144光谱中的新谱线

    无论如何，还是要先把实验做出来再说。

    如果实验都根本没有成功，那么再去想应该如何检验实验产物这件事也没有必要。

    小居里夫妇已经把从乌普萨拉大学借到的铋样品表面的一层氧化层打磨掉了——虽然不打磨也没有关系，阿尔法粒子同样可以轰击三氧化二铋当中的铋原子。

    但是为了减少杂质因素的影响，他们决定还是这么做，反正也不费什么事。

    而陈慕武和赵忠尧还有考克罗夫特，也已经把原来安装在回旋加速器中心的质子源给重新拆卸了下来，而把从乌普萨拉大学借来的天然放射源给安装了上去。

    得亏陈慕武之前为了回旋加速器模型所创造的放射源快门还在，于是也就一并安装了上去。

    陈慕武还装模作样地在阿尔法粒子出射并轰击到铋靶的后面，安装了一台云雾室，为了检测这次轰击是不是从铋当中轰击出了什么东西来。

    当然确实也轰击出了东西，只是这种相对原子质量为1，电荷量为0的新粒子，在云雾室当中的轨迹显示不出来。

    再次开机的回旋加速器，终于开始加速粒子，进行它被五人小组建设好之后的第一次轰击实验。

    无数看不见的被加速过的阿尔法粒子，轰击在看得见的铋金属靶子上。

    在场的众人，并没有听见像暴雨打在窗花玻璃上发出的噼里啪啦的声响。

    也没用肉眼观测到放在靶子位置上的铋金属，究竟有没有发生一些化学变化。

    随着时间的推进，最一开始的几张云雾室照片，也已经被抓紧时间洗了出来。

    可是看了看那里面记录下来的轨迹，全都是没有轰击到铋靶上的高能阿尔法粒子，众人脸上的表情就更加失望。

    是不是陈慕武实验做失败了？

    像他设想中的那样，用经过回旋加速器加速过的高能阿尔法离子，去轰击固定在靶位上的铋金属，并不能获得想象当中的第八十五号元素。

    铋是人们早就发现了并且使用着的一种金属，人们推测其名称来源，可能是来自古代德语，意思是“白色的金属”。

    但事实上，纯净的铋金属，其颜色不一定是纯白色，而是处在银白色到粉红色的这一个颜色区间范围之内。

    而众人在没做这个实验之前，已经推测一波可能会找到的这个第八十五号元素类碘的性质。

    因为氟是淡黄绿色气体，氯是黄绿色气体，溴是深红棕色液体，碘是紫黑色固体……

    前其四种卤族元素的熔点沸点逐渐升高，颜色也是越来越深。

    所以大家不约而同地推测，这个类碘元素应该同样也是固体，而且颜色应该是深黑色。

    所以在众人的心中，如果阿尔法粒子轰击铋金属靶，生成了新的产物的话，那么应该很容易就用肉眼观测到才对。

    只要在铋金属靶的银白色表面，看到有黑色的杂质产生，那么就说明通过这次轰击实验，确实产生了类碘元素的存在。

    如果不是类碘，最起码也能说明确实发生了反应。

    可实验结果就一点儿遮挡都没有地摆在那里，铋金属还是那个铋金属，银白色也还是那个银白色。

    有的地方或许有一些模糊的淡黄色，可那不是类碘的颜色，而是刚刚没有打磨干净，或者是刚刚生成的三氧化二铋的颜色。

    黑色的新卤族元素类碘，到底去哪里了？

    伊蕾娜的脸上有些失望的神色，她的丈夫弗雷德里克同样如此。

    不过做实验嘛，就总是有成功也有失败的，谁也没有天天一帆风顺的时候。

    看看陈慕武下一步打算怎么做吧，或许他还能想出新的点子来。

    伊蕾娜又偷眼看了一下自己的身边的另外三个人，陈慕武脸上云淡风轻地也就罢了，怎么赵忠尧和弗雷德里克也没什么表情，完全不把陈慕武的这次失败当做是一回事呢？

    陈慕武估摸着轰击已经过去了足够长的时间，打算把靶位上的铋金属取出来，做做检验看一看。

    “宗尧兄，我觉得实验做到这里已经可以了，你觉得呢？”

