第639章 科學賢伉儷！幸運降臨！人工放射性

  第639章 科學賢伉儷！幸運降臨！人工放射性！布魯斯叔叔，我做到了！

  法國，鐳學研究所。

  伊蕾娜目前的研究課題就是放射性。

  而她研究的放射性，其深度遠遠超越了居里夫人時代所研究的內容。

  比如，她經常喜歡問別人一個看起來很簡單的問題。

  「在元素周期表中，什麼樣的元素能稱為【放射性元素】呢？」

  很多人聽完都覺得不可思議。

  這個問題還用問嗎？

  「當然是能放出射線的元素就是放射性元素。」

  

  每當這個時候，伊蕾娜就會耐心解釋道：

  「錯！」

  「在同位素概念沒有出現時，這樣說還有道理。」

  「但現在，這種說法是不對的。」

  「我們知道，在元素周期表中，幾乎每一種元素都有其同位素。」

  「所謂同位素，就是指同一個位置的元素。」

  「因為同位素之間，只是中子數不同，但質子數相同，所以在周期表占據同一個位置。」

  「比如，6號元素【碳】，就有C12、C13、C14等幾個同位素。」

  「88號元素【鐳】則有更多數量的同位素。」

  「有趣的是，碳的同位素C14同樣具有放射性，但我們卻不把碳稱為放射性元素。」

  「這是為什麼呢？」

  「因為只有沒有穩定同位素的元素，才會被稱為放射性元素。」

  「比如鐳，它的所有同位素都不穩定，都具有放射性，所以它是放射性元素。」

  「而碳雖然有C14這個放射性同位素，但是C12、C14是穩定存在的同位素，因此它不是放射性元素。」

  眾人聽完解釋，恍然大悟。

  在後世的元素周期表中，一共有118號元素。

  其中，43號元素【鎝】、【61】號元素【鉕】、以及所有83號【鉍】以上的元素，都是放射性元素。

  而從95號元素【鋂】開始，全部都是【人造元素】，自然界中沒有。

  注意，人造元素和人造同位素不是一個概念。

  95號之前的元素雖然都是自然界天然存在，但是其某些同位素並不天然存在，是人造出來的。

  在現在這個時間點，雖然元素周期表還不完整，但物理學家已經發現：所有放射性都是天然自發的放射行為。

  因此，很多人就認為，放射性是元素固有的性質，無法干預。

  然而，李奇維卻提出了人工放射性的可能。

  這對伊蕾娜造成的震驚可想而知。

  當居里夫人第一次聽到這個猜想後，鄭重地說道：

  「這是一個冒險但值得用心的課題！」

  不過，約里奧對此曾經有過懷疑。

  「雖然布魯斯教授提出的質子-中子模型能夠從理論上解釋放射性的本質。」

  「但是這並不能證明可以通過人工方式產生放射性。」

  「畢竟，該理論只能解釋放射性的本質，卻無法描述放射性的過程細節。」

  核物理領域所說的放射性，是特指放射出α射線、β射線、γ射線三種射線的現象。

  按照原子核的質子-中子模型，可以解釋三種射線的來源。

  α射線是原子核放出兩個質子和兩個中子形成的氦原子核。

  β射線是原子核里中子轉變成質子時放出的電子形成的電子流。

  γ射線是原子核內部發生某種特殊的躍遷，產生的電磁輻射。

  很明顯，這三種射線是【如何】具體產生的，目前沒有任何理論和實驗能證明。

  然而，伊蕾娜卻對人工放射性深信不疑，她提出自己的見解。

  「我認為探索人工放射性的本質，就是製造人工同位素。」

  「如今發現的天然放射性元素主要都是原子序數較高的重元素：比如鐳、鈾、釷等。」

  「像C14這樣的輕元素放射性，只有在宇宙射線中能發現一點。」

  「大部分的輕元素目前都沒有發現天然放射性。」

  「那麼，如果通過人工的手段，製造出某些輕元素的同位素，或許就能得到具有放射性的同位素。」

  約里奧瞬間被說服了。

  伊蕾娜的邏輯簡直無懈可擊。

  既然宇宙射線中存在C14這樣的天然放射性同位素。

