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說涘*




  昔之學者曰:“太陽而外,宇宙間殆無所有。”歷紀以來,翕然從之;怀疑之徒,竟不可得。乃不謂忽有一不可思議之原質〔2〕,自發光熱,煌煌焉出現于世界,輝新世紀之曙光,破舊學者之迷夢。若能力保存說〔3〕,若原子說,若物質不滅說,皆蒙极酷之襲擊,蹌踉傾欹,不可終日。由是而思想界大革命之風潮,得日益磅薄,未可知也!此新原質以何因緣,乃得發見?則不能不曰:“X線(舊譯透物電光)之賜。”X線者,一八九五年頃,德人林達根〔4〕所發明者也。其性質之奇异:若(一)貫通不透明体,(二)感寫真干板〔5〕,(三)与气体以導電性等。大惹學者之注意,謂X線外,當更有Y線,若Z線等者。相率覃思,冀獲新質。乃果也馳運涅伏,必獲報酬。翌年而法人勃克雷〔6〕复有一大發見。

  或曰,勃氏以厚黑紙二重,包寫真干板,暴之日光,越一二日,略無感應,乃上置磷光体鈾鹽〔7〕,欲再行實驗,而天适晦,不得已姑納机兜〔8〕中,數日后檢之,則不待日光,已感干板。勃氏大駭异,細測其理,知其力非借磷光,而鈾之鹽類,實自具一种類似X線之輻射線,爰名之曰鈾線,生此种線之体曰剌伽刻耙夫体〔9〕。此种物体所放射之線,則例以發見者之名名之曰勃克雷線。猶X線之亦名林達根線也。然鈾線則無待器械電气之助,而自能放射,故較X線已大進步。

  爾后研究益盛,學者涅伏中,均結种种Y線Z線之影。至一八九八年,休密德〔10〕氏于釷之化合物中,亦發見林達根線。同時,法國巴黎工藝化學學校教授古篱夫人〔11〕,于授業時,為空气傳導之裝置,偶于別及不蘭〔12〕(奧大利產之复雜礦物)中,見有類似X線之放射線,閃閃然光甚烈。亟告其夫古篱,研究之末,知含有鉍化合物,其放射性凡四千倍于鈾鹽。以夫人生于坡蘭德〔13〕故,即以坡羅尼恩〔14〕名之。既發表于世,學者大感謝,法國學士會院复酬以四千法郎,古篱夫婦益奮勵,日事研究,遂于別及不蘭中,又得一新原質曰耙〔15〕(Ra-dium),符號為Ra。(按舊譯Germanium〔16〕曰耙。然其音義于Radium尤愜,故篡取之,而Germanium則別立新名可耳。)

  一八九九年,獨比倫〔17〕氏亦于別及不蘭中得他种剌伽刻耙夫体,名曰愛客地恩〔18〕。然其輻射性不及鈤。坡羅尼恩与鉍,愛客地恩与釷,鈤与鋇,均有相似之性質。而其純質,皆不可得。惟鈤則經古篱夫人辛苦經營,始得略純粹者少許,測定分劑及光圖〔19〕,已确認為一新原質,其他則尚在疑似之間,或謂僅得保存其能力而已。

  鈤鹽類之水溶液,加以錏,或輕二硫,或錏二硫〔20〕,不生沉淀。鈤硫養四或鈤炭養三〔21〕,不溶解于水,其鈤綠二〔22〕,則易溶于水,而不溶解于強鹽酸及酒精中。利用此性,可于制鈾之別及不蘭殘滓中,分析鈤質。然因性殊類鋇,故鋇矬鬋屭銇﹛A去鋇之法,須先令成鹽化物,溶于水中,再注酒精,即生沉淀,然終不免有鋇少許,存留溶液內,反复至再,始得略純之鈤鹽。至于純質,則迄今未能得也。且其量极稀,制鈾殘滓五千吨,所得鈤鹽不及一啟羅格蘭〔23〕,此三年間所取純与不純者合計僅五百格蘭〔24〕耳。而有謂世界中全量恐已盡是者,其珍貴如此。故值亦綦昂,雖含鋇甚多者,每一格蘭,非三十五弗〔25〕不能得。至古篱氏之最純品,以世界惟一稱者,亦僅如微塵大,積二万購之,猶不可得,其放射力則強于鈾鹽百万倍云。

