第405章 144光譜中的新譜線
無論如何，還是要先把實驗做出來再說。👮🔥 ❻➈ˢ𝐇ùЖ.𝔠𝐎爪 🎁🐊
如果實驗都根本沒有成功，那麼再去想應該如何檢驗實驗產物這件事也沒有必要。
小居里夫婦已經把從烏普薩拉大學借到的鉍樣品表面的一層氧化層打磨掉了——雖然不打磨也沒有關係，阿爾法粒子同樣可以轟擊三氧化二鉍當中的鉍原子。
但是為了減少雜質因素的影響，他們決定還是這麼做，反正也不費什麼事。
而陳慕武和趙忠堯還有考克羅夫特，也已經把原來安裝在回旋加速器中心的質子源給重新拆卸了下來，而把從烏普薩拉大學借來的天然放射源給安裝了上去。
得虧陳慕武之前為了回旋加速器模型所創造的放射源快門還在，於是也就一併安裝了上去。
陳慕武還裝模作樣地在阿爾法粒子出射並轟擊到鉍靶的後面，安裝了一台雲霧室，為了檢測這次轟擊是不是從鉍當中轟擊出了什麼東西來。
當然確實也轟擊出了東西，只是這種相對原子質量為1，電荷量為0的新粒子，在雲霧室當中的軌跡顯示不出來。
再次開機的回旋加速器，終於開始加速粒子，進行它被五人小組建設好之後的第一次轟擊實驗。
無數看不見的被加速過的阿爾法粒子，轟擊在看得見的鉍金屬靶子上。
在場的眾人，並沒有聽見像暴雨打在窗花玻璃上發出的噼里啪啦的聲響。
也沒用肉眼觀測到放在靶子位置上的鉍金屬，究竟有沒有發生一些化學變化。
隨著時間的推進，最一開始的幾張雲霧室照片，也已經被抓緊時間洗了出來。
可是看了看那裡面記錄下來的軌跡，全都是沒有轟擊到鉍靶上的高能阿爾法粒子，眾人臉上的表情就更加失望。
是不是陳慕武實驗做失敗了？
像他設想中的那樣，用經過回旋加速器加速過的高能阿爾法離子，去轟擊固定在靶位上的鉍金屬，並不能獲得想像當中的第八十五號元素。
鉍是人們早就發現了並且使用著的一種金屬，人們推測其名稱來源，可能是來自古代德語，意思是「白色的金屬」。
但事實上，純淨的鉍金屬，其顏色不一定是純白色，而是處在銀白色到粉紅色的這一個顏色區間範圍之內。
而眾人在沒做這個實驗之前，已經推測一波可能會找到的這個第八十五號元素類碘的性質。
因為氟是淡黃綠色氣體，氯是黃綠色氣體，溴是深紅棕色液體，碘是紫黑色固體……
前其四種鹵族元素的熔點沸點逐漸升高，顏色也是越來越深。
所以大家不約而同地推測，這個類碘元素應該同樣也是固體，而且顏色應該是深黑色。
所以在眾人的心中，如果阿爾法粒子轟擊鉍金屬靶，生成了新的產物的話，那麼應該很容易就用肉眼觀測到才對。
只要在鉍金屬靶的銀白色表面，看到有黑色的雜質產生，那麼就說明通過這次轟擊實驗，確實產生了類碘元素的存在。
如果不是類碘，最起碼也能說明確實發生了反應。
可實驗結果就一點兒遮擋都沒有地擺在那裡，鉍金屬還是那個鉍金屬，銀白色也還是那個銀白色。
有的地方或許有一些模糊的淡黃色，可那不是類碘的顏色，而是剛剛沒有打磨乾淨，或者是剛剛生成的三氧化二鉍的顏色。
黑色的新鹵族元素類碘，到底去哪裡了？
伊蕾娜的臉上有些失望的神色，她的丈夫弗雷德里克同樣如此。
不過做實驗嘛，就總是有成功也有失敗的，誰也沒有天天一帆風順的時候。
看看陳慕武下一步打算怎麼做吧，或許他還能想出新的點子來。
伊蕾娜又偷眼看了一下自己的身邊的另外三個人，陳慕武臉上雲淡風輕地也就罷了，怎麼趙忠堯和弗雷德里克也沒什麼表情，完全不把陳慕武的這次失敗當做是一回事呢？
陳慕武估摸著轟擊已經過去了足夠長的時間，打算把靶位上的鉍金屬取出來，做做檢驗看一看。
