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弗雷德里克·索迪
索迪，FrederickSoddy1877一1956，19世紀、20世紀之交發(fā)生的物理因此而生長(cháng)出一批富有活力的新學(xué)科，促成了一系列新技術(shù)和新的實(shí)驗手段的出現，揭開(kāi)了現代自然科學(xué)的序幕，在這場(chǎng)偉大的科技革命中，一些化學(xué)家也建立了永載史冊的業(yè)績(jì)，居里夫人、索迪就是其中的代表。索迪于1910年提出了同位素假說(shuō)，1913年發(fā)現了放射性元素的位移規律，為放射化學(xué)、核物理學(xué)這兩門(mén)新學(xué)科的建立奠定了重要基礎。因此榮獲了1921年的諾貝爾化學(xué)獎。
個(gè)人簡(jiǎn)介
弗雷德里克·索迪
人物成就
元素蛻變假說(shuō)
1877年9月2日索迪生于英國倫敦一個(gè)商人家庭。少年時(shí)就立志將來(lái)作一位有成就的科學(xué)家，為此，從小學(xué)到大學(xué)他都努力學(xué)習，學(xué)習成績(jì)年年優(yōu)秀，還曾多次獲得獎學(xué)金，1898年，他以榮獲一級榮譽(yù)學(xué)位的優(yōu)異成績(jì)畢業(yè)于牛津大學(xué)。
盧瑟福
他們首先對釷的放射性做了大量的實(shí)驗。他們將硝酸釷溶液用氨處理，沉淀出氫氧化釷，過(guò)濾后檢查干燥的沉淀，其放射性顯著(zhù)降低，而將濾液蒸干除去硝酸銨后的殘渣，卻有極強的放射性、但過(guò)了一個(gè)月后，殘渣的放射性消失，而釷卻又恢復了原有的放射性。他們證實(shí)釷的放射性的確變化無(wú)常。他們還發(fā)現，如果把釷放在密閉的器皿中，其放射性強度較穩定，如果放在一個(gè)敞開(kāi)的器皿中，其放射性強度就會(huì )變化不定，尤其容易受表面掠過(guò)的空氣的影響。他們推測這可能是由于有某種物質(zhì)放射出來(lái)，不久他們便證明這種被放射出來(lái)的物質(zhì)是一種氣體；他們稱(chēng)它為釷射氣。
他們對有放射性的鐳、錒進(jìn)行實(shí)驗研究，也發(fā)現存在同釷一樣的現象。他們把鐳放射出來(lái)的氣體稱(chēng)為鐳射氣，錒放射出來(lái)的氣體叫錒射氣。根據這些實(shí)驗結果，1902年盧瑟福、索迪提出元素蛻變假說(shuō)：放射性是由于原子本身分裂或蛻變?yōu)榱硪环N元素的原子而引起的。這與一般的化學(xué)反應不同，它不是原子間或分子間的變化，而是原子本身的自發(fā)變化，放射出a、b、g射線(xiàn)，變成新的放射性元素。同時(shí)他們將這些實(shí)驗結果和上述假說(shuō)整理寫(xiě)成論文：“放射性的變化”。他們關(guān)于元素蛻變的假說(shuō)一提出來(lái)，立即引起物理學(xué)界、化學(xué)界的強烈反對，因為認為一種元素的原子可以變成另一種元素的原子的觀(guān)點(diǎn)，打破了長(cháng)期以來(lái)認為元素的原子不能變的傳統觀(guān)念。周?chē)耐聜円布娂姼嬲]他們，千萬(wàn)要小心，以免愚弄自己。開(kāi)始時(shí)盧瑟福也有點(diǎn)猶豫，但是尊重實(shí)驗事實(shí)的樸素唯物主義思想和科學(xué)家的責任感，促使盧瑟福和索迪勇敢地決定，一定要使論文發(fā)表。
他們將論文寄到當時(shí)在科學(xué)界頗有影響的《哲學(xué)雜志》時(shí)，遭到雜志主編開(kāi)耳芬勛爵的拒絕。開(kāi)耳芬勛爵是英國科學(xué)界的泰斗，19世紀最杰出的物理學(xué)家之一。在學(xué)術(shù)問(wèn)題上開(kāi)耳芬有一種觀(guān)點(diǎn)，他認為實(shí)驗僅是驗證理論的一種方法。另外，晚年以思想保守而著(zhù)稱(chēng)的開(kāi)耳芬實(shí)際上是反對元素蛻變理論。盧瑟福和索迪在提出元素蛻變假說(shuō)時(shí)，根據放射性元素在自發(fā)地發(fā)射射線(xiàn)的同時(shí)，還不斷地放出能量這一事實(shí)，提出了“原子能”的概念。盧瑟福還用這理論說(shuō)明太陽(yáng)能和地熱的來(lái)源，平息了物理學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家對此的長(cháng)期爭論。開(kāi)耳芬則是物理學(xué)家的代表，主張這種能源來(lái)自引力收縮。開(kāi)耳芬顯然不愿意發(fā)表盧瑟福和索迪的論文。在這種情況下，盧瑟福只好趕回劍橋，求助于他的導師湯姆遜。通過(guò)實(shí)驗測定了電子的荷質(zhì)比，從而證實(shí)了電子的存在的湯姆遜，對新的科學(xué)發(fā)現和理論遭受白眼是很有感觸的，因此他毫不遲疑地支持盧瑟福。湯姆遜親自找到開(kāi)耳芬，向開(kāi)耳芬保證這篇文章由他負責，開(kāi)耳芬才不得不同意刊登盧瑟福和索迪的論文。
