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    一六五、柳花陣陣飄春水
    為期三天的中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)歐洲分會(huì)首次會(huì)議在1907年12月27日晚間落下帷幕，會(huì)議宣告中國(guó)科技學(xué)會(huì)歐洲分會(huì)正式成立，并制訂了會(huì)章和組織機(jī)構(gòu)，確立了學(xué)會(huì)的發(fā)展目標(biāo)和計(jì)劃，明確了各個(gè)分會(huì)的職責(zé)，選出了學(xué)會(huì)的主要領(lǐng)導(dǎo)人。孫元起作為近代中國(guó)第一位被西方學(xué)界普遍承認(rèn)和廣泛贊譽(yù)的科學(xué)家，毫無(wú)懸念地高票當(dāng)選學(xué)會(huì)的會(huì)長(zhǎng)。
    會(huì)議結(jié)束后，參會(huì)人員開(kāi)始動(dòng)身返回各自學(xué)校，作為學(xué)會(huì)的主要領(lǐng)導(dǎo)人卻還不能走，接下來(lái)的事情更加繁雜：清理匯總會(huì)議資金的使用情況，制定開(kāi)年學(xué)會(huì)的經(jīng)費(fèi)預(yù)算；收集各學(xué)會(huì)的章程和聯(lián)系方式，印刷成冊(cè)，分發(fā)給各位會(huì)員，還要留下幾份，等以后寄給美洲分會(huì)和日本分會(huì)；籌建學(xué)會(huì)會(huì)刊編輯部，準(zhǔn)備印刷出版會(huì)刊《中國(guó)科技》……
    孫元起的假期只有三個(gè)月，從十一月中旬從武漢啟程算起，現(xiàn)在已經(jīng)一半。在剩下的一個(gè)半個(gè)月里面，還要橫跨大西洋、美洲大陸、[][]太平洋，根本沒(méi)有多少富裕。所以交待學(xué)會(huì)諸人在美國(guó)、加拿大、日本主要報(bào)刊上呼吁成立學(xué)會(huì)支部后，急急忙忙踏上前往美國(guó)的客輪，趕赴MIT和耶魯大學(xué)。在那里，還有一大班同事翹首以盼呢。
    長(zhǎng)話短說(shuō)，在六天之后，孫元起順利抵達(dá)紐約。因?yàn)榫o迫，他顧不上長(zhǎng)途旅行后的休整，便在同事陪同下來(lái)到耶魯大學(xué)。
    從1904年離開(kāi)美國(guó)算起，孫元起已經(jīng)三年多沒(méi)有來(lái)到元素實(shí)驗(yàn)室。但同事們沒(méi)有因?yàn)閷O元起的離去而停下手中的工作，除了依照孫元起的指點(diǎn)做一些實(shí)驗(yàn)外，也利用粒子加速器做出很多杰出的成果，比如用α粒子轟擊鉍靶合成原子序數(shù)為85的元素砹、在錒227的衰變產(chǎn)物中了原子序?yàn)?7的元素鈁、用粒子加速器制造了多種已知元素的同位素。這些成果，使得這間實(shí)驗(yàn)室在僅僅成立六七年之后，聲譽(yù)便足以媲美老牌的英國(guó)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。
    實(shí)驗(yàn)室同事聽(tīng)說(shuō)孫元起要來(lái)，都放棄了年假，聚在會(huì)議室里。孫元起剛進(jìn)門，熱烈的掌聲便席卷而來(lái)。
    寒暄已畢，實(shí)驗(yàn)室美方主任德庫(kù)拉教授便開(kāi)始匯報(bào)這幾年來(lái)的工作進(jìn)展，然后，他便直截了當(dāng)?shù)膯?wèn)道約翰遜，實(shí)驗(yàn)室未來(lái)幾年的工作打算是？”
    盡管他一去數(shù)年，但依然還擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室的中方主任，聞言便笑道哪有一來(lái)便指手畫(huà)腳的道理？我還是想先聽(tīng)聽(tīng)你們的計(jì)劃吧。”
