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四十、贾谊徒能说鬼神

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声称自己看懂的。从美国西海岸到中国东海岸,我们同行的几个人也聚在一起细细研读,结果愈发不明白……”

    “嗯,你们应该不明白。”孙元起点点头,这篇论文可是综合了五届诺贝尔物理学奖7位得主的成果,几乎囊括二十世纪前四十年量子力学发展的所有成就,是无数物理天才的智慧结晶。并自创立以来,一直在折磨无数的后学生。二十世纪初的物理学家怎么可能读读就会明白呢?这可是基本理念上的革新。

    身旁坐着的三个人,可不知道孙元起的所思所想,闻言皆是一愣。

    “比如您在论文中提及的光具有波粒二象性,光怎么可能既是波,又是粒子呢?”那位叫德库拉的青年学者,指着书中的某段话,满脸疑惑地问道。

    “同样一个男人,既能是儿子,也能是父亲。光具有波粒二象性,又有什么值得奇怪的呢?”孙元起反问道,“对这个理论,你们可以有疑问,但可以先接受,因为你们在未来三四十年间会明白它们的真实意义。”

    “对了,”卡塞尔教授突然记起一件事,“我们来的时候,加大伯克利分校的马丁教授委托我们向您问好,说他拜读了你的文章,正准备实践你在某篇论文中提出的实验方案呢!”

    “啊,马丁教授呀!他还好么?”孙元起随之摇摇头,“恐怕他这次未必能做出结果来。”

    “为什么?”三个齐声问道。

    “现在的技术手段太落后。”孙元起不想在这个问题上纠缠太多,便问德库拉,:“你们对于氡元素的物理特性、化学特性研究的如何了?”

    德库拉是耶鲁大学元素实验室的,答道:“按照原先拟定的计划,已经大致完成了,尤其是对氡气辐射的确定性效应和随机效应的研究,取得了一系列成果,为以后的辐射防护提供了科学依据和相应的解决方法。而且在接连发现氡、镥2种新元素之后,校方对于元素实验室成立两年以来所取得的成绩非常满意,大家都很振奋呢。”

    在1900年前后,各国科学家对于核辐射进行了大量的研究,却对辐射所能造成的伤害一无所知,根本毫无防护的意识。孙元起在元素实验室建立之初,便指出核辐射的危害,提醒大家加强自我保护。尤其在氡元素发现以后,对于以之为代表的核辐射确定性效应和随机效应,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protoactiniuium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,所以不打算说得太详细,“只有等有了粒子加速器,很多实验才能展开,很多新元素才能被发现。”

    “那还等什么?”车上坐的三个人几乎是异口同声地质问。

    孙元起打了个马虎眼:“哦,在设计原理、如何设计等问题上,我还有些没想好。”

    闻言,三人相互看着对方手中的杂志,皆大为汗颜:看看,这就是差距!人家大牛思考的,那是别人从来没有想到的问题;而自己呢,是大牛思考好了,写了出来,自己还看不明白。刚才怎么说的来着?“你们在未来三四十年间会明白它们的真实意义”。原来,自己跟人家大牛差的不是一年两年,是足足差了了三四十年的距离啊!
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