1900：游走在欧洲的物理学霸 - 第639章 科学贤伉俪！幸运降临！人工放射性

    第639章 科学贤伉俪！幸运降临！人工放射性！布鲁斯叔叔，我做到了！
    法国，镭学研究所。
    伊蕾娜目前的研究课题就是放射性。
    而她研究的放射性，其深度远远超越了居里夫人时代所研究的内容。
    比如，她经常喜欢问别人一个看起来很简单的问题。
    “在元素周期表中，什么样的元素能称为【放射性元素】呢？”
    很多人听完都觉得不可思议。
    这个问题还用问吗？
    “当然是能放出射线的元素就是放射性元素。”
    每当这个时候，伊蕾娜就会耐心解释道：
    “错！”
    “在同位素概念没有出现时，这样说还有道理。”
    “但现在，这种说法是不对的。”
    “我们知道，在元素周期表中，几乎每一种元素都有其同位素。”
    “所谓同位素，就是指同一个位置的元素。”
    “因为同位素之间，只是中子数不同，但质子数相同，所以在周期表占据同一个位置。”
    “比如，6号元素【碳】，就有c12、c13、c14等几个同位素。”
    “88号元素【镭】则有更多数量的同位素。”
    “有趣的是，碳的同位素c14同样具有放射性，但我们却不把碳称为放射性元素。”
    “这是为什么呢？”
    “因为只有没有稳定同位素的元素，才会被称为放射性元素。”
    “比如镭，它的所有同位素都不稳定，都具有放射性，所以它是放射性元素。”
    “而碳虽然有c14这个放射性同位素，但是c12、c14是稳定存在的同位素，因此它不是放射性元素。”
    众人听完解释，恍然大悟。
    在后世的元素周期表中，一共有118号元素。
    其中，43号元素【锝】、【61】号元素【钷】、以及所有83号【铋】以上的元素，都是放射性元素。
    而从95号元素【镅】开始，全部都是【人造元素】，自然界中没有。
    注意，人造元素和人造同位素不是一个概念。
    95号之前的元素虽然都是自然界天然存在，但是其某些同位素并不天然存在，是人造出来的。
    在现在这个时间点，虽然元素周期表还不完整，但物理学家已经发现：所有放射性都是天然自发的放射行为。
    因此，很多人就认为，放射性是元素固有的性质，无法干预。
    然而，李奇维却提出了人工放射性的可能。
    这对伊蕾娜造成的震惊可想而知。
    当居里夫人第一次听到这个猜想后，郑重地说道：
    “这是一个冒险但值得用心的课题！”
    不过，约里奥对此曾经有过怀疑。
    “虽然布鲁斯教授提出的质子-中子模型能够从理论上解释放射性的本质。”
    “但是这并不能证明可以通过人工方式产生放射性。”
    “毕竟，该理论只能解释放射性的本质，却无法描述放射性的过程细节。”
    核物理领域所说的放射性，是特指放射出α射线、β射线、γ射线三种射线的现象。
    按照原子核的质子-中子模型，可以解释三种射线的来源。
    α射线是原子核放出两个质子和两个中子形成的氦原子核。
    β射线是原子核里中子转变成质子时放出的电子形成的电子流。
    γ射线是原子核内部发生某种特殊的跃迁，产生的电磁辐射。
    很明显，这三种射线是【如何】具体产生的，目前没有任何理论和实验能证明。
    然而，伊蕾娜却对人工放射性深信不疑，她提出自己的见解。
    “我认为探索人工放射性的本质，就是制造人工同位素。”
    “如今发现的天然放射性元素主要都是原子序数较高的重元素：比如镭、铀、钍等。”
    “像c14这样的轻元素放射性，只有在宇宙射线中能发现一点。”
    “大部分的轻元素目前都没有发现天然放射性。”
    “那么，如果通过人工的手段，制造出某些轻元素的同位素，或许就能得到具有放射性的同位素。”
    约里奥瞬间被说服了。
    伊蕾娜的逻辑简直无懈可击。
    既然宇宙射线中存在c14这样的天然放射性同位素。
