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谁知道居里夫人的故事?

2023-07-23 22:25:31
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居里夫人即玛丽居里(Marie Curie),是一位原籍为波兰的法国科学家。她与她的丈夫皮埃尔居里(Pierre Curie)都是放射性的早期研究者,他们发现了放射性元素钋(Po)和镭(Ra),并因此与法国物理学家亨利。贝克勒尔(Henry Becquerel)分享了1903年诺贝尔物理学奖。之后,居里夫人继续研究了镭在在化学和医学上的应用,并且因分离出纯的金属镭而又获得1911年诺贝尔化学奖。

居里夫人在婚前姓名为曼娅。斯卡洛多斯卡(波兰文为Manya Sklodowska),于1867年11月7日出生于波兰华沙市,当时波兰正在俄国统治之下。曼娅的父母都是教师,在她出生(她是他们的第五个孩子)后不久他们就失去了教师职位。为了糊口,他们包下了一些学生的伙食。为此,年轻的曼娅也要协助做饭,每天要工作很长时间。然而她仍获得了中学生的优秀奖章。中学毕业后,她当了家庭教师。1891年她到巴黎进了巴黎大学,攻读物理学和数学,毕业时成绩名列全班第一。1894年她与法国物理学家皮埃尔.居里相识,第二年他们结了婚。

从1896年开始,居里夫妇共同研究起了放射性。在此之前,德国物理学家伦琴(Wilhelm Roentgen 1845-1923)发现了X-射线(他因此获得1901年诺贝尔物理学奖),贝克勒尔发现了铀盐发射出类似的射线。居里夫人发现钍(Th)亦具有放射性,并且沥青铀矿的放射性比任何含量的铀和钍能够解释的要强。居里夫妇于是努力寻找,终于在1898年宣布发现了放射性元素镭。他们最终从8吨废沥青铀矿中制得1克纯净的氯化镭,还提出了-射线(现在已知它是由电子组成的)是带负电荷的微粒的观点。

1906年皮埃尔。居里不幸被马车撞死,但居里夫人并未因此而倒下,她仍然继续研究,于1910年与德比恩(Andre Debierne,1874-1949年,于1899年从沥青铀矿中发现放射性元素锕Ac)一起分离出纯净的金属镭。

1914年第一次世界大战爆发时,居里夫人用X-射线设备装备了救护车,并将其开到了前线。国际红十字会任命她为放射学救护部门的领导。在她女儿依伦(Irene Curie)和克莱因(Martha Klein)的协助下,居里夫人在镭研究所为部队医院的医生的护理员开了一门课,教他们如何使用X-射线这项新技术。20世纪20年代末期,居里夫人的健康状况开始走下坡路,长期受放射线的照射使她患上白血病,终于在1934年7月4日不治而亡。在此之前几个月,她的女儿依伦和女婿约里奥-居里(Joliot-Curie)宣布发现人工放射性(他们俩因此而荣获1935年诺贝尔化学奖)。

居里夫人的大半生都是清贫的,提取镭的艰苦过程是在简陋的条件下完成的。居里夫妇拒绝为他们的任何发现申专利,为的是让每个人都能自由地利用他们的发现。他们把诺贝尔奖金和其奖金都用到了以后的研究中去了。他们地研究工作的杰出应用之一就是应用放射性治疗癌症。

[color=Blue][b]居里夫人的资料[/b][/color]

居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。作为杰出科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。尤其因为是成功女性的先驱,她的典范激励了很多人。很多人在儿童时代就听到她的故事 但得到的多是一个简化和不完整的印象。世人对居里夫人的认识。很大程度上受其次女在1937年出版的传记《居里夫人》(Madame Curie)所影响。这本书美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地处理了。美国传记女作家苏珊·昆(Susan Quinn)花了七年时间,收集包括居里家庭成员和朋友的没有公开的日记和传记资料。於去年出版了一本新书:《玛丽亚· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),为她艰苦、辛酸和奋斗的生命历程描绘了一幅更详细和深入的图像。

[b]生平经历[/b]

如果只看简历,很容易使人觉得玛丽亚·居里只是一帆风顺的成功科学家。她于1867年11月在波兰华沙出生。有一兄三姊,父母亲都是教师。她15岁时以第一名的成绩中学毕业。其后当了几年家庭教师,于1891年到法团巴黎大学索邦分校(Sorbonne)接受大学教育,1894年毕业,获得数学和物理两张证书。1895年,她与任教于巴黎市工业物理和化学学院的皮埃尔·居里(Pierre Curie)结婚,1897年秋长女伊伦(Irène)出生。此前。她跟索邦的李普曼(Gabriel Lippman)做磁学研究,并发表了第一篇论文;此时,为了博士学位论文作准备,她开始在皮埃尔的实验室进行新课题,皮埃尔也很快便加人了妻子的工作。他们的实验笔记从1897年12月6日开始,到1898年2月17日记录了第一次观察到新的放射性元素钋(polonium) 为止。经过几个月追踪和分析,他们在7月18日正式提交法国科学院宣读的报告中提出两个重要发现:一是元素钋、二是r放射性」(radioactivity)这个概念。钋的纯化和另一新元素镭的分离等现象的发现,对化学研究有很大刺激;而放射性研究,则是物质本质研究的突破性发现。1903年6月,居里夫人通过论文答辩,获颁物理科学博士。11月初 居里夫妇获颁英国皇家学会的戴维奖章(Humphrey Davy Medal);11月中旬更获悉与贝克勒尔(Henri Becquerel)同获诺贝尔物理学奖这一最高荣誉,以表彰他们对放射性现象的研究。1905年他们得次女伊芙(Eve)。1906年皮埃尔去世。1911年居里夫人获诺贝尔化学奖。表彰她发现钋和镭。1934年居里夫人去世。1935年她的长女伊伦和女婿的里奥·居里(Frédéric Joliot-Curie)获诺贝尔化学奖(他们的科学发现,居里夫人在世时就知道了)。1937年次女出版的《居里夫人》,成为风靡全球的一本传记。

如果只以事业的成就来衡量。人们不难认为居里夫人一生十分幸福。她创了两个记录:同一家庭中得诺贝尔奖的人数最多,以及个人拿了两个诺贝尔奖。但事业的成功不能简单地套入「才能、努力和机遇」的公式,否则个人独特的个性和遭遇就会被淹没了。读苏珊·昆的新书,我们可以看到居里夫人的一生并非一帆风顺,她同样要面对许多常人会遇到的逆境,从中我们也能看见居里夫人的个性。

[color=Blue][b]居里夫人的故事[/b][/color]

居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。居里夫人 Marie Curie(1867-1934)法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖。作为杰出科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响。尤其因为是成功女性的先驱,她的典范激励了很多人。很多人在儿童时代就听到她的故事 但得到的多是一个简化和不完整的印象。世人对居里夫人的认识。很大程度上受其次女在1937年出版的传记《居里夫人》(Madame Curie)所影响。这本书美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地处理了。美国传记女作家苏珊·昆(Susan Quinn)花了七年时间,收集包括居里家庭成员和朋友的没有公开的日记和传记资料。於去年出版了一本新书:《玛丽亚· 居里:她的一生》(Maria Curie: A Life),为她艰苦、辛酸和奋斗的生命历程描绘了一幅更详细和深入的图像。

居里夫人:两次荣获诺贝尔奖的伟大科学家

在世界科学史上,玛丽·居里是一个永远不朽的名字。这位伟大的女科学家,以自己的勤奋和天赋,在物理学和化学领域,都作出了杰出的贡献,并因此而成为唯一一位在两个不同学科领域、两次获得诺贝尔奖的著名科学家。

一、靠自学走进巴黎大学

玛丽·居里于1867年出生于波兰华沙,她是家中5个子女中最小的。她的父亲是一名收入十分有限的中学数理教师,妈妈也是中学教员。玛丽的童年是不幸的,她的妈妈得了严重的传染病,是大姐照顾她长大的。后来,妈妈和大姐在她不满10岁时就相继病逝了。她的生活中充满了艰难。这样的生活环境不仅培养了她独立生活的能力,也使她从小就磨炼出了非常坚强的性格。

玛丽从小学习就非常勤奋刻苦,对学习有着强烈的兴趣和特殊的爱好,从不轻易放过任何学习的机会,处处表现出一种顽强的进取精神。从上小学开始,她每门功课都考第一。15岁时,就以获得金奖章的优异成绩从中学毕业。她的父亲早先曾在圣彼得堡大学攻读过物理学,父亲对科学知识如饥似渴的精神和强烈的事业心,也深深地薰陶着小玛丽。她从小就十分喜爱父亲实验室中的各种仪器,长大后她又读了许多自然科学方面的书籍,更使她充满幻想,她急切地渴望到科学世界探索。但是当时的家境不允许她去读大学。19岁那年,她开始做长期的家庭教师,同时还自修了各门功课。这样,直到24岁时,她终于来到巴黎大学理学院学习。她带着强烈的求知欲望,全神贯注地听每一堂课,艰苦的学习使她身体变得越来越不好,但是她的学习成绩却一直名列前茅,这不仅使同学们羡慕,也使教授们惊异,入学两年后,她充满信心地参加了物理学学士学位考试,在30名应试者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的优异成绩,考取了数学学士学位。

