镭元素的发现过程（神奇的化学元素镭）

#423头条知识节#

由于居里夫人只是理论上推测但无法证明新元素镭，所以巴黎大学的董事会拒绝为她提供她所需要的实验室、实验设备和助理员，她只能在校内一个无人使用的破旧大棚子里进行实验。她工作了四年，最初两年做的是粗笨的化工厂的活儿：不断地溶解分离。经过一千多个日夜的辛苦工作，8吨小山一样的矿渣最后只剩下小器皿中的一点液体，再过一会儿将结晶析成一小块晶体，那就应该是元素镭！当她满怀希望地朝那只小玻璃器皿中看时，她看到的只是一团污迹。

居里夫人疲倦地回到家想找出失败的原因：“如果我知道为什么失败，我就不会对失败太在意了。为什么只是一团污迹，而不是一小块白色或无色晶体呢？”沉思良久，她突然恍然大悟：也许镭就是那个样子，不像预测的那样是一团晶体。他们起身跑到实验室，还没等开门，居里夫人就从门缝里看到了她伟大的“发现”：器皿里不起眼的那团污迹，此时在黑夜中发出耀眼的光芒。这就是镭——一种具有极强放射性的新被发现的元素！

玛丽1867年出生于波兰的华沙，高中毕业后，曾患了一年的精神疾病。由于是女性的原因，她不能在俄罗斯或波兰的任何大学继续进修，所以她做了几年的家庭教师。最终，在她姐姐的经济支持下移居巴黎，并在索邦学习数学和物理学。

经过四年的努力后，玛丽于巴黎大学取得物理及数学两个硕士学位。在那里，她成为了该校第一名女性讲师。玛丽在索邦结识了另一名讲师——皮埃尔·居里，就是她后来的丈夫。他们两个经常在一起进行以沥青铀矿石为主的放射性物质的研究，因为这种矿石的总放射性比其所含有的铀的放射性还要强。在研究过程中，她发现能放射出那种奇怪光线的不只有铀，因此，她做出大胆判断：还有一种物质能够放射光线，这种新的物质，也就是还未发现的新元素，只是极少量地存在于矿物之中。居里夫人把它定名为“镭”，因为在拉丁文中，它的原意就是“放射”。

当时很多科学家并不相信，认为居里夫妇只是一种假设，甚至有人说道：“如果真有那种元素，请提取出来，让我们瞧瞧!”要提炼镭元素，需要足够的沥青铀矿，而这种矿很稀少，价格又很昂贵，他们根本无法得到。这件事后来传到奥地利，迅速得到奥地利政府的支持，奥地利政府赠送他们一吨已提取过铀的沥青矿残渣，这才开始了提取纯镭的实验。

经过3年多的艰苦工作，居里夫妇终于在1902年提炼出0.1克镭盐，接着又初步测定了镭的原子量。由于这种元素的放射性比铀强200万倍，因而它不用借助任何外力，就会自然发光发热。

贝克勒尔发现的射线，引起了居里夫人极大兴趣，射线放射出来的力量是从哪里来的?居里夫人看到当时欧洲所有的实验室还没有人对铀射线进行过深刻研究，于是决心闯进这个领域。理化学校校长经过皮埃尔多次请求，才允许居里夫人使用一间潮湿的小屋作理化实验，在摄氏6度的室湿里，她完全投入到铀盐的研究中去了。居里夫人受过严格的高等化学教育，她在研究铀盐矿石时想到，没有什么理由可以证明铀是惟一能发射射线的化学元素。

她根据门捷列夫的元素周期律排列的元素，逐一进行测定，结果很快发现另外一种钍元素的化合物，也能自动发出射线，与铀射线相似，强度也相像。居里夫人认识到，这种现象绝不只是铀的特性，必须给它起一个新名称。居里夫人提议叫它放射性，铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质，叫作“放射性元素”。

一天，居里夫人想到，矿物是否有放射性?在皮埃尔的帮助下，她连续几天测定能够收集到的所有矿物。她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多。经过仔细的研究，居里夫人不得不承认，用这些沥青铀矿中铀和钍的含量，绝不能解释她观察到的放射性的强度。

这种反常的而且过强的放射性是哪里来的?只能有一种解释：这些沥青矿物中含有一种少量的比铀和钍的放射性作用强得多的新元素。居里夫人在以前所做的试验中，已经检查过当时所有已知的元素了。居里夫人断定，这是一种人类还不知道的新元素，她要找到它!

