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●備課資料 2019-2020年高三物理 第二十二章 原子核 四、放射性的應(yīng)用與防護(備課資料) 伊倫居里（Irene Joliot-Curie1897～1956）于1897年9月12日生于巴黎，父親皮埃爾居里，母親瑪麗居里都是著名科學(xué)家，盡管伊倫12歲時才上學(xué)讀書，但從小就受到母親對她進行的科學(xué)教育.瑪麗居里與她的同事和朋友建立了一個合作小組，共同擔(dān)負起對他們自己的子女進行自然科學(xué)教育的責(zé)任.其中瑪麗居里教授物理，泡利、朗之萬講授數(shù)學(xué)，J.佩蘭講授化學(xué).1909年，伊倫進入塞維內(nèi)中學(xué)學(xué)習(xí)，第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)之前得到學(xué)士學(xué)位，之后進入巴黎大學(xué)學(xué)習(xí).第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，伊倫作為護士為軍隊服務(wù).起初，她協(xié)助母親工作，在巴黎解放的幾個月之前，為了她的安全，伊倫和她的孩子被安排去了瑞士.1946年，伊倫就任鐳研究所主任，在1946年到1950年期間她還任法國原子能委員會的理事.1947年被蘇聯(lián)科學(xué)院選為通訊院士.由于缺乏防護，長期受X射線和γ射線輻照，伊倫的健康受到嚴重傷害，使她患了急性白血病，并于1956年3月17日不幸于巴黎. 弗雷德里克約里奧—居里（Frederic Joliot-Curie 1900～1958） 法國核物理學(xué)家.1900年3月19日生于巴黎，1958年8月14日卒于巴黎.1923年畢業(yè)于巴黎理化專科學(xué)校，1930年提出關(guān)于放射性元素電化學(xué)性質(zhì)的博士論文，獲博士學(xué)位.1937年任法蘭西學(xué)院教授，1956年任鐳研究所和巴黎大學(xué)奧爾賽研究所所長.F.約里奧-居里1925年在M.居里領(lǐng)導(dǎo)的鐳研究所工作，從事釙的電化學(xué)研究.1930年在J.B.佩蘭領(lǐng)導(dǎo)的物理化學(xué)研究所工作，利用威耳孫云室和磁場進行射線性質(zhì)的研究.1931年起，和他的妻子I.約里奧-居里合作進行研究，曾在云室中拍攝到第一張由光子產(chǎn)生電子對的照片，并從鐳D（210Pb）中提取出釙.他們利用釙的α射線引起一些輕元素發(fā)生核反應(yīng)，進行反應(yīng)產(chǎn)物的研究，結(jié)果為中子的發(fā)現(xiàn)提供了重要依據(jù).1933年在研究用α射線打擊鋁產(chǎn)生的正電子射線時發(fā)現(xiàn)，即使在α射線源移去后，最初幾分鐘之內(nèi)仍有正電子放出，并證明其半衰期約為3.5分.他們認為這是通過核反應(yīng)27Al(4He,n)30P生成了放射性的磷30，它以放射正電子的形式衰變?yōu)楣?0.后來又用放射化學(xué)方法分離出磷30.由于合成新放射性核素，他們共獲1935年諾貝爾化學(xué)獎.以后他們發(fā)現(xiàn)鈾經(jīng)中子轟擊后產(chǎn)生的放射性物質(zhì)中含有化學(xué)性質(zhì)與鑭相似的元素，為核裂變現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)提供了重要事實.鈾裂變發(fā)現(xiàn)后，他們很快發(fā)現(xiàn)裂變中有多個中子和大量能量放出，預(yù)言可以實現(xiàn)鏈式反應(yīng)，釋放核能.F.約里奧-居里1943年當選為法國科學(xué)院院士.1945年10月法國成立原子能委員會，他任主席.1947年成為蘇聯(lián)科學(xué)院通訊院士，1949年成為院士.1950年任世界保衛(wèi)和平委員會主席. 約里奧—居里夫婦的最主要的成就是發(fā)現(xiàn)了人工放射性.1934年，他們用釙的α射線轟擊鋁箔，發(fā)現(xiàn)當α源移去后，鋁箔有放射性；其強度也隨時間按指數(shù)規(guī)律下降.這種放射性是由α粒子打在鋁-27上發(fā)出一個中子而形成磷-30，磷-30不穩(wěn)定，又放射出正電子而形成的.