1894年初,玛丽接受了法国国家实业促进委员会提出的关于各种钢铁的磁性科研项目。在完成这个科研项目的过程中,她结识了理化学校教师比埃尔·居里,他是一位很有成就的青年科学家。用科学为人类造福的共同意愿使他们结合了。玛丽结婚后,人们都尊敬地称呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成绩,完成了大学毕业生的任职考试。第二年,她又完成了关于各种钢铁的磁性研究。但是,她不满足已取得的成绩,决心考博士,并确定了自己的研究方向。站到了一条新的起跑线上。

二、镭之光

1896年,法国物理学家贝克勒尔发表了一篇工作报告,详细地介绍了他通过多次实验发现的铀元素,铀及其化合物具有一种特殊的本领,它能自动地、连续地放出一种人的肉眼看不见的射线,这种射线和一般光线不同,能透过黑纸使照象底片感光,它同伦琴发现的X射线也不同,在没有高真空气体放电和外加高电压的条件下,却能从铀和铀盐中自动发生。铀及其化合物不断地放出射线,向外辐射能量。这使居里夫人发生了极大的兴趣。这些能量来自于什么地方?这种与众不同的射线的性质又是什么?居里夫人决心揭开它的秘密。1897年,居里夫人选定了自己的研究课题--对放射性物质的研究。这个研究课题,把她带进了科学世界的新天地。她辛勤地开垦了一片处女地,最终完成了近代科学史上最重要的发现之一--发现了放射性元素镭,并奠定了现代放射化学的基础,为人类做出了伟大的贡献。

在实验研究中,居里夫人设计了一种测量仪器,不仅能测出某种物质是否存在射线,而且能测量出射线的强弱。她经过反复实验发现:铀射线的强度与物质中的含铀量成一定比例,而与铀存在的状态以及外界条件无关。

居里夫人对已知的化学元素和所有的化合物进行了全面的检查,获得了重要的发现在:一种叫做钍的元素也能自动发出看不见的射线来,这说明元素能发出射线的现象决不仅仅是铀的特性,而是有些元素的共同特性。她把这种现象称为放射性,把有这种性质的元素叫做放射性元素。它们放出的射线就叫“放射线”。她还根据实验结果预料:含有铀和钍的矿物一定有放射性;不含铀和钍的矿物一定没有放射性。仪器检查完全验证了她的预测。她排除了那些不含放射性元素的矿物,集中研究那些有放射性的矿物,并精确地测量元素的放射性强度。在实验中,她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多,这说明实验的矿物中含有一种人们未知的新放射性元素,且这种元素的含量一定很少,因为这种矿物早已被许多化学家精确地分析过了。她果断地在实验报告中宣布了自己的发现,并努力要通过实验证实它。在这关键的时刻,她的丈夫比埃尔·居里也意识到了妻子的发现的重要性,停下了自己关于结晶体的研究,来和她一道研究这种新元素。经过几个月的努力,他们从矿石中分离出了一种同铋混合在一起的物质,它的放射性强度远远超过铀,这就是后来被列在元素周期表上第84位的钋。几个月以后,他们又发现了另一种新元素,并把它取名为镭。但是,居里夫妇并没有立即获得成功的喜悦。当拿到了一点点新元素的化合物时,他们发现原来所做的估计太乐观了。事实上,矿石中镭的含量还不到百万分之一。只是由于这种混合物的放射性极强,所以含有微量镭盐的物质表现出比铀要强几百倍的放射性。

科学的道路从来就不平坦。钋和镭的发现,以及这些放射性新元素的特性,动摇了几世纪以来的一些基本理论和基本概念。科学家们历来都认为,各种元素的原子是物质存在的最小单元,原子是不可分割的、不可改变的。按照传统的观点是无法解释钋和镭这些放射性元素所发出的放射线的。因此,无论是物理学家,还是化学家,虽然对居里夫人的研究工作都感到有兴趣,但是心中都有疑问。尤其是化学家们的态度更为严谨。为了最终证实这一科学发现,也为了进一步研究镭的各种性质,居里夫妇必须从沥青矿石中分离出更多的、并且是纯净的镭盐。

一切未知的世界都是神秘的。在分离新元素的研究工作开始时,他们并不知道新元素的任何化学性质。寻找新元素的唯一线索是它有很强的放射性。他们据此创造了一种新的化学分析方法。但是他们没有钱,没有真正的实验室,只有一些自己购买或设计的简单的仪器。他们出于工作效率的考虑,分头开展研究。由居里先生试验确定镭的特性;居里夫人则继续提炼纯镭盐。

有志者事竟成!大自然的任何奥秘都会都会被那些向它顽强攻关的人们揭开。1902年年底,居里夫人提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭,并准确地测定了它的原子量。从此镭的存在得到了证实。镭是一种极难得到的天然放射性物质,它的形体是有光泽的、象细盐一样的白色结晶。在光谱分析中,它与任何已知的元素的谱线都不相同。镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素,但却是放射性最强的元素。利用它的强大放射性,能进一步查明放射线的许多新性质。以使许多元素得到进一步的实际应用。医学研究发现,镭射线对于各种不同的细胞和组织,作用大不相同,那些繁殖快的细胞,一经镭的照射很快都被破坏了。这个发现使镭成为治疗癌症的有力手段。癌瘤是由繁殖异常迅速的细胞组成的,镭射线对于它的破坏远比周围健康组织的破坏作用大的多。这种新的治疗方法很快在世界各国发展起来。在法国,镭疗术被称为居里疗法。镭的发现从根本上改变了物理学的基本原理,对于促进科学理论的发展和在实际中的应用,都有十分重要的意义。

三、金子一般的心灵

由于居里夫妇的惊人发现,1903年12月,他们和贝克勒尔一起获得了诺贝尔物理学奖。他们夫妇的科学功勋盖世,然而他们却极端藐视名利,最厌烦那些无聊的应酬。他们把自己的一切都献给了科学事业,而不捞取任何个人私利。在镭提炼成功以后,有人劝他们向政府申请专利权,垄断镭的制造以此发大财。居里夫人对此说:“那是违背科学精神的,科学家的研究成果应该公开发表,别人要研制,不应受到任何限制”。“何况镭是对病人有好处的,我们不应当借此来谋利”。居里夫妇还把得到的诺贝尔奖金,大量地赠送别人。

1906年,居里先生不幸因车祸而去世,居里夫人承受着巨大的痛苦,她决心加倍努力,完成两个人共同的科学志愿。巴黎大学决定由居里夫人接替居里先生讲授物理课。居里夫人成为著名的巴黎大学有史以来第一位女教授,还是在他们夫妇分离出第一批镭盐的时候,就开始了对放射线各种性质的研究。仅1889年到1904年间,他们就先后发表了32篇学术报告,记录了他们在放射科学上探索的足迹。1910年,居里夫人又完成了《放射性专论》一书。她还与人合作,成功地制取了金属镭。1911年,居里夫人又获得诺贝尔化学奖。一位女科学家,在不到10年的时间里,两次在两个不同的科学领域里获得世界科学的最高奖,这在世界科学史上是独一无二的事情!

1914年,巴黎建成了镭学研究院,居里夫人担任了学院的研究指导。以后她继续在大学里授课,并从事放射性元素的研究工作。她毫不吝啬地把科学知识传播给一切想要学习的人。她从16岁开始,成年累月地学习、工作,整整50年了。但她仍不改变那严格的生活方式。她从小就有高度的自我牺牲精神,早年她为了供姐姐上学,甘愿去别人家里做佣人。在巴黎求学期间,为了节约灯油和取暧开支,她每天晚上都在图书馆读书,一直到图书馆关门才走。提取纯镭所需要的沥青铀矿,在当时是很贵重的,他们从自己的生活费中一点一滴地节省,先后买了8、9吨,在居里先生去世后,居里夫人把千辛万苦提炼出来的,价值高达100万金法郎以上的镭,无偿地赠送给了研究治癌的实验室。

1932年,65岁的居里夫人回到祖国,参加“华沙镭研究所”的开幕典礼。居里夫人从青年时代起就远离祖国,到法国求学。但是她时刻也没有忘记自己的祖国。小时候,她的祖国波兰被沙俄侵占,她就非常痛恨侵略者。当他们夫妇从矿物中分离出新元素以后,她把新元素命名为钋。这是因为钋的词根与波兰国名的词根一样。她以此表示对惨遭沙俄奴役的祖国的深切怀念。

1937年7月14日,居里夫人病逝了。她最后死于恶性贫血症。她一生创造、发展了放射科学,长期无畏地研究强烈放射性物质,直至最后把生命贡献给了这门科学。她一生中,共得过包括诺贝尔奖等在内的10种著名奖金,得到国际高级学术机构颁发的奖章16枚;世界各国政府和科研机构授予的各种头衔多达100多个。但是她一如既往地那样谦虚谨慎。伟大的科学家爱因斯坦评价说:“在我认识的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。”