「宗堯兄，我覺得實驗做到這裡已經可以了，你覺得呢？」
一家人不說兩家話，面對和自己同樣來自中囯的趙忠堯，陳慕武當然選擇的是說漢語。
趙忠堯也點了點頭：「我同樣覺得時間已經足夠了，那要不然把機器停下來，我們去看看靶金屬上是不是出現了核反應？」
「好的，就這麼做。」
聽不懂中囯話的伊蕾娜和弗雷德里克，只能在一邊干著急。
好在趙忠堯把他的話的大概意思翻譯成了英語，告訴了小組中的另一位成員弗雷德里克。
他還要做檢驗麼？
金屬鉍銀白色表面一點兒黑顏色的類碘生成物都沒有，最直觀的一種現象都沒有出現，又應該如何才能進行檢驗呢？
考克羅夫特從回旋加速器的靶位上，把此前安裝上的金屬鉍靶取了下來。
陳慕武知道，這個時候的金屬鉍靶裡面，應該已經富集了一定數量的類碘元素。
而這些類碘元素的半衰期很短，自從它們產生的那一刻，便開始源源不斷的進行衰變，向外釋放阿爾法粒子，並且與此同時釋放熱量。
如果對剛剛經過金屬的金屬鉍靶進行溫度檢測的話，就能發現在實驗結束之後的溫度會比實驗之前的溫度要高。
但是這個現象並不能說明已經產生了類碘元素，因為被加速過的阿爾法粒子同樣帶著很大的動能，這些都能在經過轟擊之後，同樣會轉化成為金屬鉍靶的內能，從而使靶子的溫度升高。
如果不能精確測量轟擊到靶上的阿爾法粒子個數，還有金屬鉍靶溫度提升的具體數值，以及動能向內能之間的能量轉換效率，僅通過溫度升高的這個現象，並不能說明類碘元素已經產生。
這個最簡單，最直觀的辦法並不適用，不過在轟擊實驗的進行過程當中，陳慕武已經想到了一條好的檢驗辦法，而且是目前的實驗條件下最好的一種。
——光譜。
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光譜是是化學元素的身份證之一，每一種元素或者其同位素，都對應有不同波長的譜線。
只要能夠檢測出一種新的光譜，就最起碼能證明他們通過利用在回旋加速器上加入阿爾法粒子來轟擊鉍元素，確實製造出了新的東西來。
在陳慕武的指揮之下，趙忠堯把一小塊金屬鉍靶敲碎成若干塊更小的顆粒，然後裝入到一套已經組建好了的化學儀器裝置裡面，最後使再用酒精噴燈對裝有金屬鉍的燒瓶進行加熱，從而使其由鉍金屬轉變成為鉍蒸汽，這樣一來就能更好的進行光譜觀測。
把通過這種辦法產生的金屬蒸汽，填充進一根內置電極的真空管裡面，然後再對其加以密封，便得到了一個簡易的光譜發生裝置。
接下來只需要接通電源，讓這個在實驗室裡面做出來的燈管發出光亮，然後再利用光柵和分光計對其他所產生的光譜進行檢測，只要能在光譜裡面發現不屬於鉍光譜的新譜線，最起碼就能說明他們的這次轟擊，確實產生了在鉍－209之外的新產物。
其實，如果類碘的化學性質和碘確實類似的話，陳慕武大可以直接從加熱得到的類碘蒸汽裡面，用一些有機或者無機的溶劑進行萃取，比如說甲醇、乙醇、氯仿和氫氧化鈉等等，從而把類碘從鉍元素中分離出來，得到類碘含量較高的溶液。
可是總的來說，還是要先檢測是否出現光譜才最重要。
這五個人當中，誰也不是專業的分析化學家，只有陳慕武一個人曾經做過光譜檢測。
那還是在三年前，在倫敦的皇家研究所的戴維－法拉第實驗室里，陳慕武利用光譜檢測出了他們從液態氫當中分離出來的氘氣。
所以這一次的光譜檢測，同樣是由陳慕武來操刀。
伊蕾娜和弗雷德里克圍在陳慕武的周圍，為了防止影響他的實驗精度，小居里夫婦兩個人連一口大氣都不敢出。
陳慕武很輕鬆地就在分光器的目鏡當中，看到了光譜的分布。
