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第35章 索迪的故事

弗兰德里克?索迪(FrederickSoddv,1877~1956),英国化学家。出生在英国伦敦,少年时就立志将来做一位有成就的科学家。1898年,他以荣获一级荣誉学位的优异成绩毕业于牛津大学。1910年提出同位素假说,1913年发现放射性元素的位移规律,为放射化学、核物理学这两门新学科的建立奠定了重要基础。索迪因此荣获了1921年的诺贝尔化学奖。

同位素假说

20世纪之交,出现了一批富有活力的新学科,一些化学家也建立了永载史册的业绩,索迪和他的同位素假说就是其中的代表。

索迪可谓是后来一系列研究放射性化学的科学家的先行者,在他之后一系列应用不断地得到开发。1933年刘易斯等用电解法制得纯重水;1934年挪威利用其廉价水电能建立了第一座重水工厂;1942年美国建造了电磁分离器并分离出铀235;1944年美国橡树岭国家实验室首先生产了千克量的铀235,并制造了第一颗原子弹……

那么当初索迪又是怎么提出来这个假说的呢?

1899年,英国科学界发现一部分铀具有放射性,另一部分铀却无放射性。同时还发现,钍、镭等放射性元素不仅具有放射性,而且还能使与它有接触的物质也产生放射性。这种放射性会随着时间流逝而减弱,最终消失。

这些奇异的现象引起了卢瑟福的极大兴趣,可是他缺少一个精通化学的实验助手。前来蒙特利尔大学访问的索迪一眼就被卢瑟福相中,此时索迪才刚走出校门不久。

1902年,两人经过多次实验,提出了放射性元素的嬗变理论:放射性原子是不稳定的,它们自发性地放射出射线和能量,而自身衰变成另一种放射性原子,直至成为一种稳定的原子为止,并提出了“原子能”的概念。

元素嬗变理论打破了自古希腊以来认为原子永远不生不灭的传统观念。这种根本性的思想变革,连卢瑟福本人也感到犹豫,这似乎是重新回到了古老的“炼金术”问题上。

果然不出所料,假说一提出来,立即引起物理学界、化学界的强烈反对。

他们并没有因此放弃,经过共同努力终于揭示了放射线的本质。他们的开创性工作吸引了跟进者。人们相继从放射性元素中分离出一种又一种“新”的放射性元素。这对传统的周期表产生了冲击。

索迪于1910年提出了著名的同位素假说:存在不同原子量和放射性,但其他物理、化学性质完全一样的化学元素变种,这些变种应该处在周期表的同一位置上,因而命名为同位素。德国化学家法扬斯和英国化学家罗素也独立地发现了这一位移规则。

晚年生涯

一战期间,索迪在格拉斯哥大学任阿伯丁讲座教授,他对放射性元素的位移规则进行了深入的研究。1919年索迪应聘担任牛津大学的化学教授,他在这里工作了17年之久。他将工作的重点从放射性化学研究转移到了教学的改进和改造实验室上。

他的晚年似乎在化学研究中没有再做出突出的成就,这是有原因的。在前期的研究中,他一直和其他的名家合作,如卢瑟福、拉姆塞等。而在后期研究中,他周围没有聚集起优秀的人才。

据说另外一个原因是,与索迪交往密切的青年化学家莫斯莱在一战中战死,年仅27岁。

索迪对这位年轻人的去世深感悲痛,整个英国科学界也极为愤慨。索迪感到一种深深的困惑,为什么科学的进步不能阻止战争,反而加剧了战争给人们造成的危害?

从此索迪关心起科学与社会的关系等问题,提出科学促进文明的口号,积极参加各种有关的社会活动,成为一个知名的社会活动家。

从事放射性元素研究的他,尤其关心放射性及其能量的和平利用,他提出应当控制放射性即原子能这个大能源库,使它成为人们的又一个太阳而不是灾难。

他十分重视科学的社会功能,强调科学家要真正担负起自己的社会职责。1956年9月22日,索迪在英国的伯莱顿去世。他对现代化学和物理学发展的卓越贡献使他的名字永远和同位素联系在了一起。

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