当门捷列夫逝世的消息传来,整个俄罗斯的人民都陷入了悲痛当中。
为了纪念他,人们在度量衡总局大楼的墙壁上,画上了门捷列夫的化学元素周期表。
许多报纸在报道门捷列夫逝世的消息时,把门捷列夫的遗像跟那张画着化学元素符号的表格登在一起。
有的杂志出版了纪念门捷列夫的专辑,封面上印着门捷列夫的遗像,封底印着元素周期表。
甚至连俄罗斯的沙皇也发来了唁电:“俄罗斯丧失了一个最优秀的儿子。”
人们对沙皇的唁电十分冷淡,只是耸了耸肩膀说:“你瞧,连沙皇也不得不承认自己错了!”
前总理大臣威特伯爵悲叹地说:“俄国失掉了一位值得夸耀的、博学多才的学者、一位忠诚的爱国者。”
1907年2月9日,俄罗斯人民自发为门捷列夫举行了隆重的葬礼。
黑漆漆的云层布满了圣彼得堡的上空,凄厉的北风在低声地呼啸,遍地的积雪反射着青色的光,整个世界都笼罩在一片悲痛之中。一列长长的送殡队伍,默默地向前走着。
在队伍的最前面,是由几名大学生抬着的一个巨幅化学元素周期表,紧随其后的是门捷列夫的灵柩,再往后,是一张张悲痛的脸庞,其中有科学家、有教授、有艺术家、有学生。
这个队伍越走,人员越多,一些素不相识的人听说这是为门捷列夫送行的,都自发地加入进来。一些实在是有事,不能参加进来的,都默默地站在路边,目送着灵柩,进行深深地哀悼。
人们将门捷列夫安葬在沃尔柯夫基墓地,他母亲玛利姬·德米特利·耶芙娜的身边,这也是他的遗愿。在这里和他相伴的还有杜勃罗留波夫、屠格涅夫等。
在灵柩下葬前,牧师念道:“牛顿和开普勒,达尔文和马克思,以及与他们并列的门捷列夫,在理论性的结论方面,都是全体有思维的人类的财富。他们的发现奠定了我们每个人世界观的基础,同时也奠定了我们后代世界观的基础。”
时间一天天过去了,竖立在沃尔柯夫基墓地的那幅巨大的周期表不久就消失了,可门捷列夫为人类探索科学所做出的丰功伟绩和他高尚的人格魅力却永远留在了世界人民的心里。
随着科学的发展,元素周期律不仅没有被淘汰,反而越发地显示出它的重要性。同时,经过一代代的科学家的努力研究,人们从更深层次上揭示了周期律的含义,更加清楚地证明了它的正确。
1911年,卢瑟福发现了原子核,并提出了电子模型。
1913年,丹麦物理学家玻尔根据普朗克的量子论提出了新的原子结构学说。
同年,卢瑟福的学生莫塞莱通过光谱分析,得出重要结论:门捷列夫元素周期表中元素所处的位置,不是由原子量决定,而是由原子序数或原子的电子数所决定的。
1925年,在把鲍立的不相容原理与玻尔的原子论结合后,物理学家证实四个本身必须以不连续阶段变化的量子变数,迫使电子在连续的原子“壳层”内累积。
例如,氦的两个电子形成自给自足的壳层,使它具备化学惰性。不过锂的第三个电子未能填满下一壳层,因此活性大。随着原子数的增加,电子按照2、8、18、32的数量填满壳层。量子规律将元素一一置入门捷列夫55年前成功发现的排列中。
至此,元素周期律中门捷列夫用当时的科学无法解决的矛盾,得到了完满的解决。而此时,元素周期表上也只有43、61、85和87号元素还没有被找到。
1934年,法国科学家居里和居里夫人找到进行原子“加法”的办法。
当时,他们用氦作为“炮弹”,去向金属铝板“开火”。结果,铝竟然变成了磷!
