第五章　放射性现象的本质和原因

在开始对放射性物质进行研究时，由于还不知道这些物质的性质，物理学家感到最不可思议的是它们的那种竟然能够自发地发出辐射的特性。今天，我们对放射性物质已经有了相当多的了解，而且还能够将放射性特别强的一种物质——镭——单独分离出来。要想利用镭那些极不寻常的性质，我们就必须深入研究放射性物质所发出的那些射线。通过研究，物理学家发现，放射性物质发出的射线是由多种不同的类型组成的，它们与克鲁克斯管内的那些不同的射线，阴极射线、伦琴射线和极隧射线，存在着许多相似之处。同时，在伦琴射线所产生的次级辐射中和在受到感应而获得放射性的物质所发出的辐射中，也都发现了这些不同类型的射线。

然而，如果说我们总算已经对这种辐射的性质有了很好了解的话，那么，这种自发辐射的原因对于我们还只能说仍然是个谜。这种自发产生的现象，简直就是一个神秘诱人的费解难题。

自发显示放射性的物质——以镭为代表，它们全都在产生能量。这个事实已经从贝克勒尔辐射、它们的化学效应和发光效应，以及在持续不断地产生热量等现象清楚地显现出来。

在谈到放射性能量时，我们经常会遇到的一个它们的来源问题：它们是在放射性物质自身内部产生的，抑或是另有外部来源。根据这样两种观点曾提出过种种假说，然而迄今为止还没有任何一种假说得到了实验确认。

我们也许可以认为这种放射性能量是先被聚集起来，然后才逐渐向外消散，就像能够长时间维持的磷光那样。我们也可以设想，放射性物质向外发出放射性能量同这种物质内部原子的性质发生的某种变化有关。镭能够持续地产生热量，这个事实显然有利于这种假说。我们可以假定，这种变化伴随有物质的重量损失，并正在向外散发形成辐射的那些物质粒子。我们还可以从引力的能量中去寻找这种放射性能量的来源。最后还有一种可能，也许空间中本来就无时无刻在穿行着某种未知的辐射，它们在经过放射性物质时被捕获而转化成了后者的放射性能。

人们举出了许多理由，或者支持或者反对这些不同的观点，并力图用实验来验证从这些假说引出的那些结论，但在绝大多数情况得到的都是否定的结果。铀和镭的放射性能量似乎既不会耗尽，也没有显示出有随时间而变化的明显迹象。德马凯用光谱分析法在相隔五个月后检查他的一种纯氯化镭试样，也没有观察到试样的光谱有任何变化。光谱中那条表明试样中存在着痕量钡的非常明显的主要谱线，在这段时间里并没有变得更强。这说明，在可以察觉的精度，没有镭转变为钡。

海德勒（Heydweiller）曾报告他的一些镭化合物的重量发生了的变化，不过，他的这个结论还不能看成是已经被确认的事实。

厄尔斯特和盖特尔发现，即使把铀放在深达850m的矿井底部，它的放射性也没有受到影响。假定放射性物质的放射性真的是源自空间的某种未知的辐射的话，有如此厚的地层阻隔，按理说，那种空间的原初辐射是不可能激发出铀的放射性的。

我们还有意分别在正午和子夜测量过铀的放射性。我们想到，如果导致物质具有放射性的那种假定的原初辐射是来自太阳的话，那么，它们在夜间穿过地球时就会被吸收掉一部分。可是，我们在正午和子夜测得的结果并无差别。

小结

最后，在结束我的报告前，我想我应该把我个人在放射性物质研究方面所做的工作在这里简要地梳理一下。

我研究了铀化合物的放射性。我还检查了其他物质，结果发现钍化合物也具有这种性质。我已经查明铀和钍的化合物具有放射性是它们的一种原子特性。

除了铀和钍，我还研究了其他具有放射性的物质。为此，我采用一种精密的电学法研究了大量物质，结果发现某些矿物也具有放射性，但是却不能用其中含有的铀和钍来加以解释。

我由此作出判断，这些矿物中一定含有一种不是铀和钍的放射性物质，它的放射性应该比铀和钍这两种金属更强。

与皮埃尔·居里合作，后来则是与皮埃尔·居里和贝蒙特一起，我得以从沥青铀矿中提取到两种强放射性物质，即钋和镭。

我继续对这两种物质进行化学检查和提炼。我找到了适合于将镭浓缩的分离方法，并成功地分离出了纯净的氯化镭。与此同时，我用数量很少试样进行了测量，最后以满意的精度确定了镭的原子量。这项工作证明了镭是一种新的化学元素 。于是，皮埃尔·居里和我建立的这种根据放射性来研究新化学元素的新方法便被证明是完全可行的。

我还研究了钋的射线和镭的可吸收射线被吸收的规律，证明了这种吸收规律为它们所独有，绝不同于已知的其他辐射的吸收规律。

我研究了镭盐的放射性变化、它的放射性受溶解和加热的影响，以及在经过溶解或加热之后放射性随时间恢复的规律。

与皮埃尔·居里合作，我检查了这种新放射性物质产生的各种效应（电学效应、照相感光效应、荧光效应、发光着色效应等）。

与皮埃尔·居里合作，我证实了镭发出有带负电荷的射线的事实。

我们对新放射性物质的研究引发了一场科学热，带动了此后许多同寻找新放射性物质有关的研究以及对已知放射性物质的辐射所进行的深入研究。