實際上，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的放射性物質(zhì)磷-30： 2713Al+42He→3015P+10n 3015P→3014Si+10e 這就是I.居里所發(fā)現(xiàn)的人工放射性.他們還發(fā)現(xiàn)了其他一些由α粒子所引起的核反應(yīng)生成的人工放射性同位素.由于這一發(fā)現(xiàn)，他們在1935年獲得諾貝爾化學(xué)獎.后來，F(xiàn).約里奧-居里由于放射同位素在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的研究而當選為法國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院士. 約里奧—居里夫婦在正電子湮沒、光子轉(zhuǎn)化為電子對、從鐳D（210Pb)中提取釙、用α粒子轟擊輕元素產(chǎn)生核反應(yīng)、人工放射性的發(fā)現(xiàn)、鈾受中子轟擊后生成的放射性產(chǎn)物等研究方面都做出了貢獻. 約里奧-居里夫婦因合成新的放射性核素而共同獲得了1935年諾貝爾化學(xué)獎. 自從1934年約里奧—居里夫婦有了這個重大發(fā)現(xiàn)以后，物理學(xué)家們研究和發(fā)展了他們的方法.越來越多的、更大的粒子加速器問世了，從此，科學(xué)家們幾乎能制取到每一種元素的放射性同位素.目前，所知的二千種以上的放射性同位素中，絕大多數(shù)都是人工制造的.現(xiàn)在，放射性同位素不但已廣泛地運用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)和國防工業(yè)等各個領(lǐng)域，而且對于推動某些學(xué)科的研究也產(chǎn)生了重大的影響，特別是對化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)更起了巨大的推動作用.這就使原子（核）能的和平利用變成了現(xiàn)實，極大地造福于人類.同時，人造放射性核素的發(fā)現(xiàn)也為第一顆原子彈的制造提供了重要的啟示.人類歷史上第一顆原子彈的制造原理是費米提出的.然而，費米制造原子彈的程序完全是按照伊倫的人造放射性元素的理論和實踐來編排的.伊倫約里奧-居里作為發(fā)現(xiàn)人造放射性同位素的先驅(qū)，其貢獻將永遠載入人類文明的史冊. 居里夫人親眼看到伊倫取得了這樣驚人的成就，她感到無比的欣喜和寬慰.她曾對小女兒艾芙說過，她確信伊倫會因發(fā)現(xiàn)人造放射性同位素而獲得諾貝爾獎的.可惜，她卻沒有能活到這一天. 約里奧—居里夫婦還取得了另外一個可喜的成果.他們?yōu)閻垡蛩固沟摹百|(zhì)能關(guān)系”的公式帶來了可靠的證據(jù)：某些擁有能量的輻射是具體的粒子組成的，而原子質(zhì)量的消減亦可相應(yīng)地釋放出能量來.他們所取得的這個成果立刻傳遍了世界，轟動一時. 就像居里夫婦一樣，伊倫和弗雷德里克既是生活道路上志同道合的伴侶，又是科學(xué)研究領(lǐng)域中辛勤耕耘的忠實合作者.在戰(zhàn)后的歲月里，他們主持建立了法國原子能委員會，伊倫是委員會的領(lǐng)導(dǎo)成員之一.作為第一、二兩次世界大戰(zhàn)的親身經(jīng)歷者，他們深知不義的戰(zhàn)爭給人類帶來的災(zāi)禍.尤其是作為一個杰出的科學(xué)家，當戰(zhàn)爭販子利用核武器對人類進行新的戰(zhàn)爭威脅時，他們更感到自身責(zé)任重大.正如弗雷德里克所莊嚴宣布的：“科學(xué)家的天職叫我們應(yīng)當繼續(xù)奮斗，徹底揭露自然界的奧秘，掌握這些奧秘便能在將來造福人類.但同時我們應(yīng)當下決心參加社會勞動，和人民一起保證我們的發(fā)現(xiàn)只供和平之用.”他們積極致力于世界的和平事業(yè)，為保證科學(xué)發(fā)明用于增進人類的富裕與幸福而努力奮斗著. 約里奧—居里夫婦竭誠致力于人類和平事業(yè)的行動使一小撮反動分子大為惱怒.當時，弗雷德里克是法國科學(xué)研究院院長和法國原子能委員會主席，因他勇敢而直言不諱地反對核武器的發(fā)展計劃而觸犯了法國當局.1950年，法國當局借口弗雷德里克有共產(chǎn)黨嫌疑而罷免了他的一切職務(wù).1951年，伊倫也受到株連而被迫退出了原子能委員會；由于伊倫的政治觀點，同年，美國化學(xué)學(xué)會也除去了她的會員資格.這種對和平事業(yè)的挑釁，激起了世界公正輿論的強烈抗議.這些突如其來的打擊，影響了她們在學(xué)術(shù)上取得更大的成就.