    那么他们若是制造出氮元素的某个同位素，是不是也可能具有放射性呢？
    从那时起，他就坚定了信念，一定要帮助伊蕾娜完成这个壮举！
    然而，实验物理想要成功太难了！
    他们俩遇到了和考克饶夫一样的问题。
    那就是只有方向，却没有具体的方法。
    于是，只能一个一个实验去试。
    和考克饶夫不同，伊蕾娜选择用α射线去轰击。
    因为它含有2个质子和两个中子，更容易形成同位素。
    在约里奥的安慰下，伊蕾娜从焦虑中走出来。
    考克饶夫的成功是人家应得的，她应该为对方感到开心。
    伊蕾娜见过对方，那是一个非常有礼貌的绅士。
    因此，她很快就把全部的精力再次投入到工作中。
    这一天，实验室内。
    伊蕾娜翻开今天的实验计划书，说道：
    “哦，今天要做α射线轰击铝箔的实验。”
    “亲爱的，我觉得我们俩可能要白费一天时间了。”
    约里奥一边摆弄仪器，一边笑着说道：
    “这是什么道理？”
    “实验还没开始呢，你怎么知道会失败？”
    在约里奥的心中，伊蕾娜有点神经大条，经常给人一种傻乎乎直愣愣的感觉。
    再配上她的才华，就产生了强烈的反差的呆萌感。
    比如现在，刚进实验室没多久，就开始胡言乱语了。
    然而，伊蕾娜解释道：
    “因为这个实验已经被很多人做过了啊。”
    “轰击铝箔的实验，恐怕是原子物理领域最经典的实验了。”
    “难道还能有什么新的发现啊？”
    约里奥摇摇头，不认同她的观点。
    “我不这样想。”
    “你看考克饶夫，仅仅是把质子的能量提高，就成功实现了人工核裂变。”
    “这说明任何一个微小因素的改变，都会影响实验结果。”
    “以往大家做α射线轰击铝箔的实验，一般都是用镭或者铀元素的放射性产生α射线源。”
    “那么我们能不能换一种源头呢？”
    “比如用钋元素或者氡元素产生α射线？”
    伊蕾娜闻言，眼睛明亮。
    “咦？”
    “我还真很少看过类似的研究和论文呢？”
    “约里奥，你还挺有想法的。”
    约里奥嘿嘿傻笑。
    “这些都是我从居里夫人身上学到的经验。”
    他不着痕迹地拍了一个马屁。
    二人说干就干。
    镭学研究所确实强大，外面千金难寻的放射性物质，在这里种类齐全。
    伊蕾娜很快就找来了钋、氡、锕、钍、镤等放射性元素，准备给这个实验来个豪华升级版。
    他们首先用钋做放射源。
    实验设置很简单：
    一个容器中装有钋元素，通过电磁场控制其放射出的α射线。
    在容器前方一定距离处，摆放一张铝箔，调整铝箔的厚度，使得α射线能正好被全部吸收。
    铝箔的后面有荧光屏，一旦有粒子撞击，便能通过显微镜观察到荧光。
    很明显，在正常情况下，荧光屏是不会亮的。
    因为钋产生的α射线无法穿透铝箔，抵达不了荧光屏。
    当初卢瑟福发现质子就是用的这套装置。
    只不过他在容器中充了氮气，α射线与氮原子核撞击后，产生了质子，质子又是可以穿透铝箔的。
    所以他通过显微镜看到了荧光。
    但是现在，伊蕾娜要做的实验，是想看能不能通过撞击，直接让铝元素本身产生放射性。
    要是在核反应概念没有提出之前，这种想法绝对会被当成天方夜谭。
    “疯了，绝对疯了！”
    但是现在，伊蕾娜对此很有信心。
    铝箔不行，那就换铁箔、金箔，照着元素周期表一个一个去试。
    此刻，她和约里奥全身穿着防护服，避免射线造成的辐射。
    这也是布鲁斯教授最先提出的一种保护方法。
    如今科学界越来越意识到射线的辐射危害作用。
    以前那种以放射性为尊的潮流也开始得到遏制。
    啪！
    实验开始！
    伊蕾娜首先将铝箔移去，很快就观察到荧光屏上的荧光。
    这说明钋元素正在稳定地放射出α射线。
    接着，她又将铝箔放入，显示屏上的荧光顿时消失。
    很明显，α射线被铝箔挡住了。