牛云

(1)居里夫人的故事

1895年,居里夫人和比埃尔·居里结婚时,新房里只有两把椅子,正好两人各一把。比埃尔·居里觉得椅子太少,建议多添几把,以免客人来了没地方坐,居里夫人却说:“有椅子是好的,可是,客人坐下来就不走啦。为了多一点时间搞研究,还是算了吧。”

从1953年起,居里夫人的年薪已增至4万法郎,但她照样“吝啬”。她每次从国外回来,总要带回一些宴会上的菜单,因为这些菜单都是很厚很好的纸片,在背面写字很方便。难怪有人说居里夫人一直到死都“像一个匆忙的贫穷妇人”。

有一次,一位美国记者寻访居里夫人,他走到村子里一座渔家房舍门前,向赤足坐在门口石板上的一位妇女打听居里夫人的住处,当这位妇女抬起头时,记者大吃一惊:原来她就是居里夫人。

淡泊名利

居里夫人天下闻名,但她既不求名也不求利。她一生获得各种奖金10次,各种奖章16枚,各种名誉头衔117个,却全不在意。有一天,她的一位朋友来她家做客,忽然看见她的小女儿正在玩英国皇家学会刚刚颁发给她的金质奖章,于是惊讶地说“居里夫人,得到一枚英国皇家学会的奖章,是极高的荣誉,你怎么能给孩子玩呢?”居里夫人笑了笑说:“我是想让孩子从小就知道,荣誉就像玩具,只能玩玩而已,绝不能看得太重,否则就将一事无成。”

“教女有方”

居里夫人有两个女儿。“把握智力发展的年龄优势”是居里夫人开发孩子智力的重要“诀窍”。早在女儿不足周岁的时候,居里夫人就引导孩子进行幼儿智力体操训练,引导孩子广泛接触陌生人,去动物园观赏动物,让孩子学游泳,欣赏大自然的美景。孩子稍大一些,她就教她们做一种带艺术色彩的智力体操,教她们唱儿歌、讲童话。再大一些,就让孩子进行智力训练,教她们识字、弹琴、搞手工制作等等,还教她们骑车、骑马。

继居里夫人和她的丈夫获诺贝尔奖之后,由居里夫人培养成才的两对后辈也相继获得诺贝尔奖:长女伊伦娜,核物理学家,她与丈夫约里奥因发现人工放射物质而共同获得诺贝尔化学奖。次女艾芙,音乐家、传记作家,其丈夫曾以联合国儿童基金组织总干事的身份荣获1956年诺贝尔和平奖。

(2)居里夫人与镭的发现

玛丽娅·斯可罗多夫斯卡娅,即著名的居里夫人,被誉为“镭的母亲”。她1867年11月7日诞生于俄国沙皇侵略者统治下的波兰首都华沙。父亲是华沙高等学校的物理学教授,使她从小就对科学实验发生了兴趣。

1891年,她到巴黎继续深造,获得了两个硕士学位。学业完成后,她本打算返回祖国为受奴役的波兰人民服务,但是,与法国年轻物理学家皮埃尔·居里的相识,改变了她的计划。1895年,她与皮埃尔结婚,1897年生了一个女儿,一个未来的诺贝尔奖金获得者。

居里夫人注意到法国物理学家贝克勒尔的研究工作。自从伦琴发现X射线之后,贝克勒尔在检查一种稀有矿物质“铀盐”时,又发现了一种“铀射线”,朋友们都叫它贝克勒尔射线。

贝克勒尔发现的射线,引起了居里夫人极大兴趣,射线放射出来的力量是从哪里来的?居里夫人看到当时欧洲所有的实验室还没有人对铀射线进行过深刻研究,于是决心闯进这个领域。

理化学校校长经过皮埃尔多次请求,才允许居里夫人使用一间潮湿的小屋作理化实验。在摄氏6度的室温里,她完全投入到铀盐的研究中去了。

居里夫人受过严格的高等化学教育,她在研究铀盐矿石时想到,没有什么理由可以证明铀是惟一能发射射线的化学元素。她根据门捷列夫的元素周期律排列的元素,逐一进行测定,结果很快发现另外一种钍元素的化合物,也能自动发出射线,与铀射线相似,强度也相像。居里夫人认识到,这种现象绝不只是铀的特性,必须给它起一个新名称。居里夫人提议叫它“放射性”,铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质,叫作“放射性元素”。

一天,居里夫人想到,矿物是否有放射性?在皮埃尔的帮助下,她连续几天测定能够收集到的所有矿物。她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多。

经过仔细的研究,居里夫人不得不承认,用这些沥青铀矿中铀和钍的含量,绝不能解释她观察到的放射性的强度。

这种反常的而且过强的放射性是哪里来的?只能有一种解释:这些沥青矿物中含有一种少量的比铀和钍的放射性作用强得多的新元素。居里夫人在以前所做的试验中,已经检查过当时所有已知的元素了。居里夫人断定,这是一种人类还不知道的新元素,她要找到它!

居里夫人的发现吸引了皮埃尔的注意,居里夫妇一起向未知元素进军。在潮湿的工作室里,经过居里夫妇的合力攻关,1898年7月,他们宣布发现了这种新元素,它比纯铀放射性要强400倍。为了纪念居里夫人的祖国——波兰,新元素被命名为钋(波兰的意思)。

1898年12月,居里夫妇又根据实验事实宣布,他们又发现了第二种放射性元素,这种新元素的放射性比钋还强。他们把这种新元素命名为“镭”。可是,当时谁也不能确认他们的发现,因为按化学界的传统,一个科学家在宣布他发现新元素的时候,必须拿到实物,并精确地测定出它的原子量。而居里夫人的报告中却没有针和镭的原子量,手头也没有镭的样品。

居里夫妇决定拿出实物来证明。当时,藏有钋和镭的沥青铀矿,是一种很昂贵的矿物,主要产在波希米亚的圣约阿希母斯塔尔矿,人们炼制这种矿物,从中提取制造彩色玻璃用的铀盐。对于生活十分清贫的居里夫妇来说,哪有钱来支付这件工作所必需的费用呢?他们的智慧补足了财力,他们预料,提出铀之后,矿物里所含的新放射性元素一定还存在,那么一定能从提炼铀盐后的矿物残渣中找到它们。经过无数次的周折,奥地利政府决定馈赠一吨废矿渣给居里夫妇,并答应若他们将来还需要大量的矿渣,可以在最优惠的条件下供应。

居里夫妇的实验室条件极差,夏天,因为顶棚是玻璃的,里面被太阳晒得像一个烤箱;冬天,又冷得人都快冻僵了。居里夫妇克服了人们难以想像的困难,为了提炼镭,他们辛勤地奋斗着。居里夫人立即投入提取实验,她每次把20多公斤的废矿渣放入冶炼锅熔化,连续几小时不停地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的材料,而后从中提取仅含百万分之一的微量物质。

他们从1898年一直工作到1902年,经过几万次的提炼,处理了几十吨矿石残渣,终于得到0.l克的镭盐,测定出了它的原子量是225。

镭宣告诞生了!

居里夫妇证实了镭元素的存在,使全世界都开始关注放射性现象。镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命。

居里夫人以(放射性物质的研究)为题,完成了她的博士论文。1903年,居里夫人获得巴黎大学的物理学博士学位。同年,居里夫妇和贝克勒尔共同荣获诺贝尔物理学奖。

继镭的发现之后,另一些新的放射性元素如锕等也相继被发现。探讨放射性现象的规律以及放射性的本质成为科学界的首要研究课题。

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1914年当德国侵略军逼近巴黎的时候,居里夫人带着大女儿毅然走上了反侵略战争的战场。居里夫人研究用汽车上的发动机发电,在汽车上安上一套爱克斯光射线设备。士兵们亲切地叫它“小居里”。一天早晨,居里夫人乘坐的那辆“小居里”突然发生了事故,跌进了路旁的战壕里,居里夫人被擦伤、摔昏了,这可把年轻的司机吓坏了,再也不敢开汽车。居里夫人开始刻苦学习驾驶技术。几个星期后,她又成了一名合格的司机。从此,居里夫人亲自驾着汽车,不知疲倦地从一个诊疗站跑到另一个诊疗站,一下车,就投入了透视、照像的紧张战斗……

居里夫人28岁与彼埃尔·居里结婚。30岁生下第一个女儿绮瑞娜。37岁生下第二个女儿艾芙。当时正是居里夫人发现新的放射性元素外和镭的阶段。无休无止的实验,忙碌不堪的家务,简直压得居里夫人喘不过气来,但这并没有影响她作为一个妈妈的神圣母爱。虽然她把女儿交给保姆照看,但是她每天去工作之前,一定要证实孩子是吃得好、睡得香、梳洗得干净,没有患病时,才放心地离开。而且,居里夫人也并不是把一切工作都交给保姆去做。她认为,母女之间感情的贯通,心灵的交融,必须靠自己的努力才能做到。居里夫人说:“我不愿意为了世界上任何事情而阻碍我的孩子发育。”所以,即使在最苦最累的日子里,也要留出一定的时间去照料孩子,亲自给孩子洗澡换衣,抽空在孩子的新围裙边上缝上几针,她不给孩子买现成衣服,这样太奢侈也不合宜。

