第690章 霸气宣言!人慢我快!必胜信心!超(第3页)
“既然超铀元素如此难以分析,那么麦克米伦又是怎么确定的呢”
真实历史上,1939年,麦克米伦利用回旋加速器进行中子轰击铀的实验。
由于他能控制中子的速度,所以很快就得到了和其他人不一样的结果。
他在轰击产物中发现了一种半衰期为2.3天的新元素。
这和以往的任何数据都不相同。
但同样,麦克米伦也不知道,这是真的超铀元素,还是某种已知元素的同位素。
于是,他就请求同事艾贝尔森帮忙分析,后者同样是劳伦斯的博士生,今年刚刚毕业。
艾贝尔森在本科时是物理和化学双修,基础非常扎实。
他很了解超铀元素的始末,知道要想最终确认,只能靠化学手段。
于是,他突发奇想,不再分离纯的超铀元素,而是直接测量其化学性质。
那么,什么性质最直观呢
当然就是物质的化合价和颜色。
众所周知,在焰色反应中,不同元素在燃烧时会呈现出不同的颜色。
同理,把物质溶解在溶液中,也会呈现不同的颜色。
而且就算是同一种元素,如果化合价不同,颜色也不同。
艾贝尔森以这个想法为基础,他实验了盐酸、硫酸、硝酸等各种酸,来溶解麦克米伦制备出的物质。
经过一些列实验,他最终发现含氟的硝酸对这种元素的溶解性能最好。
于是,他开始专注用含氟硝酸做实验,通过改变浓度,调整这个未知元素的化合价。
到了1940年,艾贝尔森的实验终于有了突破性的发现。
他发现这种新元素一共有5种氧化态,每种的颜色都不相同。
3价为紫色、4价为黄色、5价为蓝绿色、6价为粉红色、7价为深绿色。
这种价态和颜色的对应关系,是已知任何元素都不具备的。
因此,艾贝尔森能够断定,麦克米伦发现的新元素肯定就是大家苦苦追寻的超铀元素。
现在,就剩下最后一个问题。
它到底是93号元素还是94号元素呢
有了以上的经验后,艾贝尔森对这种超铀元素性质的研究更加深入。
他发现,在1200c下,用钡蒸汽还原这种物质的三氟化物就能制得微量的纯净物。
这是一种银白色金属。
有了纯金属后,再测量就简单了。
通过物理手段,很快就能确定它的原子序数是93。
即,麦克米伦发现的元素是93号元素。
至此,超铀元素的故事正式结束。
顺便提一下,艾贝尔森正是在研究超铀元素的化学性质过程中,发现六氟化铀这种易挥发的液体。
含铀235的六氟化铀分子要比含铀238的分子轻1%。
所以如果这种气体的一部分体积受热,则较轻的分子就趋于集中在受热区域。
基于这个原理,他提出了一种全新的铀235分离方法:热扩散法。
前面说过,在曼哈顿计划中,美国同时进行了三种铀分离方法。
其中劳伦斯负责电磁法,尤里负责气体扩散法,而最后一种就是艾贝尔森的热扩散法!
如此可见其实力。
当然,最后他的热扩散法因为效率问题被放弃了。
这时,有人可能好奇:
“不对,作者!”
“我们经常听到的离心法呢怎么没有出现”
“不是说离心法最耗电吗”
误解!全是误解!
这个问题后面再说。
总之,艾贝尔森的成果为后来者打开了思路,从94号元素开始,大家就能很容易地分析元素的本质。
甚至到了后期,更加精密的仪器出现了,哪怕只产生了几个原子,也能通过分析其特征辐射,判断到底是几号元素。
比如当时伯克利的研究者在仪器上挂个铃铛,仪器检测到特征辐射,就能使铃铛发出响声。
这时,大家就知道,新元素诞生了!
此刻,施特拉斯曼显然还想不到这点。
但是某方面说,没有他和伊蕾娜等人的各种失败,艾贝尔森或许也想不到新的方法。
这就是科学积累的过程。
然而,超铀元素不好确定,但是已知的元素很好确定。
很快,物理学界将掀起一场惊天大地震!