  此最純品,即鈤綠二也。昨年古篱夫人化分其綠,令成銀綠二〔26〕,計其量,然后算得鈤之分劑為二百二十五。多漠爾班〔27〕氏曾照以分光器,鈤之特有光圖外,不复有他光圖,亦為新原質之一證。鈤線雖多与X線同,而此外复有与玻璃陶器以褐色或革色,令銀綠二复原,岩鹽帶色,染白紙,一晝夜間變黃磷為赤磷,及滅亡种子發芽力之种种性。又以色儿路多〔28〕皿貯鈤鹽(放射性強于鈾線五千倍者),握掌中二時間,則皮膚被灼,今古篱氏傷痕歷歷猶未滅也。古篱氏曰:“若有人入置純鈤一密里格蘭〔29〕之室中,則當喪明焚身,甚或致死。”而加奈大之盧索夫〔30〕氏,則謂純鈤一格蘭,足起一磅之重高及一呎。甚或有謂足擊英國所有軍艦,飛上英國第一高山辯那維〔31〕之巔者,則維廉可洛克〔32〕之言也。綜觀諸說,雖覺近夸,而放射力之強,亦可想見矣。尤奇者,其放射力,毫不假于外物,而自發于微小之本体中,与太陽無异。

  鈤線亦若X線然,有貫通金屬力,此外若紙木皮肉等,俱無所沮。然放射后,每為被貫通之物質所吸收,而力變弱,設以鈤線通過○○○二五密里〔33〕之鉑箔,則強率變為其初之四十九%,再一次則又減為三十六%,二次以后,減率乃不如初之著矣。由是知鈤線決非單純,有易被他物所吸收者,有強于貫通力者,其貫物而過也若濾分然。各放射線,析為數种,感寫真干板之力強者,即貫通線也,其中复有善感眼之組織者,故雖瞑目不視,而仍見其所在。

  鈤之奇性,猶不止是。有拔爾敦者,曾于暗室中,解包出鈤,忽閃閃然發青白色光,室中驟明,其紙裹亦受微光,良久不滅。是即副放射線〔34〕,感寫真干板之作用,亦与主放射同。蓋鈤能本体發光,及与光于接近物体之二性質,宛如太陽与光于周圍游星然。其能力之根源,竟不可測。

  或曰勃克雷氏貯比較的純鈤于管中,藏之衣底,六小時后,体上忽現焦灼痕,未几忽隱現于頭腕間,不能指其定處。后古篱氏乃設法測其熱度,法用熱電柱〔35〕,其一方接合點,置純銅鹽,他方接合點,置含銅鹽六分一之錫鹽。計算所生電流之強率,知置銅鹽處之溫度,高一度半。又以篷然測熱器〔36〕,測定○·○八格蘭之純鈤鹽所生溫度,一小時凡十四加羅厘〔37〕;即一格蘭所放射之熱,每一小時凡百加羅厘以上也。其光与熱,既非出于燃燒,亦無化學的變化,不知此多量能力,以何為根?如曰本体所自發歟,則昔所謂能力之原則者,不得不破。如曰由外圍能力而發軟,則鈤必當有利用外圍能力之性,而此能力之本性,又為吾人所未及知者也。

  鈤線亦有与空气以導電性之性質,設有鋼板及鋅板各一,聯以銅絲,兩板間之空气,令鈤線通過之,則銅絲即生電流,与兩板各浸于稀硫酸液中無稍异。蓋鈤線能令气体為衣盎(集于兩极間之電解質之總名),分出荷陰陽電气之部分,故气体之作用,遂与液体電解質同。鈤線中之易被他物吸收者,此性尤著。