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陶小凡

(1)居里夫人的故事

1895年,居里夫人和比埃尔·居里结婚时,新房里只有两把椅子,正好两人各一把。比埃尔·居里觉得椅子太少,建议多添几把,以免客人来了没地方坐,居里夫人却说:“有椅子是好的,可是,客人坐下来就不走啦。为了多一点时间搞研究,还是算了吧。”

从1953年起,居里夫人的年薪已增至4万法郎,但她照样“吝啬”。她每次从国外回来,总要带回一些宴会上的菜单,因为这些菜单都是很厚很好的纸片,在背面写字很方便。难怪有人说居里夫人一直到死都“像一个匆忙的贫穷妇人”。

有一次,一位美国记者寻访居里夫人,他走到村子里一座渔家房舍门前,向赤足坐在门口石板上的一位妇女打听居里夫人的住处,当这位妇女抬起头时,记者大吃一惊:原来她就是居里夫人。

淡泊名利

居里夫人天下闻名,但她既不求名也不求利。她一生获得各种奖金10次,各种奖章16枚,各种名誉头衔117个,却全不在意。有一天,她的一位朋友来她家做客,忽然看见她的小女儿正在玩英国皇家学会刚刚颁发给她的金质奖章,于是惊讶地说“居里夫人,得到一枚英国皇家学会的奖章,是极高的荣誉,你怎么能给孩子玩呢?”居里夫人笑了笑说:“我是想让孩子从小就知道,荣誉就像玩具,只能玩玩而已,绝不能看得太重,否则就将一事无成。”

“教女有方”

居里夫人有两个女儿。“把握智力发展的年龄优势”是居里夫人开发孩子智力的重要“诀窍”。早在女儿不足周岁的时候,居里夫人就引导孩子进行幼儿智力体操训练,引导孩子广泛接触陌生人,去动物园观赏动物,让孩子学游泳,欣赏大自然的美景。孩子稍大一些,她就教她们做一种带艺术色彩的智力体操,教她们唱儿歌、讲童话。再大一些,就让孩子进行智力训练,教她们识字、弹琴、搞手工制作等等,还教她们骑车、骑马。

继居里夫人和她的丈夫获诺贝尔奖之后,由居里夫人培养成才的两对后辈也相继获得诺贝尔奖:长女伊伦娜,核物理学家,她与丈夫约里奥因发现人工放射物质而共同获得诺贝尔化学奖。次女艾芙,音乐家、传记作家,其丈夫曾以联合国儿童基金组织总干事的身份荣获1956年诺贝尔和平奖。

(2)居里夫人与镭的发现

玛丽娅·斯可罗多夫斯卡娅,即著名的居里夫人,被誉为“镭的母亲”。她1867年11月7日诞生于俄国沙皇侵略者统治下的波兰首都华沙。父亲是华沙高等学校的物理学教授,使她从小就对科学实验发生了兴趣。

1891年,她到巴黎继续深造,获得了两个硕士学位。学业完成后,她本打算返回祖国为受奴役的波兰人民服务,但是,与法国年轻物理学家皮埃尔·居里的相识,改变了她的计划。1895年,她与皮埃尔结婚,1897年生了一个女儿,一个未来的诺贝尔奖金获得者。

居里夫人注意到法国物理学家贝克勒尔的研究工作。自从伦琴发现X射线之后,贝克勒尔在检查一种稀有矿物质“铀盐”时,又发现了一种“铀射线”,朋友们都叫它贝克勒尔射线。

贝克勒尔发现的射线,引起了居里夫人极大兴趣,射线放射出来的力量是从哪里来的?居里夫人看到当时欧洲所有的实验室还没有人对铀射线进行过深刻研究,于是决心闯进这个领域。

理化学校校长经过皮埃尔多次请求,才允许居里夫人使用一间潮湿的小屋作理化实验。在摄氏6度的室温里,她完全投入到铀盐的研究中去了。

居里夫人受过严格的高等化学教育,她在研究铀盐矿石时想到,没有什么理由可以证明铀是惟一能发射射线的化学元素。她根据门捷列夫的元素周期律排列的元素,逐一进行测定,结果很快发现另外一种钍元素的化合物,也能自动发出射线,与铀射线相似,强度也相像。居里夫人认识到,这种现象绝不只是铀的特性,必须给它起一个新名称。居里夫人提议叫它“放射性”,铀、钍等有这种特殊“放射”功能的物质,叫作“放射性元素”。

一天,居里夫人想到,矿物是否有放射性?在皮埃尔的帮助下,她连续几天测定能够收集到的所有矿物。她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多。

经过仔细的研究,居里夫人不得不承认,用这些沥青铀矿中铀和钍的含量,绝不能解释她观察到的放射性的强度。

这种反常的而且过强的放射性是哪里来的?只能有一种解释:这些沥青矿物中含有一种少量的比铀和钍的放射性作用强得多的新元素。居里夫人在以前所做的试验中,已经检查过当时所有已知的元素了。居里夫人断定,这是一种人类还不知道的新元素,她要找到它!

居里夫人的发现吸引了皮埃尔的注意,居里夫妇一起向未知元素进军。在潮湿的工作室里,经过居里夫妇的合力攻关,1898年7月,他们宣布发现了这种新元素,它比纯铀放射性要强400倍。为了纪念居里夫人的祖国——波兰,新元素被命名为钋(波兰的意思)。

1898年12月,居里夫妇又根据实验事实宣布,他们又发现了第二种放射性元素,这种新元素的放射性比钋还强。他们把这种新元素命名为“镭”。可是,当时谁也不能确认他们的发现,因为按化学界的传统,一个科学家在宣布他发现新元素的时候,必须拿到实物,并精确地测定出它的原子量。而居里夫人的报告中却没有针和镭的原子量,手头也没有镭的样品。

居里夫妇决定拿出实物来证明。当时,藏有钋和镭的沥青铀矿,是一种很昂贵的矿物,主要产在波希米亚的圣约阿希母斯塔尔矿,人们炼制这种矿物,从中提取制造彩色玻璃用的铀盐。对于生活十分清贫的居里夫妇来说,哪有钱来支付这件工作所必需的费用呢?他们的智慧补足了财力,他们预料,提出铀之后,矿物里所含的新放射性元素一定还存在,那么一定能从提炼铀盐后的矿物残渣中找到它们。经过无数次的周折,奥地利政府决定馈赠一吨废矿渣给居里夫妇,并答应若他们将来还需要大量的矿渣,可以在最优惠的条件下供应。

居里夫妇的实验室条件极差,夏天,因为顶棚是玻璃的,里面被太阳晒得像一个烤箱;冬天,又冷得人都快冻僵了。居里夫妇克服了人们难以想像的困难,为了提炼镭,他们辛勤地奋斗着。居里夫人立即投入提取实验,她每次把20多公斤的废矿渣放入冶炼锅熔化,连续几小时不停地用一根粗大的铁棍搅动沸腾的材料,而后从中提取仅含百万分之一的微量物质。

他们从1898年一直工作到1902年,经过几万次的提炼,处理了几十吨矿石残渣,终于得到0.l克的镭盐,测定出了它的原子量是225。

镭宣告诞生了!

