Мария Кюри. Радиоактивность и элементы

МАРИЯ КЮРИ Радиоактивность и элементы Самый сокровенный секрет материи

© Adela Muñoz Páez, 2012 (текст)

© RBA Collecionables S.A., 2012 © ООО “Де Агостини”, 2014-2015

ISSN 2409-0069

Моему сыну Энрике и всем тем, кто, как и он, начинает свой профессиональный путь в наше сложное время.

Введение

Нет другой такой женщины в истории, чьи научные достижения были столь широко признаны, как Мария Кюри. Она была первой преподавательницей Парижского университета за более чем 600 лет его существования, первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, и первым ученым, которому вручили эту награду дважды. Но Мария, прежде всего, была увлеченной женщиной, посвятившей жизнь самой поглощающей страсти — страсти открытия. Однако не этот ее образ дошел до нас. Мария вошла в историю как верховная жрица, пожертвовавшая жизнью на алтаре науки, как богиня, которая выше человеческих страстей. Но на самом деле жизнь Марии была полна их. В ней присутствовали страсть к науке, любовь к своей стране, Польше, в честь которой был назван первый открытый ею химический элемент, любовь к дочерям, страсть к мужчинам, в которых она влюблялась. Она также страстно защищала право быть ученым в эпоху, когда женщины не имели самых элементарных прав.

Исследования Марии проходили в Париже. В конце XIX века этот город был столицей мира: столицей искусства благодаря художникам-импрессионистам, литературы — благодаря таким писателям как Золя, архитектуры — с такими сооружениями как Эйфелева башня, магии кинематографа — благодаря машине братьев Люмьер, показывавшей движущиеся картинки. А супруги Кюри сделали из Парижа столицу науки. Однако первой признала их гениальность не Французская академия. Шведская королевская академия наук, которая присуждает премии, учрежденные изобретателем динамита, в 1903 году за открытие радиоактивности вручила супругам Нобелевскую премию по физике.

Что такое радиоактивность? Почему она так важна? В последние десятилетия XIX века наука казалась законченным и хорошо построенным зданием, в котором материя и энергия были отдельными мирами с разными законами. Но на рубеже веков, всего за два десятка лет, ряд открытий обрушили значительную часть столпов, на которых основывалось знание о природе. Значимость открытия радиоактивности состояла в обнаружении связи между материей и энергией, которые могут превращаться одна в другую. Главная роль в этом открытии принадлежала Пьеру Кюри, преподавателю Высшей школы промышленной физики и химии в Париже, и его жене, Марии, польке, недавно получившей образование в области физики и математики в Парижском университете.

Когда они открыли радиоактивность, Пьер был уже опытным ученым и сделал к тому времени несколько значительных открытий. Однако он не заслужил официального признания Французской академии. Научная карьера Марии Склодовской была намного короче, поскольку она представила свою докторскую диссертацию о свойствах веществ, которые спонтанно испускали лучи особой природы, в том же году, в котором им была присуждена Нобелевская премия.

Открытие радиоактивности, как и любое великое открытие, было результатом работы многих ученых. Сами лучи открыл французский ученый Анри Беккерель, наследник династии, изучавшей излучение минералов. По всему миру многие специалисты занимались детальным исследованием процессов радиоактивности, но особенно были заметны результаты новозеландского ученого Эрнеста Резерфорда, полученные в Макгилле (Канада), Манчестере и Кембридже. Сначала было установлено, что излучение, которое открыла Мария, состоит из трех типов, названных α, β и γ. Позднее использование α-частиц в качестве снарядов сделало очевидным существование атомного ядра, в котором концентрируются положительный заряд и большая часть атомной массы. Это открытие произвело революцию в химии, поскольку оказалось, что свойство, благодаря которому можно идентифицировать химический элемент, — это не атомная масса, а число протонов ядра, в то время как химическая активность определяется электронами внешней оболочки атома.

В преддверии Второй мировой войны, посвятив полжизни изучению структуры атомного ядра, австрийский физик Лиза Мейтнер поняла, что деление ядра атомов — это процесс, высвобождающий огромное количество энергии. Появление этой энергии, происходящей от потери небольшого количества массы, было предсказано Альбертом Эйнштейном за много лет до этого, в начале XX века. Эта энергия была использована в военных целях для построения атомной бомбы огромной командой ученых и инженеров под руководством Роберта Оппенгеймера.