区分才得知是新元素，而不是铋和钡。当时，要得到化学方面认可新元素的发现，物质必须以纯元素的形式分离出来。后来的这段时期也正是为大家所熟知的从大量沥青铀矿中提炼镭的居里夫妇的艰苦时期（棚屋中的四年）。

本文仍节选居里夫人自传，讲述镭的分离工作。

       “我们发现了这两种不同寻常的新元素的存在，但是，那主要是通过它们的辐射特性发现的。这两种物质以微量同铋和钡混合在一起，我们只是根据它们的强放射性才知道它们不是铋和钡，还必须把它们以纯元素的形式分离出来。紧接着，我们就着手这项工作。

       要分离除这两种新元素的纯元素形式，我们的设备就显得太简陋了。这需要对大量的矿石进行细致的化学处理。我们没有钱，也没有合适的实验室。要做的事情很多，又很艰难，却得不到其他人的帮助。一切简直就是白手起家。如果说我早先求学的那些年是我姐夫所形容的我一生中的英勇奋斗时期的话，那么，可以毫不夸张的说，我和丈夫现在所处的时期则是我们共同生活中真正的英勇奋斗时期。

       我们通过实验获知，在圣约阿西姆斯塔尔铀矿处理过的废矿渣中肯定遗留有镭。得到拥有该矿的奥地利政府的允许，我们免费拿到了一些铀矿渣。在当时，这种废矿渣是根本不值钱的，我们就用之来提取镭。用袋子装着的混杂有松树针叶的褐色灰土样子的废矿渣运来之后，我立即进行了检测。当我发现这些矿渣的放射性甚至比原矿石还要强时，我高兴极了！真是运气，幸好这些废矿渣没有被扔掉或者以某种方式处理掉，它们就堆放在铀矿附近的松树林中形成一座小山。过了一段时间，在维也纳科学院的建议下，奥地利政府再让我们以很低的价格购得了几顿同样的废矿渣。我一直就用这些原料来制取实验室所需要的镭，直到我收到美国妇女赠送给我的极其珍贵的一克镭为止。

       理化学校无法给我们提供一处合适的处理矿渣的地方，事实上学校也没有更好的地点。校长允许我们使用一间遗弃的棚屋，它以前曾被用作医学院的解剖室。棚屋的玻璃屋顶还漏雨。夏天闷热难当，冬天则好似冰窖，取暖的铁炉不过聊胜于无，只有在它的近旁才稍微有点暖和气。当然，我们还需要化学家所使用的那些提炼设备。我们只有几张旧的松木桌子、几座熔炉和几盏煤气灯。许多化学操作还不得不在棚屋前的院子里进行，因为操作过程会长生大量有刺激性的气体。尽管这样，棚屋里经常还充满了这些刺激性气体。我们就在这样的条件下进行常常被搞的精疲力竭的工作。

       然而，就是在这间寒碜的旧棚屋中，我们度过了一生中最美好和最愉快的岁月，我们在这里整天工作不停。我常常会在棚屋里做午餐，为的是不要中断某些特别重要的操作。有时，我必须拿着一根几乎和我身高一样长的沉重铁棒整天不停地搅动沸腾的溶液。一天下来，累的整个身体简直就要散架。在另一些时候，我又必须对数量极少的一点物质进行非常精细的分级结晶工作，为的是将铀浓缩。在这种时候，我最苦恼的是没有办法保护好那些好不容易才得到的制品，使他们不受空气中漂浮的铁屑和煤尘的污染。尽管工作十分辛苦，但这段日子给我带来的快乐却是无法用言语表达的。在这里进行的研究不会受到外来的打扰，一切都可以从容不迫的按照计划进行。工作在一点一点的取得实际进展，而且还有希望得到更好的结果，这会让我激动不已。有时候在辛辛苦苦干了一阵之后却事与愿违，我也会气馁。好在这种情绪不会持续太久，我总能重新振作起来。休息时，我和丈夫喜欢在棚屋的周围散步，一面走，一面静心讨论我们的工作。

       夜里进入我们的工作室也是一种乐趣。我们的周围到处都是发出了柔和亮光的瓶子和器皿，那里面装着我们的产品。那种神奇美丽的景象，我每次看到都会感到新奇。那些隐约发光的试管，看起来就像装饰在圣诞树上的彩灯。

       我们这样工作了几个月，即使在短暂的假期也几乎没有中断。工作的初步结果提供了越来越明确的存在着新的放射性物质的证据。我们的信念更加的坚定，我们的工作也为更多的人所知晓。同时，我们也找到了获得更多原料的途径，还能够把一部分对原料进行前期粗加工的工作转移到一家工厂去做，这样我们就有了更多的时间从事后期的精细处理工作。

       在这个阶段，我集中精力进行镭的提纯工作，我的丈夫则埋头研究这种新物质发出的射线的物理性质。在处理完一吨沥青铀矿渣之后，我们才得到了明确的结果。原来，即使在含量最多的这种矿物中，一吨原料里最多也只含有几分克的镭。

       最后的时刻终于到来，我分离得到的物质显示出了纯化学物质所具有的全部特性。这种物质——镭——有它特有的特征光谱，我还测定了它比钡还要高得多的原子量。这些结果是在1902年取得的。我那时候手里头只有一分克非常纯的氯化镭。我们差不多花了四年的时间才取得了在化学方面所要求的那些科学证据，证明了镭确实是一种新的元素。如果我有足够的研究条件，做同样的事情也许只需要一年。我们为此付出了巨大的艰辛，成果是奠定了移门新的放射性学科的基础。

       在接下来的几年，我有提纯得到了几分克的纯镭盐，使我能更加精确的测定镭的原子量，甚至还分离得到了纯金属的镭。然而，证实镭的存在和确定它具有的性质，却是在关键的1902年。
”

玛丽居里童年时期到结婚和访美时期的照片资料

参考资料：
《居里夫人文选》玛丽•居里著，北京大学出版社，科学素养文库.科学元典丛书
《居里夫人传》艾芙•居里著，商务印书馆，2016年

下集预告：居里夫人传（棚屋中的四年）

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