发现氘的科学家尤里

同位素这个名词的西文isotope是英国人索迪（F.Soddy，1877－1956）于1911年开始使用的。后来，另一位英国人阿斯顿（F.W.Aston，1877?1945），在1919年制成了质谱仪，可以用来分离不同质量的粒子，并且测定它们的质量。这就把研究同位素的方法提高了一大步。

　　

　　阿斯顿先后利用质谱仪发现了很多元素的同位素，他在71种元素之中，陆续找到了202种同位素之多，这为我们认识同位素，开始积累了大量资料。

　　

　　最引人关注的是，氢有没有同位素的问题。为了寻找氢的同位素，人们前后用了十几年的时间，而没有得出肯定的结果。1931年初，有人从理论上推导，认为应该有质量数为2的氢同位素存在，并且估算出2H:1H=1:4500的比例。

　　

　　1931年年底，美国哥伦比亚大学的尤里教授和他的助手们，把四升液态氢在三相点14°K下缓慢蒸发，最后只剩下几立方毫米液氢，然后用光谱分析。结果在氢原子光谱的谱线中，得到一些新谱线，它们的位置正好与预期的质

　　

　　量为2的氢谱线一致，从而发现了重氢。尤里对它定了一个专门名，称deuterium，中文译氘，符号D。后来英、美的科学家们又发现了质量为3的tritium，中文译为氚，符号T,是具有放射性的另一重要氢同位素。

　　

　　氖的发现是科学界在本世纪三十年代初的一件大事。尤里因此在1934年荣获了诺贝尔化学奖金。他的声誉从此飞跃，可是他并未停止不前，后来还继续完成了很多重要研宪工作。

　　

　　现在最常见的是氧化氘（又名重水），它的主要特性：氧化氘最大密度的温度是11.22℃（普通水是4.08℃），熔点是3.82℃，沸点是101.42℃，这些特性与普通水都大不相同。重水易于用电解水而取得，所以电费低廉的北欧能大量生产。后来重水成为制造原子弹的重要材料之一。

　　

　　以上简单地叙述了一下氘和重水，是想由此引起人们对这位化学家尤里的重视。他是去年一月六日才以八十六岁的高龄病故的。下面(此文发表于1982年?编者注)扼要地介绍他的生平和业绩，表示我们对他的敬念。

　　

　　哈罗德?克莱顿?尤里（HaroldClaytonUrey）于1893年4月29日生在美国西北部印第安纳州的一个农民家庭里。中学毕业之后，他先在一个农村的小学里教了三年书。后来才进了蒙大拿州立大学，他当时的主修课是生物学，以化学作为副系。可是他一生的主要成就，却由副系化学提供了基础。

　　

　　他毕业后得到了奖学金，从1921年到1923年在美国加州大学进修。成绩优异，三十岁时，取得了博士学位。1923年他又得了出国进修的奖学金，去丹麦跟波尔教授专门研究原子结构理论。

　　

　　尤里回国以后，先在约翰?霍普金斯大学担任讲师。1929年到哥伦比亚大学担任化学系副教授，他在这里和别人合作，写了一本专著，书名是《原子、分子和量子》（Atoms、MoleculesandQuanta)。这是用英文写的关于量子力学的名著之一。这说明了尤里对于量子力学和热力学，以及核结构的成就，本来早已经达到相当高的水平了。在这期间，他用光谱法发现了惊人的氢同位素之一，氘。

　　

　　尤里从此以后，成为同位素化学方面公认的权威。经过他的研究，使同位素的分离开始有了化学方法。由于这种方法的成功，很多同位素才成为化学的、生物学的、地质学等方面的示踪物。

　　

　　在二次世界大战时，他利用同位素化学的丰富知识对最后战胜日本起了重大的作用。过去同位素的分离，只是在极小的范围内，用实验室的规模进行的。二次大战期间，尤里领导了一批助手，使重水分离和铀同位素的大规模分离，得以实现，这一技术方面的成功，便第一批原子弹的生产，成为可能。

　　

　　战后，尤里接受了芝加哥大学的聘请，担任教授。在这里，他发表了一篇极重要的论文，这篇论文的题目是《同位素物质的热力学性质》。此后，尤里利用了高度精确的质谱仪，来检验地质和海洋中的氧同位素的百分比。由于这项技术的成功，他能相当准确地计算出七千万年前海洋的温度。

　　

　　他在1952年发表了宇宙间元素丰度的数据，发展了元素起源和宇宙学理论。地的专著行星：其起源和发展》(ThePlanets：TheirOriginandDevelopment）一书中，从化学过程来讨论太阳系演化的学说，指出行星是由围绕在原始太阳周围的尘埃聚集成的。地球的原始大气应当和现在的木星大气相似，主要由甲烷、氨和氢所组成。地球现在的大气是经几个长期阶段的变化形成的。

　　

　　1953年尤里和学生米勒（StanleyL.Miller）设计了一套仪器，模拟原始地球大气的成份和条件，在甲烷、氨、氢和水蒸气混合物中，连续进行了一星期的火花放电后，形成了十多种氨基酸。这说明了原始大气产生蛋白质的可能。这为研究生命起源问题开展了重要途径。

　　

　　1968年他六十五岁时，被加州大学聘为海洋研究所的高级研究员，他又提出了太阳系由陨石形成的理论，并认为在别的行星上也可能产生生命。

　　

　　尤里还是研究月球表面的专家。阿波罗登月取回月岩的样品，就是由尤里主持参加研究的。在海盗号火箭探索火星计划中，尤里又担任重要顾问。

　　

　　尤里在四十一岁时荣获诺贝尔化学奖外，他还先后得到各国政府、学术团体和科学组织授予的三十多种奖章和奖品，美国一些大学授给他十六个荣誉博士学位，其他国家的大学也曾授予他九个荣誉学位。这说明了世界上学术界对他的科学成就之重视。

　　

　　在尤里一生的最后十年中,他把很我精力放在反对原子武器的破坏作用上。他早就认为美国不可能独占核武器，他主张美国和苏联都应当减少原子武器，使世界长期和平可能达到。他在临终之前，还一再强调，原子能只能用于和平目的。他多年来所做的大量公开讲演讲和文字呼吁,曾经得到美国好此知识分子的同情,尽管有人不同意尤里的一些观点,但没有人怀疑,他的主张是真诚的和发自内心的。

　　

　　哈罗德.尤里的业绩将永垂于化学史上。

　　

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