怎样才能知道地球的年龄(4)

镭元素是从铀元素中产生出的一种非常奇妙的元素。令人感到惊奇的是,铀元素在不断衰变之后,就会产生出新的元素镭元素。不过,镭元素的含量非常少,即使在堆积如山的铀矿石中,也只能提炼出非常微量的镭元素。在居里夫人发现镭元素之前,还没有任何一个人在自然界发现过这种元素,人们甚至不知道自然界中还存在着这种元素,然而居里夫人却从铀元素中提炼出了镭元素。

居里夫人的发现震惊了所有科学家。铀元素居然可以变为镭元素!在很早以前,炼金术士们认为一种元素可以转化为另一种元素,但是物理学家和化学家们却认为,这样的变化是绝不可能发生的。

在炼金术士们退出历史舞台的100多年时间中,科学家们致力于寻找各种物质的组成元素。最终,他们找出了组成所有物质的92种元素。他们一致认为,这些元素都不可能变成其他元素。但是,铀这种奇异的元素,却能够自己衰变成另一种元素镭元素。而如果镭元素继续进行分裂,最终居然能够得到铅元素!这是由于镭元素原子核的状态不稳定,所以才会发生这样的变化。

在铀元素变成镭元素的过程中,会放出大量的光和热。我们将元素释放出能量,并变成其他元素的性质,称为放射性。居里夫人是第一个将这个词汇公之于世的科学家。在后来,放射性元素被用在我们生活中的各个领域。医生们利用放射性元素来治疗癌症;政治家们用它来制造核武器;而地质学家们则利用放射性元素来计算地球的年龄。

放射性元素为什么能够计算地球的年龄呢?科学家们发现,铀元素的衰变具有相当的特殊性,不管在何时何地,不管是在100年前还是100年后,不管是在非洲还是北极,铀元素的衰变?度都是一成不变的。铀元素总是按照一定的时间和一定的量进行衰变,产生的铅的量也是一定的。科学家们利用这样的变化规律,预测变化的结果,并用数学方法进行计算。

科学家们通过精密的实验,观察铀原子的原子核遭到破坏,转化为铅原子的过程。铀原子在遭到破坏以后,原来的铀原子原子核的量就会减少一半。剩下的铀和新产生的铅的量变成了一比一。科学家们将原子的原子核的量变为初始时候一半所需要的时间,称作半衰期。

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