Биография атома
Шрифт:
Мария Кюри начала опыты в лаборатории Парижского института физики. Прежде всего она стала выяснять, зависит ли излучение, испускаемое ураном, от внешних условий. Мария установила, что это излучение не зависит от вида химического соединения, в котором находится уран. Нагревание и охлаждение препарата с ураном также не влияло на интенсивность испускаемых лучей. Не влияло на него и то, находилось ли вещество с ураном в темноте или при сильном освещении. Интенсивность испускания беккерелевых лучей всегда и при всех условиях была одной и той же. Она зависела от количества урана, находящегося в соединении. Чем больше урана, тем больше интенсивность испускания лучей, и наоборот.
Естественно, у нее возник вопрос: а нет ли других веществ, испускающих такие же лучи? После упорных поисков она нашла такое вещество. Им оказался торий. Он так же, как и уран, испускал лучи и примерно с такой же интен
Так появился новый термин — радиоактивность. И происходит он от латинского слова «радиус», что означает «луч». Этот термин прочно вошел в биографию атома. А термин «беккерелевы лучи» как-то не прижился. Сейчас его уже никто не употребляет.
Излучающий незнакомец
Мария Кюри решила теперь получить уран в чистом виде. Снова проведена серия многочисленных опытов, и почти чистый уран получен. Но странное дело: этот почти чистый уран излучает гораздо слабее, чем руда, из которой он извлекался. Проверили еще и еще раз. Получается то же самое. Супруги Кюри начали проверять интенсивность излучения различных минералов урана. И тут обнаружили, что излучение некоторых из них было сильнее, чем это должно быть, судя по содержанию в них урана.
Эта «ненормальность» в поведении различных минералов урана очень удивила супругов Кюри. Напрашивался вывод: значит, в руде, которую обрабатывала Мария Кюри, присутствовало какое-то другое вещество, излучающее сильнее, чем уран. Что же это за излучающий незнакомец? В том, что это был новый элемент, супруги Кюри не сомневались. Ведь все известные излучающие элементы были ими изучены. И Мария Кюри начала поиски этого незнакомца.
Снова начались многочисленные опыты. А они проводились так. Брали радиоактивное вещество и воздействовали на него различными химическими способами. Получались растворы. Растворы отбирались по степени радиоактивности. С наиболее радиоактивными растворами снова проводили химические реакции и снова производили отбор. Так были получены два разных химических раствора, не содержавших урана, но они, тем не менее, были радиоактивными.
Отсюда супруги Кюри сделали вывод: это был не один таинственный излучающий незнакомец, как раньше предполагалось, а два. Теперь нужно дать им имена. По праву первооткрывателя Мария Кюри предложила назвать один радиоэлемент полонием (в честь ее родины Польши), а другой — радием.
Сообщение об открытии полония супруги Кюри сделали в июле 1898 г., а радия — полгодом позже. Эти даты вошли в биографию атома, как даты большого открытия.
Находка в заброшенном сарае
Итак, полоний и радий открыты. Но их еще никто не видел. Ведь они пока находились только в растворах. А для того чтобы доказать, что они действительно существуют, нужно их выделить в чистом виде. Кроме того, просто было очень интересно увидеть эти элементы. Какие они, каков их цвет, вес, плотность и т. д.? Ведь все это необходимо знать для дальнейших исследований.
Но сразу возникли две проблемы: где
Первый вопрос разрешился довольно быстро, хотя и не совсем удачно. В одном из парижских дворов подыскали заброшенный дощатый сарай. В нем был асфальтовый пол, крыша стеклянная и к тому же дырявая. Была печка, но она совсем не давала тепла. Позднее Пьер Кюри как-то сделал в дневнике запись о том, что работа проводилась при температуре всего лишь шесть градусов выше нуля! Помещение, конечно, не подходящее для научной работы. Но энтузиазм и настойчивость этих двух скромных тружеников науки были настолько велики, что они без колебаний остановились на этом помещении.
Сложнее оказалось с урановой рудой. Она была очень дорогой, и супруги Кюри не могли купить на свои скромные средства достаточного количества этой руды. Тем более, что руда добывалась в Австрии. Из нее там извлекали уран, который в виде солей применялся для окрашивания стекол и фарфора. Мария и Пьер Кюри обратились с просьбой к австрийскому правительству продать им несколько тонн отходов руды. Этому посодействовала Венская академия наук, и супруги Кюри совсем дешево купили нужное им количество отходов.
Началась титаническая работа по выделению радия и полония в чистом виде. Все дни и вечера в течение долгих четырех лет супруги Кюри почти не выходили из своего жалкого сарая. «Это был изнурительный труд,— вспоминает Мария Кюри,— переносить мешки и сосуды, переливать жидкости из одного сосуда в другой, несколько часов подряд мешать кипящий материал в чугунном тазу».
Но работа продолжалась, несмотря на холод, сырость и неудобства. Через некоторое время стало понятно, что полоний содержится в гораздо меньших количествах, чем радий. И чтобы выделить полоний в чистом виде, потребовалось бы переработать сотни, а может быть тысячи, тонн руды. Это супругам Кюри было не под силу. И они решили выделять радий.
Работа медленно подвигалась вперед. Прозрачные растворы становились все более и более радиоактивными. И что было волнующим — они светились! Они светились красивым бледно-голубым цветом.
«Наши драгоценные продукты,— писала Мария Кюри,— для которых у нас не было хранилища, были разложены на столах и досках, со всех сторон были видны их слабо светящиеся точки, казавшиеся висящими в темноте; они всегда вызывали у нас волнение и восхищение».
И упорный труд ученых был вознагражден. Наконец они получили белый тусклый порошок, очень похожий на поваренную соль. Это был радий в чистом виде. И сколько же его было? Всего лишь одна десятая грамма. И это за четыре года работы!
Недаром Маяковский сравнивал с добычей радия поэзию:
«Поэзия —
та же добыча радия.
В грамм добыча,
в год труды.
Изводишь,
единого слова ради,
Тысячи тонн
словесной руды».
подсчитали, что тепло, которое запасено в одном грамме радия, равно количеству тепла, выделяющегося при сгорании полтонны угля. Откуда же бралась энергия? Пока еще не было ясно. Но было очевидно, что это выделение энергии связано с внутриатомными процессами, внешним проявлением которых была радиоактивность.