Пьер и Мария Кюри
Шрифт:
Эта аномалия нас очень удивила; так как я была вполне уверена, что дело было не в экспериментальной ошибке, то необходимо было найти объяснение. Тогда я предположила, что минералы содержат в небольшом количестве вещество гораздо более радиоактивное, чем уран или торий; это вещество не могло быть ни одним из известных уже элементов, так как все они были изучены; следовательно, это должен быть новый химический элемент.
Крайне интересно было возможно скорее подтвердить эту гипотезу. Живо заинтересованный этим вопросом, Пьер Кюри оставил свою работу над кристаллами — временно, как он думал, — и присоединился ко мне для исследования нового вещества.
Нами была избрана смоляная урановая руда, минерал урана, который в чистом виде почти в четыре раза более радиоактивен, чем окись урана.
После того как состав минерала был определен
Метод, примененный нами, был новый метод химического исследования, основанный на радиоактивности. Он заключается в выделении обычными средствами химического анализа и в измерении, в подходящих условиях, радиоактивности всех выделенных продуктов. Таким образом, можно было дать себе отчет о химических свойствах искомого радиоактивного элемента; последний сосредоточивается во фракциях, которые становятся все более радиоактивными по мере хода работы разделения. Мы вскоре узнали, что радиоактивность концентрировалась главным образом в двух различных химических фракциях, и мы принуждены были отметить в урановой смоляной руде присутствие по крайней мере двух новых радиоэлементов: полония и радия. Мы сделали сообщение о полонии в июле 1898 года, а о радии — в декабре того же года [9] .
9
Эта последняя печатная работа была выполнена вместе с Ж. Бемоном, принимавшим участие в наших опытах.
Несмотря на относительно быстрый ход работы, она была далеко не закончена. По нашему мнению, там, без сомнения, были новые элементы, но, чтобы заставить химиков признать это мнение, надо было выделить эти элементы. В наших наиболее радиоактивных продуктах (в несколько сотен раз более активных, чем уран) полоний и радий содержались все еще лишь в виде следов; полоний находился в смеси с висмутом, выделенным из смоляной урановой руды, а радий — в смеси с барием, из того же минерала. Мы уже знали, какими методами можно надеяться отделить полоний от висмута и радий от бария, но для этого отделения нужны были гораздо большие количества основного вещества, чем те, с которыми мы имели дело.
В этот период нашей работы нам очень вредил недостаток необходимых средств: помещения, денег и персонала. Смоляная урановая руда была дорогим минералом, и мы не могли купить достаточного количества. Главный источник этого минерала находился тогда в Сент-Иоахимстале (Богемия), где залегала руда, разрабатываемая австрийским правительством в целях добычи из нее урана. По нашим предположениям, весь радий и часть полония должны были находиться в отбросах этого производства, которые в то время никак не утилизировались. Благодаря поддержке Венской академии наук нам удалось получить на выгодных условиях несколько тонн этих отбросов, и мы употребили их в качестве исходного материала. Для покрытия издержек исследования нам сначала пришлось употребить наши собственные средства, а потом мы получили несколько пособий и премий из-за границы.
Особенно важен был вопрос о помещении; мы не знали, где нам можно вести химическую переработку. Пришлось организовать ее в заброшенном сарае, отделенном двором от мастерской, где находился наш электрометрический прибор. Это был барак из досок с асфальтовым полом и стеклянной крышей, недостаточно защищавшей от дождя, без всяких приспособлений; в нем были только старые деревянные столы, чугунная печь, не дававшая достаточно тепла, и классная доска, которой так любил пользоваться Пьер Кюри. Там не было вытяжных шкафов для опытов с вредными газами; поэтому приходилось делать эти операции на дворе, когда позволяла погода, или же в помещении при открытых окнах.
