居里夫人如何通过元素周期表指导放射性元素的研究？

问题描述

精选答案

居里夫人所处时代，元素周期表已揭示元素性质随原子量周期性变化规律，这为她研究放射性元素提供了基础框架和方向指引。

1. 确定研究方向
   • 当时已知的放射性元素如铀和钍在周期表中有特定位置。居里夫人依据元素周期表的规律推测，在周期表的某些区域可能存在其他具有放射性的元素。例如，她认为与铀、钍化学性质相似的区域可能隐藏着未知放射性元素。这引导她将研究重点放在了对一些矿石的分析上，因为这些矿石中可能含有未被发现的放射性元素。
2. 预测元素性质
   • 元素周期表能反映元素的化学性质。居里夫人通过分析周期表中已知放射性元素及其相邻元素的性质，来预测未知放射性元素的可能性质。比如，她根据元素周期表推测新元素的化学性质可能与周围已知元素有相似之处，这有助于她在分离和提纯新元素的过程中，选择合适的化学方法。在发现镭的过程中，她利用元素周期表预测镭的化学性质与钡相似，从而采用了类似分离钡的方法来分离镭。
3. 验证新元素发现
   • 当居里夫人通过实验初步发现可能的新放射性元素后，元素周期表成为验证的重要工具。她会测定新元素的原子量等物理化学性质，并将其与元素周期表中的位置进行比对。如果新元素的性质与周期表中预测的某个未知位置的元素性质相符，就可以进一步确认新元素的存在。例如，镭的发现，居里夫人通过精确测定镭的原子量，并与元素周期表中相应位置的预测进行对比，最终证实了镭是一种新的放射性元素。