  從克爾格司管陰极發生之愷多圖線〔38〕,及林達根線,及鈤線,若受強磁力之作用,則進行必偏,設与鈤線成直角之方向,有磁力作用,則鈤線即越与磁力相對之左而行;然因鈤線非單純者,故析出屈于磁力及不屈于磁力之种种線,進路各不相同,与日光過三棱玻璃而成七色無异。鈤線中之強于貫通力者,此性尤著,且因對于磁力之作用,故鈤線之大部分,遂含有荷陰電气而飛運极迅之微粒云。

  被磁力而偏之鈤線中,既含有荷陰電之微粒,則以之投射于或物体,亦當得陰電。古篱夫婦曾用封蜡絕緣之導電体,投以鈤線,而确得陰電;又以同法絕緣之銅鹽,因帶陰電之微粒飛去,而荷陽電。此電气之集積量,每一平方密厘每一秒時凡得4×1910安培云。鈤線中帶陰電之微粒,在強電場時,必偏其進行方向,即在一密厘有一万波的〔39〕之強電場,則偏四生的〔40〕許,此勃克雷氏所實證者也。

  自鈤所發射微粒之速度,每秒凡1.6×1010密厘,約當光速度之半,因此微粒之飛散,故鈤于一小時所失之能力額凡4.4×10-6加羅厘,与前記之放出熱量較,則覺甚微。又從鈤之表面一平方密厘所放射之微粒,其質量亦綦少,計每一格蘭之飛散,約需十億万年。准此,則其微粒之大,應為輕气原子三千分之一,是名電子。

  電子說曰,“凡物質中,皆含原子,而原子中,复含電子,電子之于原子,猶原子之于物質也。此電子受四圍之電气与磁气之感化,循環飛運,無有已時,凡諸物体,罔不如是,雖吾人類,亦由是成。然飛運遲速,則因物而异,鈤之電子,乃极速者,以過速故,有一部分,飛出体外,而光与熱,自然發生,為輻射線。”然是說也,必電子自具物質构成之能,乃得秩然成理。不然,則縱調和之曰飛散极微,悠久之曰須無量載,而于物質不滅之說,則仍無救也。且創原子說者,非以是為至微极小,分割物質之達于究极者乎。電子說興,知飛動之微點,實小于原子千分之一,乃不得不褫原子宇宙間小達极點之嘉名,以歸電子,而原子說亡。

  自X線之研究,而得鈤線;由鈤線之研究,而生電子說。由是而關于物質之觀念,倏一震動,生大變象。最人涅伏〔41〕,吐故納新,敗果既落,新葩欲吐,雖曰古篱夫人之偉功,而終當脫冠以謝十九世末之X線發見者林達根氏。



  〔1〕本篇最初發表于一九○三年十月十日《浙江潮》月刊第八期,署名自樹。鈤,現定名鐳。

  〔2〕原質即元素。

  〔3〕能力保存說即能量守畯麮z。

  〔4〕林達根(W.K.RoCntgen,1845—1923)通譯倫琴,*國物理學家。一八九五年,他在研究真空放電管時發現X射線。

  〔5〕寫真干板用玻璃板制作的照相底片。

  〔6〕勃克雷(A.H.Becquerel,1852—1908)通譯柏克勒爾,法國物理學家。一八九五年起研究磷光現象,次年發現鈾射線,是科學實驗中認識放射性的開端。

  〔7〕磷光体鈾鹽即放射Y痿敯虞j巍A淄□}A墜散澹u派鋂痿搣`鎦省*

  〔8〕机兜抽OE稀〔9〕剌伽刻耙夫体(RadioactiveSubstance)即放射性物質。〔10〕休密德(E.Schmidt,1845—1921)通譯施米特,德國物理學家。發現放射性元素釷。