接著他把目鏡拆下來，換上了一台可以拍攝光譜的照相機。
然後利用這台相機，把他們經過升華得到的「鉍蒸汽」的光譜記錄在了玻璃顯像底片上。
接下來就是在想像底片上，尋找是不是有本不應該出現在「鉍光譜」當中的新譜線。
這項工作倒是五個人裡面的誰都能做，陳慕武乾脆當上了甩手掌柜。
經過譜線逐一比對之後，趙忠堯在獲得的光譜的中紫外光區，找到了一條224.4納米，和另一條216.2納米的光譜，這兩條譜線恰好都是不存在於「鉍光譜」上面的新譜線。
從這次轟擊實驗剛一開始，就一直被實驗可能失敗而壓抑著的伊蕾娜，她的臉上終於再次浮現出了笑容。
伊蕾娜本以為之前陳慕武做過的那些實驗都很輕鬆的取得了成功，沒想到自己和她的丈夫剛一參與進來，實驗就會失敗。
沒想到到了光譜檢測這一步，居然柳暗花明又一村，大家又看到了新的第八十五號怨婦可能存在的希望。
接下來就是解應用題，計算這種新得到的兩條譜線，對應的到底是什么元素的什麼躍遷。
於是計算就變成了一場考試，五個人人手一張紙和一根筆，看看誰先能從中計算出來。
計算譜線其實是很無聊的一項工作，需要大家一個軌道一個軌道地進行對比，尤其是像第八十五號類碘元素，它的原子核外電子軌道有許多條，計算起來工作量不小。
陳慕武屬於是提前知道答案磨洋工的那一種，他大致估摸了一個差不多的時間，就公布了自己的結果。
「這兩條譜線，我覺得應該是一種從6p軌道到7s軌道的躍遷，很可能是存在於一種新的元素當中。」
陳慕武說得不是好像很確定，並沒有言之鑿鑿。
他「公布」了自己的計算結果之後，在場的四個人紛紛對這一躍遷進行驗證，都得到了和實驗結果很吻合的結論。
大家都正在高興得準備慶祝的時候，陳慕武忽然潑上了一瓢冷水。
「我們再來檢測一下這個光譜吧？畢竟只拍攝到了一次的譜線，這兩條譜線也可能是受到一些影響，而偶然產生的實驗誤差。」
已經準備好了鉍蒸汽，那麼只需要再接通光譜燈的電源，利用分光計觀測到譜線之後再次進行拍攝就可以。
在第二次記錄下來的譜線照片裡，同樣224.4納米和216.2納米這兩條光譜。
只是和第一次的光譜比起來，第二次這兩條譜線的強度要弱了不少。
這也就是說，產生這兩條譜線的新物質，在鉍蒸汽裡面的含量在不斷減弱，唯一的一種可能性就是……
「衰變！新物質正在快速衰變！」
其他四個人幾乎異口同聲地說道。
接下來，陳慕武又拍攝到了第三次和第四次的光譜譜線照片，這兩次光譜照片上那兩條譜線強度，也在依次降低著。
通過這四次譜線照片，幾乎已經可以確定，通過利用被回旋加速器加速的阿爾法粒子去轟擊鉍金屬靶，確實產生了一種新的物質。
這種物質有自己的譜線，而且衰變的速度非常快，目測半衰期應該不會太長。
弗雷德里克建議道：「陳，我覺得我們應該把這個成果立刻整理成論文，發表到相關的雜誌上面。」
陳慕武卻搖了搖頭：「不著急。我想還不是時候。」
涉及到新元素的發現，化學家們的反應和天文學家們聽說有人發現了新星星差不多。
天文學家們要針對發現者提出來的坐標對那片天空進行觀測，確定出現了一顆此前從未被記錄過的新星星，才算發現者發現成功。
而來自世界各地的化學家們，也都想著在各自的實驗室里重複別人的發現流程，來證偽他們發現的不是新元素。
在陳慕武之前，第八十五號元素就已經被世界各地的化學家們「發現」了無數次，又被世界各地的化學家們「證偽」了無數次。
大家都不願意見到別人發現新元素，又都想自己發現新元素。
(本章完)