一六五、柳花陣陣飄春水

為期三天的中國科學技術學會歐洲分會首次會議在1907年12月27日晚間落下帷幕，會議宣告中國科技學會歐洲分會正式成立，并制訂了會章和組織機構，確立了學會的發展目標和計劃，明確了各個分會的職責，選出了學會的主要領導人。..孫元起作為近代中國第一位被西方學界普遍承認和廣泛贊譽的科學家，毫無懸念地高票當選學會的會長。

會議結束后，參會人員開始動身返回各自學校，作為學會的主要領導人卻還不能走，接下來的事情更加繁雜：清理匯總會議資金的使用情況，制定開年學會的經費預算；收集各學會的章程和聯系方式，印刷成冊，分發給各位會員，還要留下幾份，等以后寄給美洲分會和日本分會；籌建學會會刊編輯部，準備印刷出版會刊《中國科技》……

孫元起的假期只有三個月，從十一月中旬從武漢啟程算起，現在已經一半。在剩下的一個半個月里面，還要橫跨大西洋、美洲大陸、太平洋，根本沒有多少富裕。所以交待學會諸人在美國、加拿大、日本主要報刊上呼吁成立學會支部后，急急忙忙踏上前往美國的客輪，趕赴mit和耶魯大學。在那里，還有一大班同事翹首以盼呢。

長話短說，在六天之后，孫元起順利抵達紐約。因為緊迫，他顧不上長途旅行后的休整，便在同事陪同下來到耶魯大學。

從1904年離開美國算起，孫元起已經三年多沒有來到元素實驗室。但同事們沒有因為孫元起的離去而停下手中的工作，除了依照孫元起的指點做一些實驗外，也利用粒子加速器做出很多杰出的成果，比如用a粒子轟擊鉍靶合成原子序數為85的元素砹、在錒227的衰變產物中了原子序為87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，使得這間實驗室在僅僅成立六七年之后，聲譽便足以媲美老牌的英國卡文迪許實驗室。

實驗室同事聽說孫元起要來，都放棄了年假，聚在會議室里。孫元起剛進門，熱烈的掌聲便席卷而來。

寒暄已畢，實驗室美方主任德庫拉教授便開始匯報這幾年來的工作進展，然后，他便直截了當的問道約翰遜，實驗室未來幾年的工作打算是？”

盡管他一去數年，但依然還擔任實驗室的中方主任，聞言便笑道哪有一來便指手畫腳的道理？我還是想先聽聽你們的計劃吧。”

德庫拉教授也不客氣，拿出一頁紙遞了在的數年間，實驗室結合著和你對元素周期表的描述，對已經的各種元素進行檢測。經過一系列嚴格的檢測，在鈾之前至少有3種元素尚未被，所以我們想在未來一段，擬定合理的實驗方案，加大實驗力度，嚴格檢測，爭取把元素周期表給補齊。這些便是我們大致擬定的幾種實驗方案，請您過目”

早在1899年孫元起撰寫《從原子、原子結構到元素、元素周期表、分子及化學反應本質》——即后來簡稱《化學原理》的小冊子——的時候，就“設計”了1913年英國物理學家莫塞萊的實驗，證明光譜特征線的頻率和元素的原子序數具有內在關系，明確作為周期律的基礎不是原子量，而是原子序數。這個實驗被嚴格證實后，迅速被學界所普遍接受。元素實驗室同時就是用這種方法，現在元素周期表中存在的空缺。

孫元起接紙張，原來空缺的是原子序數為61、72、75的三種元素。因為經常翻《元素史》，孫元起自然是這幾種元素為到現在還沒被：

原子序數為72、75的兩種元素倒是天然存在，可要想它們，除了方法對路、仔細分析外，關鍵還得看運氣。

比如原子序數為75的元素錸，早在門捷列夫建立元素周期系的時候，就曾預言它的存在，科學家也致力于從錳礦、鉑礦以及鈮鐵礦中尋找它的蹤跡，可數十年來一直沒人正式它。1922年，剛從柏林大學畢業的諾達克把這種元素定為的科研目標，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。——當然，諾達克除了新元素外，還有一項收獲：獲得了塔克的芳心。在1926年，他們正式結婚，婚后兩人繼續研究錸和其他各種元素。,