  〔11〕古篱夫人(MmeCurie,1867—1934)通譯居里夫人,物理學家、化學家。原名MarieSktodowska,波蘭華沙人,一八九五年与法國物理學家居里(P.Curie,1859—1906)結婚,共同研究放射性物質,先后發現新元素釙和鐳。

  〔12〕別及不蘭Pitchblende的音譯,即瀝青鈾礦。居里夫婦曾從中提煉出微量的放射性元素釙和鐳。

  〔13〕坡蘭德(Poland)通譯波蘭。〔14〕坡羅尼恩Polonium的音譯,即釙,它的放射性較鈾強四百倍。居里夫人將它命名為坡羅尼恩,是為紀念她的祖國波蘭;居里于一八九八年七月十八日在法國科學院理科博士學院報告新元素的發現時曾說:“假使這新元素的存在將來能夠證實的話,我們想叫它釙,來紀念我倆中一人的祖國波蘭。”

  〔15〕按居里夫人于一九○七年始從几十吨的瀝青鈾礦中提得半克左右的純粹氯化鐳,測定鐳的原子量為226。到一九一○年獲得純鐳。

  〔16〕Germanium現在譯為鍺。

  〔17〕獨比倫(A.L.Debierne,1874—1949)通譯德比爾納,法國化學家。一八九九年他在瀝青鈾礦中發現放射性元素錒,次年參加居里夫婦提煉純鐳的工作。

  〔18〕愛客地恩Actinium的音譯,即錒。

  〔19〕分劑及光圖原子量和原子發射光譜線圖。〔20〕輕二硫即硫化氫(H2S)。錏二硫,即硫化銨(〔NH4〕2S)。

  〔21〕鈤硫養四即硫酸鐳(RaSO4)。鈤炭養三,即碳酸鐳(RaCO3)。

  〔22〕鈤綠二即氯化鐳(RaCl2)。

  〔23〕啟羅格蘭Kilogram的音譯,即公斤。〔24〕格蘭Gram的音譯,即克。

  〔25〕弗Franc音譯的簡稱,即法郎,法國貨幣單位。

  〔26〕銀綠二即二氯化銀(AgCl2)。〔27〕多漠爾班(E.A.Demarcay,1852—1904)法國化學家。他于一九○一年發現化學元素銪,曾為居里夫婦發現的元素鐳提出光譜學的證明。

  〔28〕色儿路多(Celluloid)即賽璐珞,由硝酸纖維素和樟腦制成的一种易燃性塑料。

  〔29〕密里格蘭Milligram的音譯,即毫克。〔30〕盧索夫(S.E.Rutherford,1871—1937)通譯盧瑟福,英國物理學家、化學家。原籍新西蘭。他在研究原子結构和放射性現象方面有重要成就。

  〔31〕辯那維(Pennires)通譯奔宁山脈,在英國北部。〔32〕維廉可洛克(W.Crookes,1832—1919)通譯威廉·克魯克斯。英國物理學家、化學家。他在研究真空管內放電現象方面有重要成就。

  〔33〕密里Millimeter的音譯,即毫米。〔34〕副放射線即次級射線。

  〔35〕熱電柱即溫差電偶,一种探測和度量溫度的器件。〔36〕篷然測熱器即爆炸量熱器,一种測量物体所釋放或吸收熱量的儀器,用以測定燃料的熱值。

  〔37〕加羅厘(Calorie)通譯卡路里,簡稱卡,熱量單位。〔38〕克爾格司管(Crookestube)通譯克魯克斯管,即陰极射線管。愷多圖線(Cathoderay),即陰极射線。

  〔39〕波的Volt的音譯,即伏特,電壓單位。

  〔40〕生的Centi的音譯,百分之一的意思。〔41〕最人涅伏集中眾人的智慧。
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