居里夫人的发现吸引了皮埃尔的注意，居里夫妇一起向未知元素进军。在潮湿的工作室里，经过居里夫妇的合力攻关，1898年7月，他们宣布发现了这种新元素，它比纯铀放射性要强400倍。为了纪念居里夫人的祖国——波兰，新元素被命名为钋。1898年12月，居里夫妇又根据实验事实宣布，他们又发现了第二种放射性元素，这种新元素的放射性比钋还强。他们把这种新元素命名为“镭”。

可是，当时谁也不能确认他们的发现，因为按化学界的传统，一个科学家在宣布他发现新元素的时候，必须拿到实物，并精确地测定出它的原子量。而居里夫人的报告中却没有实物和镭的原子量，手头也没有镭的样品。为了得到镭，居里夫妇必须从沥青铀矿中分离出镭来。这种矿很稀少，矿中铀的含量极少，价格又很昂贵，他们根本买不起。后来，他们得到了奥地利政府赠送的一吨已提取过铀的沥青矿的残渣，开始了提取纯镭的实验。

在一间简陋的窝棚里，居里夫人要把上千公斤的沥青矿残渣，一锅锅地煮沸，还要用棍子在锅里不停地搅拌;要搬动很大的蒸馏瓶，把滚烫的溶液倒进倒出。就这样，经过3年零9个月锲而不舍的工作，1902年，居里夫妇终于从矿渣中提炼出0.1克镭盐，接着又初步测定了镭的原子量。1898 年 12 月，根据同样的方法，玛丽·居里和皮埃尔·居里从沥青铀矿提取铀后的矿渣中分离出氯化镭，1907年测出镭元素的新的原子量，1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭，它的英文名称来源于拉丁文radius，含义是“射线”。

镭在地壳中的含量为1×10-9%，至今已发现质量数为206～230的同位素中，除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同位素外，其余都是用人工方法合成的。镭存在于所有的铀矿中，每2.8吨铀矿中含1克镭。

居里夫人怎么样也想不到，镭的发现到后来会引发出一场巨大的灾难。

当居里夫人发现镭以后，当时医生发现接触镭能消灭肿瘤，这个是因为镭的放射性能够破坏人体内的恶性组织，但是镭有剧毒，它能取代人体内的钙并在骨骼中浓集，急性中毒时，会造成骨髓的损伤和造血组织的严重破坏，慢性中毒可引起骨瘤和白血病。不过当时，大家对于放射性的危害并不了解，人们只知道这种放射性元素蕴含巨大的能量，就连发现者居里夫人都每天把它带在身上。

早在镭单质被提取出来的那一年，居里先生就用自己的手臂做了试验，与镭亲密接触了一段时间后，衰变产生的γ射线让他的手臂开始发红、表皮坏死、结痂，一个多月后才开始重新生长。而 1934 年，居里夫人更是因为长期遭受镭的辐射而早早去世。

然而在商人的逐利行为的推动下以及媒体的舆论宣传下，居里先生的实验居然成为了正面例子，商人声称化妆品中加入镭,并声称该化妆品有返老还童、令皮肤焕发第二春的神奇功效。

作为人类发现的第一种放射性元素,人们惊叹于它发出射线的神奇,尤其是X光机在一战的战场治疗中大显身手之后,公众对于镭的崇拜更是达到了疯狂的程度。虽然居里夫人曾经提醒“这种新元素并不熟悉,需要谨慎”,但这一理性的声音很快就被商人们的夸大宣传所掩盖，媒体甚至将镭所发出的辐射称为“天使射线”,一时之间，镭成为了大明星，被民众当成了包治百病的神药。那时候医生都给病人开镭药奎宁水，才能让病人觉得满意，除此之外，无论是食物用品玩具，都被加上了镭被广泛售卖，要知道，镭无论在什么时候，成本都非常高昂，一克镭在四十年代价值六十万美元，而任何物品只要和镭沾上边，价格就可以高几个台阶，这些让商人大赚一把。