再比如原子序數為72的元素鉿。

鉿地殼中含量很少，常與鋯共存，并無單獨礦石。在早期，化學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，所以一無所獲。其實按照孫元起提出的新理論，鉿應該是和鈦、鋯同屬一族，應當從含鋯和鈦的礦石中去尋找。事實上也是這樣，1923年瑞典化學家赫維西和荷蘭物理學家科斯特在鋯石中了這種元素，為了紀念該元素的所在地——丹麥首都哥本哈根，命名它為鉿。

這種元素較多存在于挪威和格陵蘭所產的鋯石中，在其他地方所產的鋯石中就含量很少。如果你拿不到合適的鋯石，花費再多的精力，也是瞎子點燈——白費蠟。所以說，科研多少還得靠運氣。

接下來該說說原子序數為61的元素钷了。

在歷史上，钷是繼锝之后，人工制得的第二個化學元素。在此之前，人們通過各種方法在尋找這個“千呼萬喚不出來”的鑭系成員，用盡各種手段都沒有成功，一度被稱為“失落的元素”。在1926年，前不久剛錸元素的諾達克夫婦，不顧新婚燕爾，為了尋找钷的蹤跡，利用當時一切可能的技術，分析了預期含有钷的15種礦物，處理了100千克稀土，都沒能檢測到。最后，化學家們已經是山窮水盡無路可走，只好請物理學家出馬。

物理學家最早想到的方法是從回旋加速器中產生。最初實驗方案是用加速后的氘核轟擊釹靶，通過核反應產生了61號元素的一個同位素。結果倒是有，可他們的結果僅是根據輻射測量數據得出的，人們懷疑釹靶的純度和他們的鑒定方法，所以毀譽參半。

物理學家接下來想到的方法是核裂變。

20世紀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。通過核裂變方法，可以產生從鋅到釓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物總量的3％。可是用普通的化學方法很難提取這3％的61號元素。

此時，化學家有了用武之地。美國馬林斯基等創新性地應用了一種新的化學技術——離子交換色譜技術來分離鈾的裂變產物，在1945年最終分離出了這個讓人們望眼欲穿的元素。

是離子交換色譜技術？作為物理學碩士的孫元起自然不，面向中學生的《元素史》也不會說。當然，即便書中說了，孫元起還是束手無策：離子交換色譜法需要使用離子交換樹脂，這離子交換樹脂又該弄、找誰生產？還是沒辦法。孫元起都沒辦法的事情，估計元素實驗室的同仁們在未來十多二十年間更無從下手了。所以，钷的只能等待以后的技術發展。

孫元起看著德庫拉教授遞的紙張，看了一遍，然后評價道關于原子序數為61的元素，你們提出用加速后的氘核轟擊釹靶，這個想法很正確，畢竟锝元素就是這樣的。不過這種方法得到的新物質太少，所以我建議大家把這項工作當作一種長期性的任務，不必急在一時。”

大家有些不解：為不急在一時？一萬年太久，只爭朝夕啊卻又不好直接問。

孫元起接著說道至于原子序數為72的元素，你們覺得應該分析稀土元素礦物，這有些不妥。我覺得這種新元素應該是和鈦、鋯同屬一族，應當從含鋯和鈦的礦石中去尋找，而不是稀土元素礦物。當然，各地礦石伴生的元素可能也不一樣，你們最好把各地所產的礦物搜集齊備。”

“大家應該從挪威和格陵蘭所產的鋯石去尋找”這類的話當然不好明說，否則這便是“多智而近妖”，該惹人懷疑了。

實驗室的同事趕緊動筆，記下了孫元起的建議。

孫元起又說道原子序數為75的元素，你們打算分析輝鉬礦、稀土礦和鈮鉭礦，這應該大致不差。不過我懷疑這種元素含量太低，必須要非常細致才行，工作量也會很大。”

錸在自然界含量確實很低，諾達克夫婦等人在元素周期律的指導下，通過對1800多種礦物的分析，才最終在鉑礦中了錸由此可見一斑。

德庫拉教授點點頭我們在前幾種元素的過程中，已經在實驗室培養出一種耐心又細致的工作氛圍，只要方向正確，那么我們就一定可以達成目標”

周圍同事一齊點頭，表示贊同。

“約翰遜教授，我們非常希望聽到你對實驗室未來工作的建議。”德庫拉教授道。

孫元起沉吟片刻，這才說道我覺得，在鈾元素之前的元素基本被后，元素實驗室的研究方向應該分為兩類，其一是研究已知元素的制備方法，其二則是研究超鈾元素。”