В этой «богатой» лаборатории мы работали почти без помощников два года, ведя сообща как химическую обработку, так и изучение излучения получаемых нами все более и более радиоактивных продуктов. Потом пришлось разделить наш труд: Пьер Кюри продолжал исследование свойств радия, а я занялась химическими анализами с целью получения чистых солей радия. Мне доводилось обрабатывать зараз до двадцати килограммов
Это был изнурительный труд — переносить мешки и сосуды, переливать жидкости из одного сосуда в другой, несколько часов подряд мешать кипящий материал в чугунном тазу. Я выделяла из руды радиоактивный барий и подвергала его в виде хлористой соли дробной кристаллизации. Радий накоплялся в наименее растворимых фракциях, и этот процесс должен был привести к выделению чистого хлористого радия. Очень тонкие операции с последними кристаллизациями были значительно затруднены в такой плохо приспособленной лаборатории из-за железной и угольной пыли, от которой их нельзя было достаточно защитить.
Результаты, полученные через год, ясно показали, что легче отделить радий, чем полоний; поэтому в этом направлении и были сосредоточены все усилия. Полученные соли радия были подвергнуты исследованиям с целью изучения их действия. Пробы этих солей были даны нами многим ученым, в частности Анри Беккерелю [10] .
В течение 1899 и 1900 годов Пьер Кюри совместно со мной напечатал статью о наведенной радиоактивности, вызываемой радием; кроме того, другую статью о действиях лучей радия: о свечении, химических эффектах и т. д.; затем об электрическом заряде, переносимом некоторыми из лучей, и, наконец, доклад общего характера о новых радиоактивных веществах и излучениях — для Физического конгресса, состоявшегося в Париже в 1900 году. Он напечатал также очерк о действии магнитного поля на лучи радия.
10
В качестве примера я приведу здесь письмо А. Паульсена, адресованное им Пьеру Кюри, в котором он благодарит его за присылку ему в 1899 году радиоактивного препарата.
« Акюрейи, 16 октября 1899 г.
Милостивый государь и уважаемый коллега.
Приношу Вам мою живейшую благодарность за Ваше письмо от 1 августа, которое я получил здесь, в Акюрейи, на севере Исландии.
Мы отказались от применения всех ранее употреблявшихся методов для определения потенциала атмосферы и в настоящее время пользуемся для этих целей исключительно присланным Вами радиоактивным порошком.
Примите, милостивый государь и уважаемый коллега, мои поздравления и позвольте еще раз поблагодарить Вас за большую услугу, оказанную Вами моей экспедиции.
Адам Паульсен»
Работы, сделанные в то время нами и некоторыми другими учеными, выясняли главным образом свойства лучей, испускаемых радием, и показывали, что эти лучи принадлежат к трем различным категориям. Радий попускает поток частиц, обладающих большими скоростями; некоторые из них имеют положительный заряд и образуют лучи ; другие имеют отрицательный заряд и образуют лучи . Эти две группы при своем полете отклоняются магнитом. Третья группа состоит из -лучей, не, чувствительных к действию магнита и, как теперь известно, являющихся излучением, сходным со светом и Х-лучами.
Мы особенно обрадовались при наблюдении, что паши содержащие радий соли все светились самопроизвольно. Пьер Кюри говорил, что эта неожиданная особенность дала ему большее удовлетворение, чем он мог мечтать.
Конгресс 1900 года доставил нам случай близко ознакомить иностранных ученых с нашими новыми радиоактивными веществами. Они очень заинтересовали конгресс.
В ту пору мы с головой ушли в новую область, которая раскрылась перед нами благодаря неожиданному открытию. Несмотря на трудные условия работы, мы чувствовали себя вполне счастливыми. Все дни мы проводили в лаборатории… и нам случалось завтракать там просто, по-студенчески. В нашем жалком сарае царили полный мир и тишина; бывало, когда нам приходилось только следить за ходом той или другой операции, мы прогуливались взад и вперед по сараю, беседуя о нашей теперешней и будущей работе; озябнув, мы подкреплялись чашкой чаю тут же, у печи. В нашем общем, едином увлечении мы жили как во сне… Нам случалось возвращаться вечером после обеда, чтоб бросить взгляд на наши владения. Наши драгоценные продукты, для которых у нас не было хранилища, были разложены на столах и на досках; со всех сторон видны были их слабо светящиеся точки, казавшиеся висящими в темноте; они всегда вызывали у нас новое волнение и восхищение.