  那麼他們若是製造出氮元素的某個同位素，是不是也可能具有放射性呢？

  從那時起，他就堅定了信念，一定要幫助伊蕾娜完成這個壯舉！

  然而，實驗物理想要成功太難了！

  他們倆遇到了和考克饒夫一樣的問題。

  那就是只有方向，卻沒有具體的方法。

  於是，只能一個一個實驗去試。

  和考克饒夫不同，伊蕾娜選擇用α射線去轟擊。

  因為它含有2個質子和兩個中子，更容易形成同位素。

  在約里奧的安慰下，伊蕾娜從焦慮中走出來。

  考克饒夫的成功是人家應得的，她應該為對方感到開心。

  伊蕾娜見過對方，那是一個非常有禮貌的紳士。

  因此，她很快就把全部的精力再次投入到工作中。

  這一天，實驗室內。

  伊蕾娜翻開今天的實驗計劃書，說道：

  「哦，今天要做α射線轟擊鋁箔的實驗。」

  「親愛的，我覺得我們倆可能要白費一天時間了。」

  約里奧一邊擺弄儀器，一邊笑著說道：

  「這是什麼道理？」

  「實驗還沒開始呢，你怎麼知道會失敗？」

  在約里奧的心中，伊蕾娜有點神經大條，經常給人一種傻乎乎直愣愣的感覺。

  再配上她的才華，就產生了強烈的反差的呆萌感。

  比如現在，剛進實驗室沒多久，就開始胡言亂語了。

  然而，伊蕾娜解釋道：

  「因為這個實驗已經被很多人做過了啊。」

  「轟擊鋁箔的實驗，恐怕是原子物理領域最經典的實驗了。」

  「難道還能有什麼新的發現啊？」

  約里奧搖搖頭，不認同她的觀點。

  「我不這樣想。」

  「你看考克饒夫，僅僅是把質子的能量提高，就成功實現了人工核裂變。」

  「這說明任何一個微小因素的改變，都會影響實驗結果。」

  「以往大家做α射線轟擊鋁箔的實驗，一般都是用鐳或者鈾元素的放射性產生α射線源。」

  「那麼我們能不能換一種源頭呢？」

  「比如用釙元素或者氡元素產生α射線？」

  伊蕾娜聞言，眼睛明亮。

  「咦？」

  「我還真很少看過類似的研究和論文呢？」

  「約里奧，你還挺有想法的。」

  約里奧嘿嘿傻笑。

  「這些都是我從居里夫人身上學到的經驗。」

  他不著痕跡地拍了一個馬屁。

  二人說干就干。

  鐳學研究所確實強大，外面千金難尋的放射性物質，在這裡種類齊全。

  伊蕾娜很快就找來了釙、氡、錒、釷、鏷等放射性元素，準備給這個實驗來個豪華升級版。

  他們首先用釙做放射源。

  實驗設置很簡單：

  一個容器中裝有釙元素，通過電磁場控制其放射出的α射線。

  在容器前方一定距離處，擺放一張鋁箔，調整鋁箔的厚度，使得α射線能正好被全部吸收。

  鋁箔的後面有螢光屏，一旦有粒子撞擊，便能通過顯微鏡觀察到螢光。

  很明顯，在正常情況下，螢光屏是不會亮的。

  因為釙產生的α射線無法穿透鋁箔，抵達不了螢光屏。

  當初盧瑟福發現質子就是用的這套裝置。

  只不過他在容器中充了氮氣，α射線與氮原子核撞擊後，產生了質子，質子又是可以穿透鋁箔的。

  所以他通過顯微鏡看到了螢光。

  但是現在，伊蕾娜要做的實驗，是想看能不能通過撞擊，直接讓鋁元素本身產生放射性。

  要是在核反應概念沒有提出之前，這種想法絕對會被當成天方夜譚。

  「瘋了，絕對瘋了！」

  但是現在，伊蕾娜對此很有信心。

  鋁箔不行，那就換鐵箔、金箔，照著元素周期表一個一個去試。

  此刻，她和約里奧全身穿著防護服，避免射線造成的輻射。

  這也是布魯斯教授最先提出的一種保護方法。

  如今科學界越來越意識到射線的輻射危害作用。

  以前那種以放射性為尊的潮流也開始得到遏制。

  啪！

  實驗開始！

  伊蕾娜首先將鋁箔移去，很快就觀察到螢光屏上的螢光。

  這說明釙元素正在穩定地放射出α射線。

  接著，她又將鋁箔放入，顯示屏上的螢光頓時消失。

  很明顯，α射線被鋁箔擋住了。