同位素假說(shuō)
居里夫人
1899年盧瑟福曾發(fā)現鈾和鈾的化合物所發(fā)出的射線(xiàn)有兩種，一種極易被吸收、他命名為a射線(xiàn)：另人種有較強的穿透本領(lǐng)，他稱(chēng)之為b射線(xiàn)。為了探索a、b射線(xiàn)的本質(zhì)，盧瑟福和索迪利用空氣液化機在低溫條件下濃縮射氣，證明射氣是一種氣體，這氣體與拉姆塞曾發(fā)現的惰性氣體很相像。繼續研究時(shí)，他們又發(fā)現鐳衰變時(shí)放射出氦離子，于是他們推測a射線(xiàn)就是氦離子流。為了驗證這一推測，1903年3月索迪離開(kāi)了盧瑟福實(shí)驗室，回到倫敦，和以發(fā)現和研究惰性氣體商聞名于世的拉姆塞合作，研究放射性鐳所放射的氣體。不久他們的實(shí)驗就確認了盧瑟福和索迪的上述推測，a、射線(xiàn)就是帶正電荷的氦離子流。盧瑟福則證明該射線(xiàn)就是電子流。他們的共同努力，終于揭示了放射線(xiàn)的本質(zhì)。
盧瑟福、索迪的開(kāi)創(chuàng )性工作吸引了許多年輕的科學(xué)家。就在1903年以后的幾年，人們不斷地用各種方法從鈾、釷、錒等放射性元素中分離出一種又一種“新”的放射性元素。到1907年、被分離出來(lái)并加以研究過(guò)的放射性元素已近30種，多到周期表中沒(méi)有可容納它們的空位。這就產(chǎn)生了矛盾，懷疑周期表對放射性元素是否適用，另外人們對這些新發(fā)現的放射性元素進(jìn)行對比研究后，發(fā)現有些放射性不同的元素化學(xué)性質(zhì)則完全一樣。例如釷與由它蛻變生成的射釷，盡管放射性顯著(zhù)不同，可是將它們混合后，卻難以用化學(xué)方法使它們分離。化學(xué)性質(zhì)則完全一樣。這類(lèi)事實(shí)積累得愈來(lái)愈多。素迪根據這類(lèi)事實(shí)，于1910年提出了著(zhù)名的同位素假說(shuō)：存在不同原子量和放射性，但其它物理、化學(xué)性質(zhì)完全一樣的化學(xué)元素變種，這些變種應該處在周期表的同一位置上，因而命名為同位素。接著(zhù)索迪根據原子蛻變時(shí)放出a射線(xiàn)相當于分裂出一個(gè)氦的正離子，放出b射線(xiàn)相當于放出一個(gè)電子，從而提出了放射性元素蛻變的位移規則。放射性元素在進(jìn)行以a蛻變后，在周期表上向前（即向左）移兩位，即原子序數減2，原子量減4。發(fā)生b蛻變后，向后移一位，即原子序數增1，原子量不變。德國化學(xué)家法揚斯和英國化學(xué)家羅素也獨立地發(fā)現了這一位移規則。
一戰影響
一戰
他是從事放射性元素的研究，所以他特別關(guān)心放射性及其能量的和平利用，他提出應當控制放射性即原子能這個(gè)大能源庫，使它成為人們的又一個(gè)太陽(yáng)。他十分重視科學(xué)的社會(huì )功能，強調科學(xué)家要真正擔負起自己的社會(huì )職責。1956年9月22日，索迪在英國的伯萊頓去世了，享年79歲。由于他對現代化學(xué)和物理學(xué)發(fā)展的卓越貢獻，他的名字將永遠和同位素聯(lián)系在一起。
獲得榮譽(yù)
諾貝爾物理及化學(xué)獎?wù)?/div>
各種放射性物質(zhì)的發(fā)現，出現了兩種或兩種以上放射性物質(zhì)無(wú)法用化學(xué)分離手段分開(kāi)的事例。索迪認為這是同一元素不同質(zhì)量的一些原子混合在一起的結果，提出了同位素的概念，同位素一詞是他的1913年首先使用的。他曾預言同質(zhì)異能素的存在。索迪首先發(fā)現放射性物質(zhì)經(jīng)α衰變后，新物質(zhì)在周期表中的位置向左移動(dòng)兩格。由于這些貢獻，他獲得1921年諾貝爾化學(xué)獎，1913年獲得坎尼扎羅獎金。1910年他當選為英國皇家學(xué)會(huì )會(huì )員，還先后被選為蘇聯(lián)、瑞典和意大利科學(xué)院的外國院士。他的主要著(zhù)作有《放射性》、《衰變理論的論證》、《鐳的闡明》、《原子的闡明》等。諾貝爾化學(xué)獎獲得者弗雷德里克·索迪說(shuō)：熱力學(xué)定律“最終控制著(zhù)政治制度的興盛和衰亡，國家的自由與奴役，商務(wù)與實(shí)業(yè)的命脈，貧困與富裕的起源，以及人類(lèi)總的物質(zhì)福利。”
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