铝怎么会变成磷呢?用“加法”一算,事情就很明白:
铝是13号元素,它的原子核中含有13个质子。当氦原子核以极高的速度向它冲来时,它就吸收了氦原子核。氦核中含有两个质子。13+2=15,于是,形成了一个含有15个质子的新原子核,而15号就是磷!
不久,美国物理学家劳伦斯发明了“原子大炮”,即回旋加速器。在这种加速器中,可以把某些原子核加速,像“炮弹”似的以极高的速度向别的原子核进行轰击。
这样一来,就为人工制造新元素创造了更加有利的条件,劳伦斯因此而获得了诺贝尔物理学奖金。
1937年,劳伦斯在回旋加速器中,用含有一个质子的氘原子核去“轰击”42号元素——钼,结果制得了43号新元素“锝”,希腊文的原意是“人工制造的”。锝,成了第一个人造的元素!
后来,人们进一步发现:锝并没有真正地从地球上失踪。其实,在大自然中,也存在着极微量的锝。1949年,美籍中国女物理学家吴健雄以及她的同事从铀的裂变产物中,发现了锝。据测定,一克铀全部裂变以后,大约可提取26毫克锝。
1939年,法国女化学家佩雷在提纯锕时,在剩下的残渣中发现了另一种具有放射性的物质,即87号元素“钫”。
1940年,意大利化学家西格雷与美国科学家科森、麦肯齐共同合作,用“原子大炮”回旋加速器加速了氦原子核,轰击金属铋,制得了85号元素。
由于当时发生第二次世界大战,不得不中断了工作。直至1947年他们才发表了关于发现85号元素的论文。西格雷把这一新元素命名为“砹”,希腊文的原意是“不稳定的”意思。
1945年,美国科学家马林斯基、格伦德宁和科里宁从原子能反应堆中,铀的裂变产物中,分离出61号元素——“钷”。直至1949年,国际化学协会才正式承认了马林斯基等的发现。
61号元素钷的发现,将元素周期表上的空白全部填满了。此时在地下的门捷列夫是否应该欣慰地笑了呢?
但是更多的科学家觉得不满足。他们想,虽然从1号元素氢至92号元素铀,已经全部被发现了,可是,难道铀会是最末一个元素?谁能担保,在铀以后,不会有93号、94号、95号、96号……
其实早在1940年,美国加利福尼亚大学的麦克米伦教授和物理化学家艾贝尔森在铀裂变后的产物中,就已经发现了93号新元素“镎”。
镎的发现,有力地说明了铀并不是周期表上的终点,说明化学元素大家庭的成员不是只有92个,由此他们还推出镎本身也并不是周期表上的终点,在镎之后还有许多化学元素。
没隔多久,美国化学家西博格、沃尔和肯尼迪又在铀矿石中,发现了94号元素“钚”。
钚的发现和广泛应用,一下子就使人们对化学元素的认识,进入一个新阶段:原来,世界上还有许多很重要的未被发现的新元素哩!