    一家人不说两家话，面对和自己同样来自中囯的赵忠尧，陈慕武当然选择的是说汉语。

    赵忠尧也点了点头：“我同样觉得时间已经足够了，那要不然把机器停下来，我们去看看靶金属上是不是出现了核反应？”

    “好的，就这么做。”

    听不懂中囯话的伊蕾娜和弗雷德里克，只能在一边干着急。

    好在赵忠尧把他的话的大概意思翻译成了英语，告诉了小组中的另一位成员弗雷德里克。

    他还要做检验么？

    金属铋银白色表面一点儿黑颜色的类碘生成物都没有，最直观的一种现象都没有出现，又应该如何才能进行检验呢？

    考克罗夫特从回旋加速器的靶位上，把此前安装上的金属铋靶取了下来。

    陈慕武知道，这个时候的金属铋靶里面，应该已经富集了一定数量的类碘元素。

    而这些类碘元素的半衰期很短，自从它们产生的那一刻，便开始源源不断的进行衰变，向外释放阿尔法粒子，并且与此同时释放热量。

    如果对刚刚经过金属的金属铋靶进行温度检测的话，就能发现在实验结束之后的温度会比实验之前的温度要高。

    但是这个现象并不能说明已经产生了类碘元素，因为被加速过的阿尔法粒子同样带着很大的动能，这些都能在经过轰击之后，同样会转化成为金属铋靶的内能，从而使靶子的温度升高。

    如果不能精确测量轰击到靶上的阿尔法粒子个数，还有金属铋靶温度提升的具体数值，以及动能向内能之间的能量转换效率，仅通过温度升高的这个现象，并不能说明类碘元素已经产生。

    这个最简单，最直观的办法并不适用，不过在轰击实验的进行过程当中，陈慕武已经想到了一条好的检验办法，而且是目前的实验条件下最好的一种。

    ——光谱。

    光谱是是化学元素的身份证之一，每一种元素或者其同位素，都对应有不同波长的谱线。

    只要能够检测出一种新的光谱，就最起码能证明他们通过利用在回旋加速器上加入阿尔法粒子来轰击铋元素，确实制造出了新的东西来。

    在陈慕武的指挥之下，赵忠尧把一小块金属铋靶敲碎成若干块更小的颗粒，然后装入到一套已经组建好了的化学仪器装置里面，最后使再用酒精喷灯对装有金属铋的烧瓶进行加热，从而使其由铋金属转变成为铋蒸汽，这样一来就能更好的进行光谱观测。

    把通过这种办法产生的金属蒸汽，填充进一根内置电极的真空管里面，然后再对其加以密封，便得到了一个简易的光谱发生装置。

    接下来只需要接通电源，让这个在实验室里面做出来的灯管发出光亮，然后再利用光栅和分光计对其他所产生的光谱进行检测，只要能在光谱里面发现不属于铋光谱的新谱线，最起码就能说明他们的这次轰击，确实产生了在铋－209之外的新产物。

    其实，如果类碘的化学性质和碘确实类似的话，陈慕武大可以直接从加热得到的类碘蒸汽里面，用一些有机或者无机的溶剂进行萃取，比如说甲醇、乙醇、氯仿和氢氧化钠等等，从而把类碘从铋元素中分离出来，得到类碘含量较高的溶液。