    德庫(kù)拉教授也不客氣，拿出一頁(yè)紙遞了在的數(shù)年間，實(shí)驗(yàn)室結(jié)合著和你對(duì)元素周期表的描述，對(duì)已經(jīng)的各種元素進(jìn)行檢測(cè)。經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)格的檢測(cè)，在鈾之前至少有3種元素尚未被，所以我們想在未來(lái)一段，擬定合理的實(shí)驗(yàn)方案，加大實(shí)驗(yàn)力度，嚴(yán)格檢測(cè)，爭(zhēng)取把元素周期表給補(bǔ)齊。這些便是我們大致擬定的幾種實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)您過(guò)目”
    早在1899年孫元起撰寫(xiě)《從原子、原子結(jié)構(gòu)到元素、元素周期表、分子及化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)》——即后來(lái)簡(jiǎn)稱《化學(xué)原理》的小冊(cè)子——的時(shí)候，就“設(shè)計(jì)”了1913年英國(guó)物理學(xué)家莫塞萊的實(shí)驗(yàn)，證明光譜特征線的頻率和元素的原子序數(shù)具有內(nèi)在關(guān)系，明確作為周期律的基礎(chǔ)不是原子量，而是原子序數(shù)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)被嚴(yán)格證實(shí)后，迅速被學(xué)界所普遍接受。元素實(shí)驗(yàn)室同時(shí)就是用這種方法，現(xiàn)在元素周期表中存在的空缺。
    孫元起接紙張，原來(lái)空缺的是原子序數(shù)為61、72、75的三種元素。因?yàn)榻?jīng)常翻《元素史》，孫元起自然是這幾種元素為到現(xiàn)在還沒(méi)被：
    原子序數(shù)為72、75的兩種元素倒是天然存在，可要想它們，除了方法對(duì)路、仔細(xì)分析外，關(guān)鍵還得看運(yùn)氣。
    比如原子序數(shù)為75的元素錸，早在門捷列夫建立元素周期系的時(shí)候，就曾預(yù)言它的存在，科學(xué)家也致力于從錳礦、鉑礦以及鈮鐵礦中尋找它的蹤跡，可數(shù)十年來(lái)一直沒(méi)人正式它。1922年，剛從柏林大學(xué)畢業(yè)的諾達(dá)克把這種元素定為的科研目標(biāo)，在塔克和伯格的幫助下，把可能含有這種新元素的礦石仔細(xì)分餾了三年，最終修成正果，并以萊茵河的名稱把它命名為錸。——當(dāng)然，諾達(dá)克除了新元素外，還有一項(xiàng)收獲：獲得了塔克的芳心。在1926年，他們正式結(jié)婚，婚后兩人繼續(xù)研究錸和其他各種元素。
    再比如原子序數(shù)為72的元素鉿。
    鉿地殼中含量很少，常與鋯共存，并無(wú)單獨(dú)礦石。在早期，化學(xué)家普遍把鉿歸屬于稀土元素，所以大家都著眼于從稀土元素礦物中，所以一無(wú)所獲。其實(shí)按照孫元起提出的新理論，鉿應(yīng)該是和鈦、鋯同屬一族，應(yīng)當(dāng)從含鋯和鈦的礦石中去尋找。事實(shí)上也是這樣，1923年瑞典化學(xué)家赫維西和荷蘭物理學(xué)家科斯特在鋯石中了這種元素，為了紀(jì)念該元素的所在地——丹麥?zhǔn)锥几绫竟鼮殂x。
    這種元素較多存在于挪威和格陵蘭所產(chǎn)的鋯石中，在其他地方所產(chǎn)的鋯石中就含量很少。如果你拿不到合適的鋯石，花費(fèi)再多的精力，也是瞎子點(diǎn)燈——白費(fèi)蠟。所以說(shuō)，科研多少還得靠運(yùn)氣。
    接下來(lái)該說(shuō)說(shuō)原子序數(shù)為61的元素钷了。
    在歷史上，钷是繼锝之后，人工制得的第二個(gè)化學(xué)元素。在此之前，人們通過(guò)各種方法在尋找這個(gè)“千呼萬(wàn)喚不出來(lái)”的鑭系成員，用盡各種手段都沒(méi)有成功，一度被稱為“失落的元素”。在1926年，前不久剛錸元素的諾達(dá)克夫婦，不顧新婚燕爾，為了尋找钷的蹤跡，利用當(dāng)時(shí)一切可能的技術(shù)，分析了預(yù)期含有钷的15種礦物，處理了100千克稀土，都沒(méi)能檢測(cè)到。最后，化學(xué)家們已經(jīng)是山窮水盡無(wú)路可走，只好請(qǐng)物理學(xué)家出馬。