居里夫妇证实了镭元素的存在,使全世界都开始关注放射性现象。镭的发现在科学界爆发了一次真正的革命。

居里夫人以(放射性物质的研究)为题,完成了她的博士论文。1903年,居里夫人获得巴黎大学的物理学博士学位。同年,居里夫妇和贝克勒尔共同荣获诺贝尔物理学奖。

继镭的发现之后,另一些新的放射性元素如锕等也相继被发现。探讨放射性现象的规律以及放射性的本质成为科学界的首要研究课题。

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胶质层煤杯中的结焦过程示意图(据杨起等,1979)图6-13 带平衡的砣的胶质层测定仪示意图(据能源地质学,2004)图6-14 胶质层测定曲线示意图(据杨起等,1979)Y值随煤化程度加深做有规律的变化。图615中以镜质组的最大反射率(Romax)煤化程度,可见Y值在Romax=0.8%~1.2%范围内最大,随着煤化程度增高或降低,Y值降低。测定胶质层的煤样应在1.4的比重液中精选,每次要作双样,该法测试的时间长,所需原煤煤样甚多(一次需200g精煤样),一些薄煤层或小口径钻进所取得的煤心煤样往往难以满足测定需要的量。胶质层指数法对中等粘结性煤的区分能力强,多数煤的Y值具可加性,利于炼焦配煤的计算。这种方法对Y值>25mm,或Y值<10mm的煤不易测准,对弱粘结性煤分辨能力差。(二)罗加指数法将粒度小于0.2mm的空气干燥烟煤样1g与5g标准的无烟煤样(宁夏汝箕沟无烟煤,Ad<4%,Vdaf>7%,粒度为0.3~0.4mm)均匀混合,放入坩埚内,煤样上加上压块,然后加上坩埚盖,放入(850±10)℃的马弗炉内,焦化15min后取出坩埚,冷却,称取焦渣总质量。把焦渣放在1mm圆孔筛上筛分,筛上部分称重后,放入转鼓内,进行第一次转鼓试验,以转速50转/分钟,转5min后,用1mm圆孔筛进行筛分,再称筛上部分的质量后,放入转鼓进行第二次转鼓试验,重复筛分,称重操作,共进行3次转鼓试验。按下式计算罗加指数:煤地质学式中:Q为焦渣总质量,g;a为第一次转鼓前大于1mm的焦渣重,g;b为第一次转鼓后大于1mm的焦渣重,g;c为第二次转鼓后大于1mm的焦渣重,g;d为第三次转鼓后大于1mm的焦渣重,g。罗加指数表示粒度大于1mm的焦块占总质量的百分比,罗加指数越大,表示粒度大于1mm的焦块越多,煤的粘结性越好。R.I.(或以LR表示)值>45为中等至强粘结煤,R.I.=20~45为中等粘结煤;R.I.=5~20为弱粘结煤;R.I.=0~5属不粘结至微粘结煤。R.I.值与Y值的关系见图6-16。从图6-16可以看出,当y=10~15毫米时,R.I.值的变动范围相当大,在20~70之间,表明罗加指数法对中等粘结煤的鉴别能力比y值好。甚至当Y值接近于0时,R.I.也能分辨。如陕西蒲白矿区某煤层一些煤样Y为15%~18%,Y均为0,但根据R.I.值的不同可加以区分,R.I.=0,为贫煤;R.I.=15,定为瘦煤。图6-15 Y值与煤化程度(Romax)的关系(据杨起等,1979)图6-16 罗加指数与Y值的关系(据杨起等,1979)罗加指数法实验用煤样很少,测定方法简便,快速,易于推广,不足之处是对粘结性强的煤区分能力不好,如Y值>25mm时,R.I.值都在80~92之间,对粘结性很弱的煤测定的重现性较差。(三)粘结指数法测定原理与罗加指数相同,所不同的是无烟煤的粒度改为0.1~0.2mm,分析煤样与无烟煤的配比可以改变,转鼓试验由3次改为两次。粘结指数G按下式计算:煤地质学式中:m为焦渣总重,g;m1为第一次转磨后>1mm的焦渣重,g;m2为第二次转磨后>1mm的焦渣重,g。如果计算结果G<18,则将分析煤样和标准无烟煤的配比改为3∶3,再重复上述实验。G值按下式计算:煤地质学粘结指数适合区分弱和中粘结性煤,测试也比较简便。但对于强粘结煤区分能力欠佳,对弱粘结性煤测定时需要改变配比,比较麻烦。(四)奥亚膨胀度试验奥亚膨胀度试验也是国际煤分类指标之一。奥亚膨胀度b表示煤加热软化成胶质体状态时的最大膨胀率(图6-17)。b值的大小,主要和胶质体的数量、粘结度及挥发分析出速度有关。Y值与b值的关系见图6-18。从图6-18来看,当Y值>25mm时,b值的变化规律还是很明显的,如我国一些地区的一号肥煤,Y值为28mm,但所测得的b值分别在160~270之间,可见奥亚膨胀度对强粘结煤具有较好的鉴别能力。图6-17 几种煤的奥亚膨胀度曲线(据杨起等,1979)这几项指标各有其特点,但都存在着对某一粘结性范围的煤区分不清的缺点。此外,自由膨胀序数、葛金干馏试验法都是在严格规定的条件下把煤加热,直接观察所得焦块的性质,与标准焦型相比,确定煤的粘结性、结焦性。这两个指标在评定时易带主观性,造成人为的误差,同时只能定性地定出序号,准确性差。图6-18 b值与Y值的关系(据《中国煤田地质学》(上册),1979)为了拟定我国新的煤的工业分类指标,北京煤炭科学研究院煤化研究所和鞍山热能研究院等单位在改进粘结性指标方面进行了研究。新指标应该用严格的定量数据把不同粘结性的煤划分清楚。根据我国多年来引用罗加指数试验方法积累的大量资料,表明罗加指数对煤的粘结性较Y值和b值表现能力更好,如果针对罗加指数法的不足之处,加以重要的改进,可以得到较好的新指标。改进的途径是分别增加和减少测定强粘结煤和弱粘结煤时所用的标准无烟煤的表面积。北京煤化研究所改进的主要要点是:把标准无烟煤的粒度由0.3~0.4mm改为0.1~0.2mm,接近烟煤的粒度,这样容易混合均匀,同时由于无烟煤的粒度变小,表面积大大增加,使具粘结性的煤的区别能力能反映更明显。对于弱粘结煤(测值<20),改用了3∶3配比,使无烟煤表面积相对地减少,测得的数据除以经验系数折算为1∶5配比的值。改进后的方法称为烟煤粘结指数测定法。鞍山热能研究院改进的主要要点是:按试验煤样粘结性的强弱不同,试验时分别采用3种不同的试验煤和无烟煤的比例,1∶5,2.5∶3.5,6∶0。对于粘结性极弱的煤,试验时,除不加无烟煤外,还规定专门的转鼓试验法。为了使测试条件接近炼焦生产,把加热速度改为3℃/min。改进后的方法称为煤的粘结度试验法。这两种改进方法,根据半焦块耐磨强度的高低和添加无烟煤的多少,分别用一定的公式和常数计算出指数,表示试验煤样的粘结性强弱。试验表明,改进的方法提高了再现性和区分能力。20世纪60年代以来,随着钢铁工业的急剧发展,世界上很多国家都运用煤岩分析方法有效地预测和检验炼焦用煤的结焦性能。根据炼焦时各显微组分所起的作用不同,可分出:①活性组分(也称可熔性组分),包括镜质组、稳定组,它们在热解时都能形成胶质体,稳定组分形成的胶质体易挥发,粘结性比镜质组稍差;②惰性组分(也称不熔性组分),包括丝质组、半丝质组和矿物质,它们在热解时不能形成胶质体。半镜质组的粘结性介于两者之间,计算时,其含量之三分之一划入活性组分。煤中活性组分对惰性组分的比例越高,所得焦炭质量越好。不同变质阶段煤中活性组分粘结惰性组分的能力不同,以肥煤阶段(Ro=0.9%)最强。近年来,由于煤岩分析自动化的进展,西德、美国、日本等国钢铁企业已经普遍地对商品煤样进行煤岩分析。二、煤的发热量煤燃烧时放出大量热量。煤的发热量就是每单位质量的煤在完全燃烧时所产生的热量,常用cal/g或kcal/kg表示。发热量是供热用煤的一个质量指标,它是燃烧的工艺过程的热平衡、耗煤量、热效率等计算的依据。(一)定义及单位发热量是动力用煤的主要质量指标,煤的燃烧和气化要用发热量计算热平衡、热效率和耗煤量,它是燃烧和气化设备的设计依据之一。发热量是低煤级煤的分类指标之一,也可根据发热量判断煤级和煤的其他性质。煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧所产生的全部热量,以符号Q表示。热量的国际单位为焦耳(J),1J=1N·m(牛顿·米)。过去我国用的热量单位是卡(cal),热量的英制单位为Btu/lb(英国热制单位/磅)。这几个热量单位的关系为:1cal≌1.8Btu≌4.1868J,1J=0.239cal,1000kcal=41868MJ(二)发热量的测定原理将粒度小于0.2mm的空气干燥煤样1g放在氧弹中燃烧,如图6-19所示。氧弹中充有2.5×106Pa压力的氧气,通电使氧弹内的金属丝点燃煤样,煤样在高压氧气中完全燃烧,燃烧产生的热量被内套筒中的水吸收,根据水上升的温度,计算出煤样产生的热量,该热量称为弹筒发热量,用符号Qb,ad表示。为防止测试时热量的散失和交换,测试时使外筒水温自动跟踪内筒水温而变化,使内外筒没有热交换,这种方法称为绝热式量热计测试法。图6-19 使用铅垫密封的旧式氧弹(据能源地质学,2004)(三)煤的弹筒发热量、高位发热量和低位发热量1.弹筒发热量弹筒发热量是指单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、硝酸、硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量,弹筒发热量也即实验室内用氧弹热量计直接测得的发热量;单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量,恒容高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸形成热以及硫酸与二氧化硫形成热之差后得到的发热量;单位质量的煤在充有过量氧气的氧弹内燃烧,其终态产物为25℃下的二氧化碳、过量氧气、氮气、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量,低位发热量也即由高位发热量减去水(煤中原有的水和煤中氢生成的水)的气化潜热后得到的发热量。由于煤样是在高压氧气条件下燃烧,因此产生了空气中燃烧时不能产生的化学反应。煤中的氮及氧弹空气中的氮,在弹筒高温高压作用下,生成NO2或N2O5,与水反应生成稀HNO3,该反应为放热反应。煤在空气中燃烧时,煤中的氮变成游离氮逸出,不产生这个反应;煤中的硫在空气中燃烧时,生成SO2逸去,但在弹筒高压氧气作用下,SO2与水作用生成稀H2SO4,也是放热反应。稀硝酸和稀硫酸溶于水也是放热反应。煤在空气中燃烧时,煤中的水(包括煤中氢在燃烧时生成的水),变为水蒸气逸去,这是吸热反应。但在弹筒的高压下,水不能变为水蒸气,所以不吸热。可以看出,煤在弹筒中燃烧产生的热量要高于在空气中或在工业锅炉中燃烧时实际产生的热量。因此,实际应用中要对煤的弹筒发热量进行换算。2.煤的高位发热量(符号Qgr,ad)用煤的弹筒发热量减去稀硝酸和稀硫酸的生成热后,便是煤的高位发热量。计算公式:Qgr,ad=Qb,ad-(95Sb,ad+α·Qb,ad)式中:Sb,ad为弹筒洗液中硫占空气干燥煤样的百分比,%(当煤中Sb,ad≤2%时,可用St,ad代替Sb,ad进行计算);α为硝酸生成热的校正系数,当Qb,ad≤16.7kJ/g时,α=0.0010;当16.7kJ/g<Qb,ad≤25.1kJ/g时,α=0.0012;当Qb,ad>25.1kJ/g时,α=0.0016。