元素家族连载钡掀起X射线的盖

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理性

在火山附近,经常会出现一种粉灰色的重晶石,它一点都不显眼,没有磁性,没有毒性,跟大多数物质都不反应,在水里也一点都不溶解。它的比重很大,达到4.3左右,因此经常被用于钻井泥浆的加重剂。

泥浆和黏土的比重较低,只有2.5,在石油开采过程中,有时它们的重量不能与地下油、气压力平衡,容易造成井喷事故。在这种情况下,往泥浆中加入重晶石粉,可以增加泥浆比重,是避免井喷的好办法。

年,新中国成立,百废待兴。为了彻底摆脱屈辱的中国近代史,中国急需实现工业化,从一个农业国变成一个工业国。石油是工业的血液,自然尤为重要。所幸年在松嫩平原上发现了大庆油田,石油工人们撸起袖子加油干,力争早日将地下的黑色宝贝开采出来,助力新中国的工业化。这其中,最有名的石油工人就是“铁人”王进喜。

年3月,王进喜率队来到大庆油田,打第二口井时就发生了井喷,当时没有重晶石粉,只能用水泥代替,但水泥效果毕竟有限,需要搅拌。当时的条件下哪里有搅拌机,王进喜带头跳进泥浆池里用身体搅拌,其他工人也跟着一个个跳进池里,经过一番奋战,终于制服井喷。

这不起眼的重晶石还有一个神奇之处,一些晶体结构较好的重晶石放在阳光下曝晒之后,拿到暗处竟然会发光,有时甚至长达数年之久。这种磷光效果最早由年意大利博洛尼亚的卡西奥劳罗斯发现,因此重晶石也被称为“博洛尼亚石”。(波罗拉石)

年,舍勒通过加热重晶石的方法得到了一种白色粉末,跟苦土(氧化镁)、石灰(氧化钙)的性质类似。后来这种白色粉末被称为重土,被拉瓦锡列入第一张元素表。

最终实现临门一脚的还是我们的大帅哥戴维,他用和发现镁钙锶同样的方法,将重土加热到熔融,然后用汞做阴极,电解得到了新元素的汞齐。加热蒸掉汞,就得到了不纯的新元素。他用希腊文里的重“barys”来命名新元素:Barium,翻译成中文是“钡”。

和镁钙锶一样,钡也是一种碱土族金属,化学性质却比镁钙锶都要活泼。它可以被点燃,发出绿色的火焰,生成过氧化钡。钡的这种特征的焰色反应也可以让它用来做美丽的焰火。

但今天我们故事的主人公是一个不知名的德国教授,他总是很谦虚,不能再低调。他的名字叫伦琴。

年末,他开始对当时最时髦的克鲁克斯管感兴趣起来。这是英国物理学家克鲁克斯发明的一种玻璃管,实际上就是将玻璃管抽真空,两端焊上金属电极,通上电流以后,管内就会放电,管内和管壁一起发出冷光。这种场景经常在电影中科学狂人的实验室里见到,在19世纪末,这确实是科学界最流行的玩意儿,下面我们会看到,这神秘的玩意儿会给我们带来哪些神奇的发现。

有一次,伦琴发现克鲁克斯管不远处的一包照相底片竟然神不知鬼不觉的曝光了。其实,当时“玩”克鲁克斯管的科学家很多,包括克鲁克斯本人在内,都注意到了这种现象,但是所有人都没有重视。既然照片会曝光,那就放远一点呗,反正跟我的研究也没啥关系。

但伦琴认为,此事必有蹊跷,他开始认真的研究此事。

他尝试了几个实验,都没有头绪,有一天他突发奇想,会不会是外部的光线射入克鲁克斯管,引起了什么反应。如果将管子包裹起来,会是什么样的情形呢?照片还会曝光吗?

一天晚上,他将一张黑色的硬纸板卷在克鲁克斯管的外面,做了好几个实验,又是没有任何结果。写完实验报告,他打了一个哈欠,穿上大衣,关上电灯,正准备离开实验室,却想起来电路还没掐断呢,于是他来不及开灯,转过身去摸回实验台寻找电路。就在这时候,他猛然看到另一张桌子上面,有什么东西正在发着神秘的冷光,好似深夜中的萤火虫。

伦琴似乎发现了宝藏,到底是什么东西在放光?借着微弱的冷光,他发现原来是一张涂了铂氰酸钡的纸。和很多含钡的化合物一样,铂氰酸钡也是一种能放磷光的物质,只要有光在向它照射,它就会放出冷光。

可是,现在实验室不是漆黑一片吗?通着电源的克鲁克斯管倒是可以发出冷光,但实在太微弱了,何况它还包裹着厚厚的黑纸板呢。

究竟是怎么回事?伦琴踌躇了半天,才想起他本来是要关掉电路。当他掐掉电路,却发现铂氰酸钡纸发出的冷光渐渐消失了。难道,铂氰酸钡纸发出的冷光竟然和厚厚包裹的克鲁克斯管有关系?小小的克鲁克斯管里竟然有东西能穿越厚厚包裹的黑纸板,跟纸上的化学物质发生神秘的反应?

经过反复实验,伦琴终于相信,克鲁克斯管里确实在发出一种未知的神秘射线,它的穿透性特别强,不光能穿过黑纸板,就算是穿过厚厚的书、木板、铝板,最终涂上钡盐的纸上还是会出现冷光。

有一天,伦琴的妻子来到他的实验室,他让她把手放在用黑纸包严的照相底片前面,然后用神秘射线照射,显影后,底片上竟然清晰地呈现出他妻子的手骨。

他妻子惊呆了:“我的天哪,这不会是我的手吧!”“没错,就是你的手!”伦琴得意的笑道,“没看到你的结婚戒指吗?”

这真是太神奇了,在这之前,没人想到过,不用解剖,就能看到人体内部的骨骼。没过几天,已经开始有医生开始用这种射线来给患者检查身体了,我们现在还在用呢。

年12月28日,谦逊的伦琴发表了报告《一种新射线——初步报告》,其中提到他还不了解这种射线各方面的特性,还需要继续研究,因此给它起名“X射线”,尽管有人叫它“伦琴射线”。

但其他科学家已经按捺不住了,一时间,几十篇报告蜂拥而至,一些物理学家甚至提出自己也发现了神秘的新射线,更多的科学家开始对这些神秘射线的原理进行猜测,一个新的时代来临了,我们后面再慢慢讲这些故事。

不管伦琴再如何谦虚,由于“X射线”的发现,年他被授予第一届诺贝尔物理学奖。

平心而论,他不是最有才华的科学家。虽然打开了放射性的大门,但获奖之后再无重大发明发现。看起来他发现“X射线”是偶然的,却又是必然的。必然性就在于他对微小的异常现象进行特别

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