在炼金术之后:诺贝尔化学奖获得者100年图说:全彩视图本

第19章 1921年度 弗雷德里克·索迪

　　因在放射性研究方面的成就和提出同位素概念荣获1921年诺贝尔化学奖

　　弗雷德里克·索迪（英国，1877～1956年），1877年9月2日生于英国伦敦富商家庭，少年时就立志成为化学家。1898年，他以荣获一级荣誉学位的优异成绩毕业于牛津大学。1899年，索迪到蒙特利尔大学协助卢瑟福工作。1903年3月，索迪回伦敦和拉姆塞合作，研究镭的放射性。索迪从1914年到1919年在格拉斯哥大学任教期间，对放射性元素的位移规则进行了深入的研究。1919年，索迪受聘担任牛津大学化学教授。弗雷德里克·索迪于1921年因发现放射同位素获诺贝尔奖，英王还授予其爵士称号。1956年9月22日在英国伯莱顿去世。

　　1902年，索迪和卢瑟福提出元素蜕变假说：放射性是由于原子本身分裂或蜕变为另一种元素原子而引起的；这与一般的化学反应不同，它不是原子或分子间的变化，而是原子本身的自发变化，放射出α、β、γ射线后，蜕变成新的放射性元素。这种观点打破了原子不变论。当时最具影响力的《哲学杂志》主编——开尔文勋爵（英国科学界泰斗，19世纪最杰出的物理学家之一，晚年以思想保守而著称）拒绝刊登这一“荒谬”的论文。在汤姆逊的担保下开尔文勉强同意刊登论文。“元素蜕变假说”发表后，引起的效果和当年阿累尼乌斯的电离理论一样，招致众多非议，就连居里夫妇起初也表示不能轻信。开尔文尽管同意发表论文，他还是于1906年和1907年在英国科学促进协会一再发起挑战，认为镭产生新元素并不能证明原子的蜕变，而可能镭本身就含有该元素的化合物。

　　1903年3月索迪与拉姆塞合作，确证了α射线就是氦离子流。卢瑟福证实了β射线是电子流，终于揭示了放射线的本质。到1907年，分离出的放射性元素已近30种，周期表已无可容纳的空位了。索迪研究发现某些放射性不同的元素的化学性质完全相同。根据这类事实，索迪于1910年提出了同位素假说：存在不同原子量和放射性，但其物理、化学性质完全一样的化学元素变种应处在周期表的同一位置上，它们互称为同位素。他把它们归为三个系：铀-镭系、钍系、镧系。

　　索迪在《元素蜕变假说》中阐述了放射性元素自发放出射线的同时，还不断地释放能量的新论点，提出了“原子能”的概念。卢瑟福以此理论解释了太阳能和地热的来源，平息了物理学家和地质学家的长期争论。同位素假说不仅解决了数目众多的放射性元素在周期表中的位置问题，而且也说明了它们之间的变化关系。他还独立发现了某些元素的40多种同位素。