3.煤的低位发热量(符号Qnet,ad)用煤的高位发热量减去水的汽化热,便是煤的低位发热量。计算公式:Qnet,ad=(Qgr,ad-206Had)-23Mad式中:Had为空气干燥煤样氢含量,%;Mad为空气干燥煤样水分,%。一般讲,煤的收到基低位发热量(Qnet,ar)最接近于煤实际燃烧时产生的发热量。计算公式:煤地质学式中:Mt为煤样的全水分。4.煤的发热量计算煤的发热量有弹筒发热量、高位发热量和低位发热量3种,而且有4种基准,即收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基,所以共有12种方式可报出测试结果。但一般常用的发热量指标有5种:1)空气干燥基弹筒发热量Qb,ad,这是测试的直接结果,需要换算。2)空气干燥基高位发热量Qgr,ad,用于报出测试结果。3)干燥基高位发热量Qgr,d,用于评定煤的质量,研究煤质。4)干燥无灰基高位发热量Qgr,daf,用于评定煤中有机质的性质,可反映煤级。5)收到基低位发热量Qnet,ar,反映煤的实际质量,是煤炭计价的依据,也用于燃煤工业锅炉的设计。在煤炭计价时,一定要注意所用的发热量指标的基准,不然将造成经济上的损失。煤的发热量除了直接测定外,还可以根据元素分析或工业分析的数据进行计算,供无实测发热量的用煤单位参考。煤炭科学研究院煤化学研究所所根据我国煤质资料研究结果推导了一系列发热量计算公式。(1)利用元素分析数据,计算高位发热量的公式低煤化程度的煤:Qgr,daf=80Cdaf+305(310)Hdaf+22Sdaf-26Odaf-4(Adaf-10)式中:Hdaf前面的系数对褐煤为305,对长焰煤、不粘煤为310。对Ad≤10%的煤,不计算最后一项的灰分校正值。炼焦煤:Qgr,daf=80Cdaf+310Hdaf+22Sdaf-25Odaf-7(Adaf-10)(2)利用工业分析数据,计算低热值煤高位发热量的公式高灰分(Aad=45%~90%)烟煤:煤地质学(四)影响煤发热量的因素煤的发热量与煤成因类型、煤岩成分、煤化程度(煤级)、煤中矿物杂质的含量、煤的风氧化程度有关。残植煤和腐泥煤的发热量比腐植煤要高,如江西乐平鸣山的树皮残植煤Qb,daf为9060cal/g。煤岩成分:腐植煤同一煤级中,壳质组分的发热量最高,气煤阶段达8680cal/g,镜质组次之,为7925cal/g,而惰质组仅7841cal/g。在低煤级时,惰质组的发热量可以比镜质组高,因为镜质组的碳含量低,而氧含量高,故总发热量较低。而惰质组的氧含量不太高,碳含量很高,弥补了氢含量低的不足。至中煤级烟煤时,镜质组的氧含量减少,而碳含量增加很快,氢变化不大,故发热量超过惰质组。煤化程度:当煤以镜质组为主时,随煤级升高,煤的发热量逐渐增高,至中煤级的焦煤、瘦煤时达到高峰,以后又稍有下降(图6-20)。这与煤的元素组成变化有关。低煤级时,氧高而碳低,故Q低;中煤级时,氧低而碳高,如焦煤阶段Cdaf为87%~90%,虽不及无烟煤高,但Hdaf高达4.8%~5.5%,故Q最高;高煤级时碳虽高,但氢降低快,氢的发热量比碳高3.5倍,故Q又有所下降。煤的发热量随煤级的变化见表6-10。图6-20 煤的挥发分产率与发热量的关系(据能源地质学,2004)表6-10 煤发热量随煤级升高的变化(据李增学等,2005)煤的发热量随煤中矿物杂质含量的增加而降低。矿物杂质不发热,其含量越多,煤的发热量越低。对煤种变化不大的同一矿区而言,由矿物杂质形成的灰分与发热量往往保持十分规律的反比关系(图6-21)。煤受风氧化后,煤中的C和H变成CO2和H2O逸去,故煤的C和H含量降低,氧含量增高,煤的发热量下降。如果风氧化严重,煤变成不可燃。图6-21 霍林河煤田露天矿区煤的灰分与发热量的关系(据杨起等,1979)三、煤的气化指标煤经过气化可产生做燃料用的动力煤气和供化学合成煤气。通常把煤的反应性、机械强度、热稳定性、灰熔点、灰粘度和结渣性作为气化用煤的质量指标。(一)煤的反应性煤的反应性,又称活性,指在一定温度条件下,煤与不同气化介质,如二氧化碳、氧、水蒸气相互作用的反应能力。反应能力强的煤,在气化和燃烧过程中,反应速度快、效率高。尤其一些高效能的新型气化工艺(如沸腾床、悬浮床气化),反应性强弱更直接影响到煤在炉中反应的情况、耗煤量、耗氧量及煤气中有效成分等。在流化燃烧新技术中,煤的反应性强弱与其反应速度也有着密切的关系。因此,反应性是一项重要的气化和燃烧的特性指标。测定煤的反应性的方法很多。目前我国采用的方法是测定在高温下煤焦还原CO2的性能,以CO2还原率表示煤的反应性。将CO2还原率(α,%)与相应的测定温度绘成曲线(图6-22),可见煤的反映性随温度升高而增强。各种煤的反应性随煤化程度加深而减弱。这是由于碳与CO2反应不仅在燃料的外表面进行,而且也在燃料的微细毛细管壁上进行,气孔愈多,反应表面积愈大。不同煤化程度煤及所得的煤焦的气孔率是不同的。褐煤的反应性最强,但到较高的温度(900℃以上),反应性增高缓慢。无烟煤的反应性最弱,但在较高温度时,随温度升高而显著增强。煤的灰分数量等因素对反应性也有明显的影响。(二)煤的机械强度煤的机械强度包括煤的抗碎、耐磨和抗压等物理机械性质及其综合性质。气化用煤和燃烧用煤多数情况下要求用粒度均匀的块煤。机械强度低的煤投入气化炉时,容易碎成小块和粉末,从而破坏了块煤粒度的均匀性,影响气化炉的正常操作,因此,要求煤有一定的机械强度。另外,设计部门可以根据煤的机械强度,正确估计块煤用量及确定使用前是否需要再行筛分。所以,煤田勘探时,应提供气化用煤或燃烧用煤的机械强度资料。煤的机械强度测试方法有几种,应用比较普遍的落下试验法是根据煤块在运输、装卸、入炉过程中落下、互相撞击而破碎等特点拟定的,它与表示煤的抗压、耐磨等机械强度试验法有所区别。测定方法为:选取60~100mm的块煤10块,称重。然后一块一块地从2m高的地方落到厚度>15mm的金属板上。这样自由跌落3次,用25mm的方孔筛筛分,以>25mm的块煤质量占试样总质量的百分数来表示煤的机械强度,其分级标准见表6-11。我国大多数无烟煤的机械强度好,一般为60%~92%,还有一些煤受构造破坏成片状、粒状,煤质松软,机械强度差或很差,一般为40%~20%,甚至在20%以下。图6-22 褐煤、烟煤、无烟煤的活性曲线示意图(据杨起等,1979)表6-11 煤的机械强度分级(据杨起等,1979)(三)煤的热稳定性煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性能。热稳定性好的煤,在燃烧或气化过程中能以其原来的粒度烧掉或气化而不碎成小块,或破碎较少;热稳定性差的煤在燃烧或气化过程中迅速裂成小块或煤粉,轻则增加炉内阻力和带出物,降低气化和燃烧效率,重则破坏整个气化过程,甚至造成停炉事故。因此,要求煤有足够的热稳定性。各种工业锅炉和气化炉对煤的粒度有不同要求,因此测定煤的热稳定性的方法也有所不同。常用的是13~25mm级块煤测定法和小粒度6~13mm级块煤测定法。13~25mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内热处理15min,求出各筛分级别残焦占总残焦的百分比,以各级累计百分数与筛分级别作出曲线,以大于13mm级残焦的百分数S+13作为热稳定性指标,以小于1mm级残焦的百分数S-1及热稳定性曲线作辅助指标(图6-23)。小粒度6~13mm级块煤测定法是把煤样放在预热到850℃的马弗炉内加热90min,然后称重、筛分。将所得6~3mm,3~1mm及小于1mm的残焦占总残焦量的百分比,作为热稳定性的指标,分别以KPG,KPJ和KP1表示。指标数值愈大,表明热稳定性愈差,因此,更确切地说,这些指标是代表不稳定性的。按KPG的分级标准见表6-12。图6-23 热稳定性曲线图(据杨起等,1979)表6-12 煤的热稳定性分级(据杨起等,1979)我国大多数无烟煤的热稳定性较好。KPG均在35%以下,但在高变质无烟煤中也有少数煤的热稳定性不好或很不好(如京西大安山煤、福建天湖山大蔗沟煤),其原因尚待进一步查明。这种热稳定性不好的无烟煤,经预热处理后,其热稳定性都有显著改善。(四)煤的结渣性在气化中,煤灰结渣会给正常操作带来不利的影响,结渣严重时将会导致停产。由于煤灰熔点(T2)并不能完全反映煤在气化炉中的结渣情况,因此还须用煤的结渣性来判断煤在气化过程中的结渣难易程度。煤的结渣性测定要点,是用空气为气化介质,来气化预热到800~850℃的赤热煤样,气化过程的后期温度降到100℃时即停止气化。以>6mm的灰渣占灰渣总重的百分数及其相应的最高温度作为煤样的结渣性指标。四、煤的低温干馏焦油产率为评价各种煤和油页岩的炼油适应性以及在低温干馏工业生产中鉴定原料煤或油页岩的性质并预测各种产品的产率,都要求进行低温干馏试验。实验室测定煤的低温干馏焦油产率一般采用“铝甑法”。收集干馏出来的焦油,计算出焦油产率,代号为T。评定煤的低温干馏焦油产率时用分析基指标Tad。低温干馏用煤的Tad一般不应小于7%。一般Tad>12%者称高油煤;Tad=7%~12%者为富油煤;Tad≤7%者为含油煤。煤的低温干馏焦油产率与煤的成因类型有关。腐泥煤、残植煤的低温干馏焦油产率相当高,如山东兖州煤田腐泥煤的Tad为13.50%~45.53%,浙江长广煤田某矿树皮残植煤的Tad为10.70%~21.00%,大多数为高油煤。腐植煤的焦油产率与煤化程度和煤岩组成有关,褐煤和长焰煤的Tad较高,如山东黄县煤田褐煤的Tad为14%左右。当稳定组分含量较高时,焦油产率也比较高,如淮南煤田气煤中,当稳定组分为15%~26%时,Tad为12%~15%;而当稳定组分<10%时,Tad多半小于10%。五、壳质组的荧光性在低煤化阶段,壳质组的荧光性是较好的煤化程度指标。煤的荧光性与反射率之间具有互相消长的关系,即反射率越低,荧光性愈强,二者并非线性关系。Otteniann(1975)曾详细地研究了孢子体荧光光谱与煤化阶段的关系(图6-24)。光谱峰随煤化程度的增高有规律地移向更长波段。泥炭阶段λmax在500nm以下,挪动范围较宽;褐煤阶段λmax大致在560~580nm之间,峰形陡峭;随煤化程度的进一步提高,光谱曲线在630nm上逐渐形成一个小突峰,它在亚烟煤阶段(相当老褐煤阶段)迅速增大,在相当长焰煤阶段640nm波长段出现了第二个峰,直到气煤阶段640nm峰取代了580nm峰,煤化程度继续增高,640nm峰继续迁移向红光谱段,到肥煤阶段λmax移到670nm以上。图6-24 孢子体荧光光谱随煤化程度增高的变化(据邵震杰等,1993)
2023-07-23 20:15:291