1921 年，有一个叫做艾米丽的突然体重下降，关节疼痛，第二年，艾米丽的牙医发现她的下巴几乎脱落。接着是严重的贫血，和不断地吐血。1923年9月，艾米丽停止了呼吸。她的死亡报告上写着：胃溃疡，当然还有说是三期梅毒的。可是法医哈里森·S·马特兰却发现艾米丽的去世并不是简单的胃溃疡，他注意到艾米丽是一名“表盘画工”，当他更深入地调查化学元素镭，认为这可能是致死的真正元凶，因为艾米丽的症状和教科书上镭中毒的症状一模一样。他意识到镭元素对人体可能潜藏着巨大的危害，为了告诉大家这种元素的危害。他起草了一份报告：《使用放射性物质的未知危害》。

1925年，镭姑娘们集体起诉，把美国镭公司告上法庭，但因为害怕失去工作，大部分人选择了和解，只有5位姑娘坚持诉讼，当时的这群女孩已经被镭放射性严重侵蚀，连喘气都带着放射性。镭公司为了自己利益的残酷打压，最终并没有成功，为了证明镭对人身体的危害，1928 年，艾米丽被开棺验尸，理论上说：“如果艾米丽的骨灰具有放射性，那么伽马和贝塔射线就会穿透黑纸，让底片感光。”而开棺验尸的结果最终证明镭这一点。

当时有一个美国人名叫埃本·拜尔的富豪。他每天坚持饮用这种保健饮料，结果镭沉积在骨头上，巨大的放射性能量打穿骨头，拜尔的下巴最后满是空洞，一碰就掉。这种饮品还让他患上了癌症，晚年痛苦不堪，他断气时体重只有90磅，51岁去世后，连他的棺材都是铅做的。他的遗骨也被做了同样的测试，呈现了大量的亮点。埃本·拜尔的死亡，给了镭公司很大的压力，最终镭公司败诉，不得不赔偿这些镭姑娘，然而这个时候，镭辐射的危害已经持续了 20 多年。

要知道，和其他物质不同的是，被骨骼吸收的镭，会一直留在人体内。只要它一直留存在人体内，它就在体内衰减，随着镭的衰减，它会产生两种放射：阿尔法粒子和伽马射线。阿尔法由两个中子和两个质子组成，如果它们在体外，不会有什么危险，但是如果在体内的话，它们会把镭姑娘的骨头打成马蜂窝。

这些镭姑娘由于下颚骨的骨细胞更新换代很快，所以吸收了最多的镭。镭姑娘看到自己的牙齿掉落，掉光，连下巴都摇摇欲碎。一些人只能截除了下巴，剩下的骨头都变得脆弱。关节开始疼痛，而且感到越来越疲倦。才20多岁，就一个一个死去。受害者的不仅仅是这些镭姑娘，无数人因为镭制品身体受到严重的辐射，当时服用“镭补水”死后，连棺材都要用厚厚的铅包裹才能下葬。而已经去世的，还要被挖出来，重新埋葬。

我们现在知道，为什么镭会具有发光特性，但是在当时，镭的发光特性还被作为大补之物，镭和氡健康水疗中心在二三十年代迅速走红，无论男女都可以在镭泥中长时间放松、用镭水冲洗身体，令皮肤发光。

自从人们发现镭的发光特性后，就连在广告里都不能放过它。广告中说到：这款“镭花筒”可以兼作“美妙”的夜光，因为它“在黑暗的房间里散发着诡谲的光芒”。这些都让使用者的皮肤遭到了严重的侵蚀。

即使 40 年代政府已经限制镭在商业上的运用，还是被没有阻止商人的逐利行为，有款1951年上市镭辐射玩具，售价49.5美元，包含四个铀放射源，alpha放射源，Beta放射源和Gamma射线源，而制造者宣传此款玩具绝对安全。

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