    物理學(xué)家最早想到的方法是從回旋加速器中產(chǎn)生。最初實(shí)驗(yàn)方案是用加速后的氘核轟擊釹靶，通過(guò)核反應(yīng)產(chǎn)生了61號(hào)元素的一個(gè)同位素。結(jié)果倒是有，可他們的結(jié)果僅是根據(jù)輻射測(cè)量數(shù)據(jù)得出的，人們懷疑釹靶的純度和他們的鑒定方法，所以毀譽(yù)參半。
    物理學(xué)家接下來(lái)想到的方法是核裂變。
    20世紀(jì)40年代中最偉大的之一是鈾的裂變。鈾235在慢中子作用下，分裂成兩塊碎片，每一片都是元素周期表中一種元素的同位素。通過(guò)核裂變方法，可以產(chǎn)生從鋅到釓30多種元素的各種同位素，用此法得到的钷元素約為裂變產(chǎn)物總量的3％。可是用普通的化學(xué)方法很難提取這3％的61號(hào)元素。
    此時(shí)，化學(xué)家有了用武之地。美國(guó)馬林斯基等創(chuàng)新性地應(yīng)用了一種新的化學(xué)技術(shù)——離子交換色譜技術(shù)來(lái)分離鈾的裂變產(chǎn)物，在1945年最終分離出了這個(gè)讓人們望眼欲穿的元素。
    是離子交換色譜技術(shù)？作為物理學(xué)碩士的孫元起自然不，面向中學(xué)生的《元素史》也不會(huì)說(shuō)。當(dāng)然，即便書(shū)中說(shuō)了，孫元起還是束手無(wú)策：離子交換色譜法需要使用離子交換樹(shù)脂，這離子交換樹(shù)脂又該弄、找誰(shuí)生產(chǎn)？還是沒(méi)辦法。孫元起都沒(méi)辦法的事情，估計(jì)元素實(shí)驗(yàn)室的同仁們?cè)谖磥?lái)十多二十年間更無(wú)從下手了。所以，钷的只能等待以后的技術(shù)發(fā)展。
    孫元起看著德庫(kù)拉教授遞的紙張，看了一遍，然后評(píng)價(jià)道關(guān)于原子序數(shù)為61的元素，你們提出用加速后的氘核轟擊釹靶，這個(gè)想法很正確，畢竟锝元素就是這樣的。不過(guò)這種方法得到的新物質(zhì)太少，所以我建議大家把這項(xiàng)工作當(dāng)作一種長(zhǎng)期性的任務(wù)，不必急在一時(shí)。”
    大家有些不解：為不急在一時(shí)？一萬(wàn)年太久，只爭(zhēng)朝夕啊卻又不好直接問(wèn)。
    孫元起接著說(shuō)道至于原子序數(shù)為72的元素，你們覺(jué)得應(yīng)該分析稀土元素礦物，這有些不妥。我覺(jué)得這種新元素應(yīng)該是和鈦、鋯同屬一族，應(yīng)當(dāng)從含鋯和鈦的礦石中去尋找，而不是稀土元素礦物。當(dāng)然，各地礦石伴生的元素可能也不一樣，你們最好把各地所產(chǎn)的礦物搜集齊備。”
    “大家應(yīng)該從挪威和格陵蘭所產(chǎn)的鋯石去尋找”這類的話當(dāng)然不好明說(shuō)，否則這便是“多智而近妖”，該惹人懷疑了。
    實(shí)驗(yàn)室的同事趕緊動(dòng)筆，記下了孫元起的建議。
    孫元起又說(shuō)道原子序數(shù)為75的元素，你們打算分析輝鉬礦、稀土礦和鈮鉭礦，這應(yīng)該大致不差。不過(guò)我懷疑這種元素含量太低，必須要非常細(xì)致才行，工作量也會(huì)很大。”
    錸在自然界含量確實(shí)很低，諾達(dá)克夫婦等人在元素周期律的指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)1800多種礦物的分析，才最終在鉑礦中了錸由此可見(jiàn)一斑。
    德庫(kù)拉教授點(diǎn)點(diǎn)頭我們?cè)谇皫追N元素的過(guò)程中，已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出一種耐心又細(xì)致的工作氛圍，只要方向正確，那么我們就一定可以達(dá)成目標(biāo)”
    周圍同事一齊點(diǎn)頭，表示贊同。
    “約翰遜教授，我們非常希望聽(tīng)到你對(duì)實(shí)驗(yàn)室未來(lái)工作的建議。”德庫(kù)拉教授道。
    孫元起沉吟片刻，這才說(shuō)道我覺(jué)得，在鈾元素之前的元素基本被后，元素實(shí)驗(yàn)室的研究方向應(yīng)該分為兩類，其一是研究已知元素的制備方法，其二則是研究超鈾元素。”
    一六五、柳花陣陣飄春水
    一六五、柳花陣陣飄春水