请大家帮忙想一想有个农场游戏,背景是在海边,能种菜,喂猴子,抓螃蟹的。。。谢谢~~

可能这个游戏还没出
2023-07-23 20:15:4113

坊字第一声怎么组词?

ytiutyur
2023-07-23 20:16:246

我这配置能玩前线战争燃料吗?

;szdrgtlksruklsserlerusertklghrviorfgvopicvnoiwerucvnrcopewfgrjgvdsfpvnkldfnlkafjaljklsdfalksdajflas;kdjflkasdjfalsdkjflaksdjfal;skdjflsakdjflaskdjfalskdjfaslfdjdas;lkfjasldkjfasld;kfjslkjdflkjasdlfkjasdlfkjasdlkfjasdlfkjasdflkajsdflkjsadflksadjflksdjflksadjflksadjflksadjflksdjflskdjflasdkfjlaksdjflsdkajflksdajflksdjflksadjflkasdjflasdkjfalsdkfjaslkdfjasldkfjsdlakfjsaldkfjsaldkfjasldkfjsdalkfjaslkdfjsalkdfjalskdfjasldkfjalsdkfjsalkdfjlaskdfjlaskdfjlksdafjlasdkfjalskdjflsadkfjlskdfjlsdkfjlskdjflsakdjflsadkjflsakdfjlaksdjflskdajflkasdjflkasdjfsaldkfjslakdjflsakdjflkasdjflaskdfjaslkdfjdlksafjlksadfjlaksdjflksadfjlksadjflkasdjflkasdjflkdsafjlkasdfjsadlkfjsdlkfjaslkfjasdlkfjsadlkfjasldkfjasdlkfjasdlkfjsaldkfjslakdfjlksadfjaslkdfjasdlfjsdalkfjsadlkfjasdlkfjsdalkfjsdlkfjsdlkfjsdalkfjsaldkfjsadlkfjlakdfjlkasdjflksadjflksadfjalskdfjlkasdfjlsakdjflskadjflkasdjflksadjflkasdjflkasdjflkasdfjlksadfjlkasdjflksdafjlkasdjflksadjflkasdjflkasdjflksdajflksadjflskdafjlksdafjslkadfjsldkfjsdlkafjlksadfjlsakdfjlsdakjfaslkdfjlsakdfjasldkfjsldkafjsaldkfjsdlakfjsdlakfjsldkafjlsadkfjlsakdfjlskdajfaslkdjflaksdfjsaldkfjsaldkfjlsadkfjsalkdfjsalkdjfsladkfjalkdjflkasdjflaskdjflskadfjlkasdfjasldkfjlsadkfjlsakdfjlkasdjflksadjflsdkajflskadjflaksdjflksdafjsdklfjalskdfjlkasdfjlksadjflksadjflksdajfklsadjflksdajflskdafjlksadjflksadjflksdajfalskdjflksdafjslkdafjslakdfjlksadfjlksadfjlaskdfjlksadfjlksadjflksadfjlksdjflksadfjlksdfjlksdfjlksdfjlsakdjflksadjflksadjflksadjflksadfjlksdfjlksdfjlskdfjsldkfjlksdfjlsdkfjsladkfjsldkfjlsakdfjlskdafjlksadfjlskadjflskadfjlsakdjflksadjflksadjflsdkfjalsdkfjlkasdjflkasfjlsajdlfjlaskdjflkdajlkasdlsdkafjldkjflkdsdaklfjaslkdfsdalkfjalkasdlksadjljsadlfkdjsalkasjljasldkjfalsdfjlaskdfjsadlkfjdsalkjflasdkfjasldkjfsldajflaskjflaskdjflsadkfjlsdakjflsdakfjlskadjfslakdjfsdlkafjsldkafjsldakfjlsdkjlsakjflaskdjfslkafjsdlkafjsdalkfjsadlkfjsldakfjksldfjskldfjlskdafjlksdajflkdsajlsdkajfsdklajsdlkjaslfjdsalkjflsadkjflskdajklsadjflskajslkadjflsakjflskadjflsdkjflskdafjlsdkafjldskafjklsdafjlsd
2023-07-23 20:16:392

圆明园是怎么毁灭的?

1860年让英法烧了。。。
2023-07-23 20:16:505

学习简易多媒体环境下初中英语教学及课例分析的收获有哪些

sdafwedaawdasfafjnalsfakwdmlkmzfkawmlkdmafsdawd
2023-07-23 20:17:106

关于双显卡同时输出的问题

sdaf
2023-07-23 20:17:296

按顺时针方向排列南极洲的周围有哪几个大洋

太平洋,大西洋,印度洋
2023-07-23 20:17:458

国米要用“9000万欧元+阿德”和巴萨交换梅西?

