貝克勒爾的研究引起了居裏夫人的注意。她與丈夫彼埃爾·居裏經過艱苦工作,終於在1898年發現了兩種新的元素——釙與鐳,它們能夠發出比鈾更強的放射性射線。於是,人們把鈾、釙、鐳等能自發放出射線的元素叫做放射性元素。不久,一些天然的和人造的放射性元素,隨著科學技術的發展也逐漸被人們一個個地發現。
放射性元素發出的看不見的射線是非常厲害的,當它的強度超過一定程度時,能殺死細胞、損害身體。貝克勒爾自己就吃過“苦頭”:一天,他出去講演,順手把一管鐳鹽裝在口袋裏。可是,過了許多天以後,在曾靠近鐳管的皮膚上出現了紅斑,原來是鐳的射線灼傷了他的皮膚。彼埃爾·居裏為了探索放射性元素的秘密,曾拿自己的一個手指做實驗:讓手指受放射性射線照射,起初發紅,隨後就出現了潰瘍與死肉,經過幾個月才痊愈。居裏詳細地記述了這一切。
除了鐳以外,現在人們常用鑽-60、碘-132、磷-32等放射性元素的射線,來治療腫瘤病。人們還利用這些放射性元素作“示蹤原子”:如果內服或注射極少量的放射性元素,這些射線就能透過身體的表層組織,向外邊的“放射性射線指示器”報告它在什麼地方。於是,醫生就可以知道,你什麼地方有病變。放射性物質不僅能用來治病,還可用在生產上,例如示蹤原子可以用來測定煉鋼過程的時間、合金的結構、水管檢漏、勘探地下水等等。
水是什麼
春宵秋夜,碎雨敲窗,淅淅瀝瀝,從天而降的水,是雨水。
雨水聚積到江河湖泊中,就稱河水或湖水。
河水、湖水到了自來水廠,經過加工,就變成清潔的自來水。
江河的水,注入浩瀚的海洋,就是海水。
在山區,從地下湧上來的水是泉水。
離江河湖泊遠的村莊,就得鑿井而飲,從井底潺潺流出的水,稱井水。
水的名目那麼多,其實都是一種東西,隻是來源不同,裏麵含的雜質多少不同而已。
天天和水打交道,水是什麼東西呢?
水的真麵目第一次被人們識破,是十八世紀中葉。那時,英國有個化學家普利斯特利,常常愛給朋友們表演魔術:他拿了個“空”瓶子,在朋友們麵前晃了幾下,然後,他敏捷地把一支點著的蠟燭移近瓶子。
“啪!”震耳欲聾的一聲,朋友們給嚇了一大跳。瓶口吐出了長長的火舌,但立刻又熄滅了。
原來,這位魔術師在瓶子裏早已裝滿兩種沒顏色的氣體——氫氣與空氣。氫氣有個脾氣,它與空氣混合後一燒起來,就會發出巨大的聲響——“爆鳴”。這種混合氣體,在化學上叫做“爆鳴氣”。
普利斯特利給好奇的朋友們,表演了很多次這種逗人的魔術。但是,這位化學家始終沒有注意到,他變完把戲的瓶子裏,還住著一位神秘的“客人”。
終於有一次,普利斯特利的目光,在瓶壁上停留了很久:咦!瓶壁上有不少水珠!這在當時,確是個不解之謎,也是件非常驚人的事兒。
普利斯特利起初還不相信,以為自己的瓶子本來就沒擦幹。於是,他用幹燥的氫氣、幹燥的瓶子,重新一次又一次開始耐心地進行試驗。
一次又一次的實驗證明:氫氣在空氣中燃燒(與氧氣化合)後,就變成了水。換句話說,水是由氫與氧組成的。不少科學家繼續研究,終於證明一個水分子裏,含有兩個氫原子和一個氧原子。
為了揭開水的秘密,後來人們用“拆開”的辦法,證實水是由氫和氧兩種元素變出來的。
怎麼拆法呢?辦法很有趣。
在一盆水裏,先加進幾滴硫酸。接著把幹電池的兩個電極上的銅絲,插進水中去。一個有趣的現象就出現了,兩個電極都有氣體冒出來。
把從陰極出來的氣體用下方排水集氣法收集在小試管中,用火一點,就有淡藍色的火焰燒起來。若把它充進氣球中去,氣球就會冉冉升上高空。這是什麼氣體呢?你一定會說:是氫氣。
從陽極出來的氣體可不一樣,它不會燃燒,但能幫助燃燒。把一根將熄未熄的火柴,投入這氣體,火柴立刻會冒出強光,熾烈地燒起來。這是什麼氣體呢?這是氧氣。
電流通過水中,兩個電極不斷冒出氣體,而水卻慢慢減少,一直到剩下幾滴硫酸為止。這個有趣的玩藝,就是電解。
在水中放幾滴硫酸是什麼意思呢?原來硫酸充當了拆散水分子中的氫和氧的“角色”。
水分子被拆開,得到氫氣和氧氣。從拆開的結果來看,證實了一個水分子的確是由兩個氫原子和一個氧原子組合而成的。