    伊蕾娜心中一阵叹气，实验看来注定是失败了。
    然而，一旁的约里奥却依然在默默观察。
    “别急，再等一会儿。”
    伊蕾娜便也安静地观察实验。
    毕竟用钋做放射源很少见过，也确实需要完整的记录。
    很快，伊蕾娜的神色突然一变！
    “咦？”
    “约里奥，你看到了吗？”
    “荧光屏刚刚好像闪烁了！”
    “铝箔真的出现放射性了吗？”
    “天啊！”
    “该不会真的成功了吧！”
    伊蕾娜已经兴奋的不知所以了。
    隔着防护服都能想象出她的喜悦表情。
    约里奥还始终保持着冷静。
    “不一定。”
    “有可能是铝箔的厚度不够精确。”
    “长时间的轰击下，部分α射线透过了铝箔，所以产生荧光。”
    伊蕾娜闻言，点点头。
    这个猜想不无道理。
    她立刻就想到了验证方案！
    “把α射线源关掉，看看荧光还在不在。”
    说罢，她就便将钋元素用罩子盖了起来，这样其放射的α射线就出不来了。
    神奇的事情发生了！
    移去α射线后，伊蕾娜和约里奥惊讶地发现：荧光还存在！
    这太不可思议了！
    哪怕是冷静的约里奥也兴奋了。
    “荧光是因为铝箔自己的变化导致的。”
    “此刻的铝箔正在发射某种物质，撞击到荧光屏上，所以产生荧光。”
    “天啊！”
    “铝箔真的产生了放射性！”
    这一下，二人彻底疯狂了！
    他们相视一眼，都从对方眼中看到了无尽的情愫。
    但是现在还不是庆祝的时候。
    二人立刻拿出实验物理学家的基本素质：
    一丝不苟地记录任何实验现象。
    他们发现，荧光的强度是随着时间递减的，直至完全消失。
    这说明铝箔产生的某种放射性，其半衰期应该很短，所以很快就衰变成某种稳定的元素。
    接着，他们又重复了几次实验，发现了同样的现象。
    至此，二人可以肯定，他们真的发现了人工放射性。
    约里奥激动地不知道该说什么。
    他之前说的改变射线源也只是为了安慰鼓励伊蕾娜，心中并不看好。
    但是伊蕾娜就好像幸运女神一般。
    把一个平平无奇的实验变成了惊天动地的实验！
    毫无疑问，这是一个妥妥诺奖级的成果。
    约里奥很清楚，这个结果将会给物理学界带去何等的轰动。
    伊蕾娜喜极而泣，她一把抱住约里奥，想要发泄心中的各种委屈、喜悦等杂糅在一起的情绪。
    约里奥轻轻地拍动她的后背，脸上笑开了，心中想的却是：这下能开开心心地举行婚礼了。
    要是没有他的突发奇想，用钋作为放射源，伊蕾娜还真不一定能发现人工放射性。
    他完全有资格说：
    “我是伊蕾娜背后的男人。”
    后来别人问他：
    “约里奥，你给伊蕾娜送的什么新婚礼物？”
    约里奥风轻云淡地说道：没什么，区区一个诺奖而已。
    伊蕾娜二人整理好实验数据后，接着就去找居里夫人。
    她要第一时间向母亲分享这份喜悦。
    居里夫人在看完实验资料后，惊讶的合不拢嘴。
    “恭喜你们。”
    “这是核物理领域了不起的成就！”
    居里夫人毕竟是大佬中的大佬，她提醒道：
    “我认为你们下一步要继续研究铝箔放射性的机理，以及它放射出的射线是什么。”
    伊蕾娜一把搂住母亲，说道：
    “哎呀，我等不及了，我要立刻发表论文！”
    居里夫人宠溺地笑着。
    以这个成果的重要性，也确实值得先发表论文了。
    约里奥看着母女二人，心中非常敬佩。
    母亲发现并研究了天然放射性，女儿又发现了人工放射性。
    这对母女简直就是科学界的传奇。
    而他自己又是何等幸运，能够娶伊蕾娜为妻。
    约里奥脸上带着笑意，心中发誓道：
    “我会默默守护你，为你实现一切愿望！”
    然而，此刻的伊蕾娜，心思早已飞到了远方。
    “布鲁斯叔叔，我终于没有让你失望。”
    “我做到了！”
    (本章完)