只是传言 我想巴萨暂时还不会放人的
2023-07-23 20:18:0415

如何在指定的地方插入html内容和文本内容

dhtml提供了两个方法来进行添加,insertAdjacentHTML和insertAdjacentText insertAdjacentHTML方法:在指定的地方插入html标签语句。 原型:insertAdjacentHTML(swhere,stext) 参数: swhere:指定插入html标签语句的地方,有四种值可以用: 1.beforeBegin:插入到标签开始前 2.afterBegin:插入到标签开始标记后 3.beforeEnd:插入到标签结束标记前 4.afterEnd:插入到标签结束标记后 stext:要插入的内容 例: 复制代码 代码如下:var sHTML="<input type=button go2()" + " value="Click Me"><BR>" var sScript="<SCRIPT DEFER>" sScript = sScript + "function go2(){ alert("Hello from inserted script.") }" sScript = sScript + "</script" + ">"; ScriptDiv.insertAdjacentHTML("afterBegin",sHTML + sScript); 在html正文中加入一行: <DIV ID="ScriptDiv"></Div> 最终变成: 复制代码 代码如下:<DIV ID="ScriptDiv"> <input type=button onclick=go2() value="Click Me"><BR> <SCRIPT DEFER> function go2(){alert("Hello from inserted sctipt.")}" </script> </DIV> insertAdjacentText方法与insertAdjacentHTML方法类似,只不过只能插入纯文本,参数相同 这两个属性还是比较适用的,尤其是在绘图等地方用的比较多,它的优点是不会覆盖原有的内容,让我们来假设一下吧,有一个DIV,它里面已经有内容了,现在我们还要动态的添加内容进去,而又不能覆盖原有的内容,那么这时候这个东西就很重要了,innerHTML是会把原有的东西覆盖掉的。 所有成对出现的HTML都可以用这个属性,这点和innerHTML一样,比如<body>..</body>、<div>....</div>等这些都有这两个属性 补充下:刚才我试了下,innerHTML这个属性是可读写的,以前我知道innerHTML可以对节点插入内容,但是这个属性也是可读的,也就是说innerHTML中保存的是节点的html内容;看下以下代码就完全明白了: 复制代码 代码如下:<html> <head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312"> <title>无标题文档</title> </head> <body> safdsdaf按时地方 <script language="javascript"> alert(document.body.innerText) </script> </body> </html> 上面是我转帖到别人的代码,下面我再补充几行代码,也很经典有,也许你用的着: 复制代码 代码如下:<script language="javascript" type="text/javascript"> function addFile() { var filebutton = "<br><input type="file" size="50" name="File" />"; document.getElementByIdx("FileList").insertAdjacentHTML("beforeEnd",filebutton); } </script> 上面的是Head里面的脚本,下面是body里面的:html代码: 复制代码 代码如下:<p id="FileList"> <input type="file" runat="server" size="50" name="File"/> </p> 你把代码拷贝到文件中保存成一个html就知道效果了。
2023-07-23 20:18:441

求 关于王栎鑫的作文素材。

啊啊啊啊
2023-07-23 20:18:513

红领领心向党

dsfsdfsfsdafsdafsdfsf
2023-07-23 20:19:062

GTA5最恐怖的事,没有之一!!真没有之一!!敢不敢做?

你已到达黑海岸码头。
2023-07-23 20:19:172

大连甘井子区除了育文、80、76中,其他初中都怎么样

嘉汇三中不错。
2023-07-23 20:19:407

如何把TXT内的每9行合并成一行

很简单哈,在电脑强打开,然后用鼠标点击上面的文件里面有个整理选项/然后按照提示进行操作就行了
2023-07-23 20:20:422

我的算不算包皮过长?

你正常别听那医生忽悠你。
2023-07-23 20:21:039

钢铁是怎样炼成的中朱赫来给保尔讲了什么?

朱赫来突然深夜到保尔家借宿,同保尔一起住了八天,这件事成了保尔生活中的一件大事。保尔第一次从水兵朱赫来嘴里听到这么多重要的、令人激动的新鲜道理。这八天对年轻锅炉工的成长,有着决定的意义。水兵朱赫来已经两次遇险,他像关进铁笼的猛兽一样,暂时呆在这间小屋里。他对打着蓝黄旗蹂躏乌克兰大地的匪帮充满了仇恨。现在他就利用这段迫不得已而闲着的时间,把满腔怒火和憎恨都传给如饥似渴地听他讲话的保尔。朱赫来讲得鲜明生动,通俗易懂。他对一切问题都有明确的认识。他坚信自己走的道路是正确的。保尔从他那里懂得了,那一大堆名称好听的党派,什么社会革命党、社会民主党、波兰社会党等等,原来都是工人阶级的凶恶敌人;只有一个政党是不屈不挠地同所有财主作斗争的革命党,这就是布尔什维克党。以前保尔总是被这些名称弄得糊里糊涂的。费奥多尔·朱赫来,这位健壮有力的革命战士,久经狂风巨浪的波罗的海舰队水兵,一九一五年就加入俄国社会民主工党的坚强的布尔什维克,对年轻的锅炉工保尔讲述着严峻的生活真理。保尔两眼紧紧地盯着他,听得入了神。
2023-07-23 20:21:313

关于和平与战争的作文

hsfsdufhuiasdfhuisdhfj,sdhfvhgsdzhfl;nzjcgxzcgds,afFJDSGFHDSJFHGFIDFGJKSDJKFGVSDKSJKF.HVSGCFZXDGFXBJFHGSKFBJG,CIZXFNKZXCBSDFGSJBCJHZ.XGCSCGSUYFHSDJGCUSXFGCJGUYZXGFCSGXCZJ,HXGSJDFTSDHSGDCSJCGBSCVSDGHFHCKZSLFJCZJHGCZMXBCMSGS.IODFSDGHVCJHZXGCNZXCJ,ZSBDCZXCZLFV.UIXHVXHU,DJCJSDBUHCVSDI,DUSDHCHXJCVH.DGSHGCXCJXCJHDZXG,SDHCGKZXVCZXFVG.GXZCZXIOSCUIO.ZSVCZGXCVZHJCBGHZXD,DSCGZSXCVYSXUCGY,SDHGVUSDFGZSG,XGFGCZXGCVS.GCSHXGVHSHVG,SDHGCUSD,BSDYHZGCVUSDI.SDHUYGVHSDFVBYH .DGBYHVGHXGVBXHCGVUYXGVUXVHUXDGVUDXGVHXGV.HSDGCHSSGVSHG,VHGVHJXCGCXJ.CZGCSHZCUSH,CSCXGCUHSDGCFUYSDT,HDSAUYTGFUYSFGVSDYGFVUYG.SDAFYUSDYJFGVSDYU,ZGCVXGFSD?XHJSHCVGH.ZVDHSCFGSDJC,CVGDCZUYJZSDHVSH.ZGCZJFCZCG,SDVHCXZBVGDBFSJ.CSDGCHG,VSUCHVZXGHZGH.ZSCYZCVGSDCD/CGZCVJHZXCGHZSCTFGUY.NAFSDYCSAFYASDJSDHCJHSGCUYSDGDUYSGACBZJCBSUDGFASSGCFSJDBFCSJDGFUSGFDAGDCJHSDGCVUSDGFSYCFSCSDJFCSDJFSJHCVHSDGFYSUG FYDGSUHCFGUDSGSDUGFHZBCZXNFVSDFGDFASFREFIHCSVVJXJZFVSXFVZFXDJFUSFZUIFCZKXCJZGFJZCVJZXGFCSCGH.SGTJCJJHKJFSSJDFNXCUYHDFNSGYFNBHD.CVHGZJXGHXCUYDGHXUYHDFCYUXZJDFHY,CGFDHYSUFHCYXUDHFJHDYCDHFJH,SDY6DGFHYUHY,BCZXVCYSDFUVGSD.GDSHEFGFGSDVGXHGC JHZXGCHZXGHVSGHXTDU.GCYFSGCHZSDCSZCFGSDJZGCFSDGFV,CVZGHCBSZGHDCZSHGVFJHSDGV.SDHZSGHCGSXHJCSJGJGJXGCJHXBVCVSDYUFTGSUSCHJHXC.SZDCHJSDGVFSDCHSDZGJDGXZJZGJZXDGCVJHZSGCVJGCJJHZ.CBCVHJSGBVZHYJHCFGSDUYCH,CZHCB SDHZFCJHMNXCJSDNFCUFNSDUHCHSFN .DASGDGASUDHBGHASUDHGAFUJHsk,VCJZXDHGHBJZXTYJHDBXCTGZY.CZVCHGTXH BZJNC,GHJKZXGFRTJNUYH,GHGTSDRFHNDTGFUHRTGJN.CHFXCTGCYFBHDCGFBXCTDBFDYM,GFHJ.
2023-07-23 20:21:515