放射性物质的形成(「发明创造的故事」（129）——贝克勒尔发现放射性物质——铀)

Posted 2023-05-27

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放射性物质的形成(「发明创造的故事」（129）——贝克勒尔发现放射性物质——铀)

贝克勒尔发现放射性物质——铀

亨利•贝克勒尔

1896年初，伦琴发现Ｘ射线不久之后，在法国科学院的一次例会上，法国科学家彭加勒向人们展示了这个发现，并且提出了一个猜想：既然阴极射线在放出Ｘ射线时有荧光出现，那么说明Ｘ射线与荧光物质有关，而许多荧光物质是在阳光照射下才会发光的，那么，是不是所有的荧光物质在太阳光下都能放出类似伦琴射线那样的射线呢？

彭加勒的这番话，引起了在座科学家的研究热情，不少科学家都打算一探究竟，其中包括法国物理学家亨利•贝克勒尔。会议结束后，贝克勒尔就急忙赶回自己的实验室，和他的科学家父亲一起来设计实验，验证彭加勒的猜想。

贝克勒尔想，要弄清这个问题，方法并不难，只要把荧光物质放在一块用黑纸包起来的照相底片上面，让它们受太阳光的照射，就能作出判断。他的想法是，太阳光本身不会使黑纸里面的照相底片感光，但是如果由太阳光的激发而产生的荧光中含有X射线的话，X射线就会穿透黑纸而使照相底片感光。

贝克勒尔选用了一种铀盐,学名叫做硫酸钾铀的荧光物，仿照伦琴检验Ｘ射线的方法，把一张照相底片用黑纸包得严严实实，再把荧光物倒在纸包上，然后放在阳光下曝晒。过了一会儿，他急匆匆钻进暗室去冲胶片，冲出胶片后果然看到上面竟有一团黑影，难道这就是伦琴射线吗?父子俩一连又试了两天，都一一应验。于是，当年的2月24日，贝克勒尔向法国科学院报告了他的发现：只要阳光照射荧光物就会发出类似x射线的射线。

法国科学院让贝克勒尔做好准备，在下一次例会上做报告。为了更好地准备报告，他又设想让这种现象中的 “X射线” 穿过了铝箔和铜箔，这样似乎就更证明了X射线的存在。因为当时除了X射线之外，人们还不知道有别的射线能穿过这些东西。可是没想到，一连几天都是阴天，没有阳光，试验没法继续进行下去。

他只好把那块已经准备好的硫酸钾铀和用黑纸包裹着的照相底片一同放进暗橱，无意中还将一把钥匙搁在了上面。

好不容易等来了阳光的出现，他取出原材料正要再次进行试验时，忽然产生了一个念头：这些胶片用黑纸包着放在抽屉里这么多天了，会不会漏光呢?不如先冲洗出来看一下。于是他把底片冲洗了出来。这时，他有了惊人发现：底片感光了，在底片上出现了硫酸钾铀很黑的痕迹，还留有钥匙的影子。

射线在底片上的显影

可是这次照相底片并没有离开过暗橱，没有外来光线；硫酸钾铀未曾受光线照射，也谈不上荧光，更谈不到含有什么X射线了。那么，是什么东西使照相底片感光的呢？照相底片是同硫酸钾铀放在一起的，只能推测这一定是硫酸钾铀本身的性质造成的。

硫酸钾铀这种化合物，含有硫原子、氧原子、钾原子、铀原子。通过比较和鉴别，后来进一步发现，原来硫酸钾铀中，硫、氧、钾原子是稳定的，只有其中的铀原子能够悄悄地放出另一种人们肉眼看不见的射线，使照相底片感光了。这种神秘的射线，似乎是无限地进行着，强度不见衰减。发出X射线还需要阴极射线管和高压电源，而铀盐无需任何外界作用却能永久地放射着一种神秘的射线。贝克勒尔虽然没有完成他预想的试验，却意外地发现了一种新的射线。

在3月2日的科学院例会上，贝克勒尔激动地宣布了这个新发现。后来，贝克勒尔又精心设计并做了一系列实验。发现只要化合物里含有铀元素，就会放出这种神奇的射线，它把这种射线称为“铀射线”。

于是，在1896年5月18日的科学院例会上，贝克勒尔宣布：含铀的物质都会自发放出射线，这种射线的强度不受任何物理上或化学上的原因的影响而变化。人们把物质这种自发放出射线的性质叫放射性，把有放射性的物质叫做放射性物质。

贝克勒尔的这一重大发现，和伦琴发现的X射线一起，吹响了人类向原子时代进军的号角。1903年，发现放射性元素铀的贝克勒尔和随后发现放射性元素钋、镭的居里夫妇一起获得了当年的诺贝尔物理学奖。

在科学上，决不能轻易地放过偶然出现的现象。新的苗头或线索，一经出现，就要立即抓住它，刨根究底，问它个为什么，查它个水落石出。据说，在贝克勒尔之前，已经有人发现了这种怪现象。有一位科研人员把沥青铀矿石和包好的照相底片搁在一起，底片因曝光而作废了。但是，这个人只得出了一个 “常识性” 的结论：不能把照相底片同沥青铀矿石放在一起。这个结论虽然是对的，也有实用价值；可是由于他缺乏一种刨根究底的钻研精神，没有把原因搞清楚，以至白白地失去了一项重大发现的机会。粗心的人是难有重要发现的，伟大的机会到来时，常常擦肩而过。因此，科学上想要有成就，必须首先养成不放过细节的习惯和本领。

令人惋惜的是，当时科学家们并没有认识到放射性物质的危害性，贝克勒尔也因为成天跟放射性物质打交道而让健康受损，在1908年去世，他是第一位因研究反射性物质而献出生命的科学家。