    可是总的来说，还是要先检测是否出现光谱才最重要。

    这五个人当中，谁也不是专业的分析化学家，只有陈慕武一个人曾经做过光谱检测。

    那还是在三年前，在伦敦的皇家研究所的戴维－法拉第实验室里，陈慕武利用光谱检测出了他们从液态氢当中分离出来的氘气。

    所以这一次的光谱检测，同样是由陈慕武来操刀。

    伊蕾娜和弗雷德里克围在陈慕武的周围，为了防止影响他的实验精度，小居里夫妇两个人连一口大气都不敢出。

    陈慕武很轻松地就在分光器的目镜当中，看到了光谱的分布。

    接着他把目镜拆下来，换上了一台可以拍摄光谱的照相机。

    然后利用这台相机，把他们经过升华得到的“铋蒸汽”的光谱记录在了玻璃显像底片上。

    接下来就是在想象底片上，寻找是不是有本不应该出现在“铋光谱”当中的新谱线。

    这项工作倒是五个人里面的谁都能做，陈慕武干脆当上了甩手掌柜。

    经过谱线逐一比对之后，赵忠尧在获得的光谱的中紫外光区，找到了一条224.4纳米，和另一条216.2纳米的光谱，这两条谱线恰好都是不存在于“铋光谱”上面的新谱线。

    从这次轰击实验刚一开始，就一直被实验可能失败而压抑着的伊蕾娜，她的脸上终于再次浮现出了笑容。

    伊蕾娜本以为之前陈慕武做过的那些实验都很轻松的取得了成功，没想到自己和她的丈夫刚一参与进来，实验就会失败。

    没想到到了光谱检测这一步，居然柳暗花明又一村，大家又看到了新的第八十五号怨妇可能存在的希望。

    接下来就是解应用题，计算这种新得到的两条谱线，对应的到底是什么元素的什么跃迁。

    于是计算就变成了一场考试，五个人人手一张纸和一根笔，看看谁先能从中计算出来。

    计算谱线其实是很无聊的一项工作，需要大家一个轨道一个轨道地进行对比，尤其是像第八十五号类碘元素，它的原子核外电子轨道有许多条，计算起来工作量不小。

    陈慕武属于是提前知道答案磨洋工的那一种，他大致估摸了一个差不多的时间，就公布了自己的结果。

    “这两条谱线，我觉得应该是一种从6p轨道到7s轨道的跃迁，很可能是存在于一种新的元素当中。”

    陈慕武说得不是好像很确定，并没有言之凿凿。

    他“公布”了自己的计算结果之后，在场的四个人纷纷对这一跃迁进行验证，都得到了和实验结果很吻合的结论。

    大家都正在高兴得准备庆祝的时候，陈慕武忽然泼上了一瓢冷水。

    “我们再来检测一下这个光谱吧？毕竟只拍摄到了一次的谱线，这两条谱线也可能是受到一些影响，而偶然产生的实验误差。”

    已经准备好了铋蒸汽，那么只需要再接通光谱灯的电源，利用分光计观测到谱线之后再次进行拍摄就可以。

    在第二次记录下来的谱线照片里，同样224.4纳米和216.2纳米这两条光谱。

    只是和第一次的光谱比起来，第二次这两条谱线的强度要弱了不少。

    这也就是说，产生这两条谱线的新物质，在铋蒸汽里面的含量在不断减弱，唯一的一种可能性就是……

    “衰变！新物质正在快速衰变！”

    其他四个人几乎异口同声地说道。

    接下来，陈慕武又拍摄到了第三次和第四次的光谱谱线照片，这两次光谱照片上那两条谱线强度，也在依次降低着。

    通过这四次谱线照片，几乎已经可以确定，通过利用被回旋加速器加速的阿尔法粒子去轰击铋金属靶，确实产生了一种新的物质。

    这种物质有自己的谱线，而且衰变的速度非常快，目测半衰期应该不会太长。

    弗雷德里克建议道：“陈，我觉得我们应该把这个成果立刻整理成论文，发表到相关的杂志上面。”

    陈慕武却摇了摇头：“不着急。我想还不是时候。”

    涉及到新元素的发现，化学家们的反应和天文学家们听说有人发现了新星星差不多。

    天文学家们要针对发现者提出来的坐标对那片天空进行观测，确定出现了一颗此前从未被记录过的新星星，才算发现者发现成功。

    而来自世界各地的化学家们，也都想着在各自的实验室里重复别人的发现流程，来证伪他们发现的不是新元素。

    在陈慕武之前，第八十五号元素就已经被世界各地的化学家们“发现”了无数次，又被世界各地的化学家们“证伪”了无数次。

    大家都不愿意见到别人发现新元素，又都想自己发现新元素。

    (本章完)