宠文网

居里夫人自传

宠文网 > 科普学习 > 居里夫人自传

第63章 缺乏关怀下的奋斗 (6)

书籍名:《居里夫人自传》    作者:玛丽·居里
    《居里夫人自传》章节:第63章 缺乏关怀下的奋斗 (6),宠文网网友提供全文无弹窗免费在线阅读。!


  The  year    was  especially  important  in  the  development  of  the  new  science.  In  this  year  the  investigation  of  radium,  the  new  chemical  element,  was  achieved,  and  Pierre  Curie  demonstrated  the  astonishing  discharge  of  heat  by  this  element,  which  nevertheless  remained  unaltered  in  appearance.  In  England,  Ramsay  and  Soddy  announced  a  great  discovery.  They  proved  that  radium  continually  produces  helium  gas  and  under  conditions  that  force  one  to  believe  in  an  atomic  transformation.  If,  indeed,  radium  salt  heated  to  its  melting  point  is  confined  for  some  time  in  a  sealed  glass  tube,  entirely  emptied  of  air,  one  can,  in  reheating  it,  make  it  throw  off  a  small  quantity  of  helium,  easy  to  measure  and  to  recognize  from  the  character  of  its  spectrum.  This  fundamental  experiment  has  received  numerous  confirmations.  It  furnished  us  the  first  example  of  a  transformation  of  atoms,  independent,  it  is  true,  of  our  will,  but  at  the  same  time  it  reduces  to  nothing  the  theory  of  the  absolute  fixity  of  the  atomic  edifice.

  All  these  facts,  along  with  others  formerly  known,  were  made  the  object  of  a  synthesis  of  the  highest  value,  in  a  work  by  E.  Rutherford  and  F.  Soddy,  who  proposed  a  theory  of  radioactive  transformations,  to-day  universally  adopted.  According  to  this  theory,  each  radio  element,  even  when  it  appears  unchanged,  is  undergoing  a  spontaneous  transformation,  and  the  more  rapid  the  transformation,  the  more  intense  is  the  radiation.

  A  radioactive  atom  can  transform  itself  in  two  ways:  it  can  expel  from  itself  an  atom  of  helium,  which,  thrown  off  at  an  enormous  speed  and  with  a  positive  charge,  constitutes  an  Alpha  ray.  Or,  instead,  it  can  detach  from  its  structure  a  much  smaller  fragment,  one  of  those  electrons  to  which  we  have  become  accustomed  in  modern  physics,  and  whose  mass,    times  smaller  than  that  of  an  atom  of  hydrogen  when  its  speed  is  moderate,  grows  excessively  when  its  speed  approaches  that  of  light.  These  electrons,  which  carry  a  negative  charge,  form  the  Beta  rays.  Whatever  the  detached  fragment,  the  residual  atom  no  longer  resembles  the  primitive  atom.  Thus  when  the  atom  of  radium  has  expelled  an  atom  of  helium,  the  residue  is  an  atom  of  gnseous  emanation.  This  residue  changes  in  its  turn,  and  the  process  is  not  arrested  until  the  attainment  of  a  last  residue  which  is  stable  and  does  not  give  off  any  radiation.  This  stable  matter  is  inactive  matter.

  Thus  the  Alpha  and  Beta  rays  result  from  the  fragmentation  of  atoms.  Gamma-rays  are  a  radiation  analogous  to  light,  which  accompanies  the  cataclysm  of  the  atomic  transformation.  They  are  very  penetrating,  and  are  the  ones  most  used  in  the  therapeutic  methods  so  far  developed.

  We  can  see  in  all  this  that  radio  elements  form  families,  in  which  each  member  derives  from  a  preceding  member  by  direct  descent  the  primary  elements  being  uranium  and  thorium.  We  can  in  particular  prove  that  radium  is  a  descendant  of  uranium,  and  that  polonium  is  a  descendant  of  radium.  Since  each  radio  element,  at  the  same  time  that  it  is  formed  by  the  mother  substance,  destroys  itself,  it  cannot  accumulate  in  the  presence  of  this  mother  substance  beyond  a  determined  proportion,  which  explains  why  the  relation  between  radium  and  uranium  remains  constant  in  the  very  ancient  unaltered  minerals.

  The  spontaneous  destruction  of  radio  elements  takes  place  according  to  a  fundamental  law,  called  the  exponential  law,  according  to  which  the  quantity  of  each  radio  element  diminishes  by  one-half  in  a  time  always  the  same,  called  a  period,  this  time-period  making  it  possible  to  determine  without  ambiguity  the  element  under  consideration.  These  periods,  which  can  be  measured  by  diverse  methods,  vary  greatly.  The  period  of  uranium  is  several  billions  of  years;  that  of  radium  is  about    years;  that  of  its  emanation  a  little  less  than  four  days;  and  there  are  among  the  following  descendants  some  whose  period  is  the  small  fraction  of  a  second.  The  exponential  law  has  a  profound  philosophic  bearing;  it  indicates  that  the  transformation  is  produced  according  to  the  laws  of  probability.  The  causes  that  determine  the  transformation  are  a  mystery  to  us,  and  we  do  not  yet  know  if  they  derive  from  causal  conditions  outside  the  atom,  or  from  conditions  of  internal  instability.  In  many  cases,  up  to  the  present,  no  exterior  action  has  shown  itself  effective  in  influencing  the  transformation.