  伊蕾娜心中一陣嘆氣，實驗看來註定是失敗了。

  然而，一旁的約里奧卻依然在默默觀察。

  「別急，再等一會兒。」

  伊蕾娜便也安靜地觀察實驗。

  畢竟用釙做放射源很少見過，也確實需要完整的記錄。

  很快，伊蕾娜的神色突然一變！

  「咦？」

  「約里奧，你看到了嗎？」

  「螢光屏剛剛好像閃爍了！」

  「鋁箔真的出現放射性了嗎？」

  「天啊！」

  「該不會真的成功了吧！」

  伊蕾娜已經興奮的不知所以了。

  隔著防護服都能想像出她的喜悅表情。

  約里奧還始終保持著冷靜。

  「不一定。」

  「有可能是鋁箔的厚度不夠精確。」

  「長時間的轟擊下，部分α射線透過了鋁箔，所以產生螢光。」

  伊蕾娜聞言，點點頭。

  這個猜想不無道理。

  她立刻就想到了驗證方案！

  「把α射線源關掉，看看螢光還在不在。」

  說罷，她就便將釙元素用罩子蓋了起來，這樣其放射的α射線就出不來了。

  神奇的事情發生了！

  移去α射線後，伊蕾娜和約里奧驚訝地發現：螢光還存在！

  這太不可思議了！

  哪怕是冷靜的約里奧也興奮了。

  「螢光是因為鋁箔自己的變化導致的。」

  「此刻的鋁箔正在發射某種物質，撞擊到螢光屏上，所以產生螢光。」

  「天啊！」

  「鋁箔真的產生了放射性！」

  這一下，二人徹底瘋狂了！

  他們相視一眼，都從對方眼中看到了無盡的情愫。

  但是現在還不是慶祝的時候。

  二人立刻拿出實驗物理學家的基本素質：

  一絲不苟地記錄任何實驗現象。

  他們發現，螢光的強度是隨著時間遞減的，直至完全消失。

  這說明鋁箔產生的某种放射性，其半衰期應該很短，所以很快就衰變成某種穩定的元素。

  接著，他們又重複了幾次實驗，發現了同樣的現象。

  至此，二人可以肯定，他們真的發現了人工放射性。

  約里奧激動地不知道該說什麼。

  他之前說的改變射線源也只是為了安慰鼓勵伊蕾娜，心中並不看好。

  但是伊蕾娜就好像幸運女神一般。

  把一個平平無奇的實驗變成了驚天動地的實驗！

  毫無疑問，這是一個妥妥諾獎級的成果。

  約里奧很清楚，這個結果將會給物理學界帶去何等的轟動。

  伊蕾娜喜極而泣，她一把抱住約里奧，想要發泄心中的各種委屈、喜悅等雜糅在一起的情緒。

  約里奧輕輕地拍動她的後背，臉上笑開了花，心中想的卻是：這下能開開心心地舉行婚禮了。

  要是沒有他的突發奇想，用釙作為放射源，伊蕾娜還真不一定能發現人工放射性。

  他完全有資格說：

  「我是伊蕾娜背後的男人。」

  後來別人問他：

  「約里奧，你給伊蕾娜送的什麼新婚禮物？」

  約里奧風輕雲淡地說道：沒什麼，區區一個諾獎而已。

  伊蕾娜二人整理好實驗數據後，接著就去找居里夫人。

  她要第一時間向母親分享這份喜悅。

  居里夫人在看完實驗資料後，驚訝的合不攏嘴。

  「恭喜你們。」

  「這是核物理領域了不起的成就！」

  居里夫人畢竟是大佬中的大佬，她提醒道：

  「我認為你們下一步要繼續研究鋁箔放射性的機理，以及它放射出的射線是什麼。」

  伊蕾娜一把摟住母親，說道：

  「哎呀，我等不及了，我要立刻發表論文！」

  居里夫人寵溺地笑著。

  以這個成果的重要性，也確實值得先發表論文了。

  約里奧看著母女二人，心中非常敬佩。

  母親發現並研究了天然放射性，女兒又發現了人工放射性。

  這對母女簡直就是科學界的傳奇。

  而他自己又是何等幸運，能夠娶伊蕾娜為妻。

  約里奧臉上帶著笑意，心中發誓道：

  「我會默默守護你，為你實現一切願望！」

  然而，此刻的伊蕾娜，心思早已飛到了遠方。

  「布魯斯叔叔，我終於沒有讓你失望。」

  「我做到了！」

  （還有更新耶）