更是作为研究课题的重中之重。
“那就好,最近我根据元素周期表和实际科考,发现铀矿中还有一种新元素没有被发现。等到了学校安定下来,我们再好好谈谈这个计划。”孙元起说的是原子序数91的镤,它是天然放射性元素。
物理学和化学家们在研究物质放射性的过程中,新奇事物不断被发现。1900年,克鲁克斯在提取铀矿中的铀时,将碳酸铵加进铀盐溶液中,使铀和铁共同沉淀,过滤后,用过量碳酸铵和氢氧化铵使铀再溶解,发现残留的氢氧化铁仍具有强烈的放射性。他认为残留在氢氧化铁中的不溶物中存在一种新的放射性元素,就称它为uraniamx,即铀x。几乎是同时,贝克勒尔将氯化钡加入铀盐溶液中,再将钡以硫酸盐沉淀,也发现硫酸钡显示放射性,使他迷惑不解。
到1913年,波兰出生的美籍化学家法江斯和他的助手戈林证实铀x是两种组分的混合物,分别称为铀x1和铀x2。他们还明确说明铀x2是位于钍和铀之间的一种新的放射性元素,又命名它为brevium,元素符号定为bv。这一词来自希腊文中“短命”的词,因为它的寿命很短。我们有人将它译成鈚,也有人译成鋍。后来铀x被称为铀x1。
1912年德国物理学家盖革和勒塔尔发现铀放射出两组a粒子,各组放射射程和速度各不相同,认为铀由两种不同组分组成,又分别称它们为uraniumi(ui,即铀i)和uranium2(u2,即铀2)。一直到1921年,德国放射化学家哈恩又发现一种放射性元素,称为uraniumz(uz),即铀z,并证明它和铀x2互为同位素。
在1917年间,索迪和克兰斯顿从沥青铀矿的残渣中发现一放射性元素,因它性质和钽相似,命名它为类钽ekatantalum。
同年哈恩和梅特纳(女)也从同一矿中发现一放射性元素,命名为protoactinium。这一词来自希腊文protos(起源)和actinium(锕)缀合而成,表示它能转变成锕,是锕的“起源”或“母体”,元素符号订为pa。我们译成镤。
这些情况使当时的科学家们眼花缭乱。使他们认识到放射性元素的衰变,提出了同位素的概念,也就发现了位于90号元素钍和92号元素铀之间的91号元素镤。,
也正是他们一个接一个地把这种令人眼花缭乱的情况逐渐阐明。天然铀包含着铀238、铀235和铀234三种同位素,其中铀238含量最大,占99%以上。u1就是铀238;u2就是铀234。它们都是a放射,但半衰期不同。铀238放射a射线,转变成另一种元素,即铀x,后来称为铀x1,是钍的一种同位素,钍234。
铀x2也就是brevium即镤。二者是同一元素的不同同位素,法江斯和戈林发现的brevium是镤234;哈恩和梅特纳发现的protoactinium是镤231。只是protoactinium这个命名被接受了,brevium没有被接受。同样地,索迪和克兰斯顿发现的类钽ekatantaum也是镤231。它们本来是从同一矿物中被发现的。
哈恩发现的铀z也是镤234。但是它和铀x2的半衰期不同,铀x2的半衰期是1.14分钟,性质不稳定,能转变成铀z,而铀z半衰期是6.7小时,性质较稳定。它们二者像是两种不同元素,可是它们具有同是234的质量数,核电荷数又相同,因而不能认为是不同元素,也不能看作互为同位素,就称nuclearisomers,我们有人译成同核异性。
究竟谁先发现镤,看来这不是主要的问题了。
1917年由索地(f.soddy)和克兰斯顿(j.a.cranston),哈恩(o.hahn)和迈特纳(itner)分别独自发现。直到1927年,德国化学家格罗斯(a.v.grosse)才首先分离出2毫克镤的5价化合物。
这在《元素发现史》一书里有明确记载。元素实验室要做的,就是在同位素理论和衰变理论指导下,对铀矿重新认真分析即可。
发现新元素,对于任何一位科学家都是无法抗拒的诱惑,mit的卡塞尔听到这个消息,都有些眼红耳热。如果真如孙元起所说,那元素实验室岂不是充分满足了耶鲁大学的期待,吸引全世界科学家的眼光?德库拉几个有些摩拳擦掌,迫不及待。
高兴了一会儿,孙元起又提出如果正式确定该种新元素,希望耶鲁大学能够预先筹备一笔资金,准备研制粒子加速器,为以后原子核物理,包括新元素的发现,提供一种良兵利器。
“粒子加速器?”车上的各位学者从来没听过这个词语。
“就是给粒子加速的一种仪器。这只是我一个不成熟的想法。”孙元起对于这个设备只有一些初步设想,
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