人们继续进击,寻找94号以后的“超钚元素”。
在1944年年底,美国化学家西博格和加利福尼亚大学教授乔索合作,用质子轰击钚原子核,先是制得了96号元素“锔”,紧接着又制得了95号元素“镅”。
西博格和乔索继续努力,在1949年制得了97号元素“锫”;在1950年制得了98号元素“锎”。
1952年11月,美国在太平洋上空爆炸了第一颗氢弹。当时,美国科学家在观测这次爆炸产生的原子“碎片”中,发现竟夹杂着两种新元素99号和100号元素。
在1955年,美国加利福尼亚大学在实验室中制得了这两种新元素。为了纪念在制成这两种新元素前几个月逝世的著名物理学家爱因斯坦和意大利科学家费米,把99号元素命名为“锿”,把100号元素命名为“镄”。
1955年,美国加利福尼亚大学的科学家们用氦核去轰击锿,使锿原子核中增加两个质子,变成了101号元素。他们把101号元素命名为“钔”,纪念化学元素周期律的创始人门捷列夫。
1958年,加利福尼亚大学与瑞典的诺贝尔研究所合作,用碳离子轰击锔,使锔这个本来只有96个质子的原子核一下子增了6个质子,制得了极少量的102号元素“锘”。
1961年,美国加利福尼亚大学的科学家们用原子核中含有5个质子的硼,去轰击原子核中含有98个质子的锎,制得了103号元素“铹”。
其后,科学家们又制成了104号至107号的元素。但由于最先的发现权争论不休,而到目前为止没有明确的命名。
到目前为止,得到世界各国科学家公认的化学元素,总共是107种。然而,世界上到底有多少种化学元素?人们会不会无休止地把化学元素逐个制造出来?这个问题引起了激烈的争论。
有人认为,从100号元素镄以后,人们虽然合成了许多新元素,但是这些新元素的寿命越来越短。像107号元素,只能活一毫秒。
照此推理下去,108号、109号、110号……这些元素的寿命更短,因此人工合成新元素的希望将会越来越渺茫。他们预言,即使今后人们还可能再制成几种新元素,但是已经为数不多了。
可是,很多科学家认真研究了元素周期表,推算出在108号元素以后,可能会出现几种“长命”的新元素!
这些科学家经过推算,认为当元素的原子核中质子数为2、8、20、28、50、82,或者中子数为2、8、20、28、50、82、126时,原子核就比较稳定,寿命比较长。
根据这一理论,他们预言114号元素,将是一种很稳定的元素,寿命可达一亿年!也就是说,人们如果发现了114号元素,这元素将像金、银、铜、铁一样“长寿”,可以在工农业生产中得到广泛应用。
科学家们甚至根据元素周期表,预言了114号元素的一些特征:它的性质类似于金属铅,目前可称它为“类铅”。它是一种金属,密度为每立方厘米16克,沸点为147℃,熔点为67℃,它可以用来制造核武器。这种核武器体积很小,一颗用114号制成的小型核弹,甚至可放在手提包中随身携带!
另外,科学家们还推算出,110号和164号元素也将是一种长命的元素,可以活一千万年以上。
化学在前进,化学在发展,作为发现化学元素周期律这一自然界基本和恒定的规律的开拓者,门捷列夫曾经说过:“看来,周期律将来不致遭到破坏,而只会提高和发展。”他的预言又一次得到了验证,在九泉之下,他也该心满意足了。
回想门捷列夫一生走过的道路,不论是那个在玻璃厂里的好奇男孩,还是在实验室里的那个忘我的中学生;不论是在讲台上那个知识渊博的教授,还是在沙皇面前不肯低头的科学家;不论是那个兢兢业业的度量衡局局长,还是那个进行口授的暮年老人,门捷列夫所走过的每一步无不贯穿着他自己的辛勤努力,也无不得到了亲人、朋友、老师的关爱,可以说门捷列夫的一生是幸福的一生。
门捷列夫是最优秀的、最全能的科学家,他的研究包罗万象,他的学术活动是理论和实践相结合的突出典范。
在科学上,门捷列夫奠定了爱国主义传统,这一传统以及他为科学和工业的发展和繁荣而忘我工作的热情深深感染了他的同事和后来人,使他们不知不觉地继承和发展了他的传统和思想。
19世纪末,化学在俄罗斯得到了显著的发展,这样的成就在很大程度上归功于科学家们在研究中发展了门捷列夫的学术思想和爱国主义传统。
当我们翻开中学课本,看到化学元素周期表的时候,首先想到的是什么?是门捷列夫在学术上做出的极大的贡献吗?不是,因为不是每个人都能够成为科学家的,更不是每个人都能成为像他那样卓越的科学家的。
但是他的人格魅力,却是每一个普通人都能够学习、借鉴的。他在漫长的科研、教学甚至行政工作中,数十年如一日的勤奋、认真、治学严谨、一丝不苟的工作精神和面对挫折不屈不挠、奋斗到底的精神会比元素周期律走得更远、走得更深。
§§附录