Шрифт:
Закладка:
Мария понимает, что измерение лучей Беккереля, в принципе, продолжает ее работу по изучению некоторых видов металла, в частности сталей. Поначалу ее результаты были неутешительны — точность приборов была чрезвычайно низка. На помощь приходит Пьер: в течение пятнадцати дней он смог усовершенствовать сконструированный им и Жаком электрометр, чтобы повысить его чувствительность. Также он передал Марии другой прибор, в котором использовался пьезоэлектрический кварц. Под руководством мужа она целых двадцать дней обучалась работе с приборами.
После нескольких недель опытов Мария приходит к выводу, что интенсивность таинственного излучения пропорциональна количеству урана, содержащегося в образцах урановой смолки (также это соединение называют настураном), что энергия излучения может быть измерена точно, что на него не влияет ни состояние химических соединений, ни внешние факторы — свет и температура. Путем многочисленных исследований различных химических элементов выяснив, что, аналогично урану, эти таинственные лучи самопроизвольно излучает и торий, Мария называет это явление радиоактивностью, а уран и торий — радиоэлементами.
Процитируем книгу Марии о Пьере: «Чтоб расширить результаты, полученные Беккерелем, необходимо было употребить точный количественный метод. Наиболее удобной для измерения оказалась проводимость воздуха, вызываемая лучами урана; это явление носит название ионизации и вызывается также и Х-лучами; исследования, недавно сделанные на эту тему, прояснили основные характеристики этого явления.
Для измерения очень слабых токов, которые можно заставить пройти сквозь воздух, ионизированный лучами урана, в моем распоряжении был прекрасный метод, изученный и примененный Пьером и Жаком Кюри; этот метод заключается в компенсировании на чувствительном электрометре количества электричества, которое переносится током, тем количеством, которое может быть получено растяжением пьезоэлектрического кварца. Прибор состоял, таким образом, из электрометра Кюри, пьезоэлектрического кварца и ионизационной камеры; в последней был использован пластинчатый конденсатор, причем верхняя пластинка была соединена с электрометром, между тем как нижняя, заряженная до известного потенциала, была покрыта тонким слоем исследуемого вещества. Этот электрометрический прибор был не на своем месте — его пришлось поставить в сыром и тесном помещении.
Мои опыты показали, что излучение соединений урана можно точно измерить в определенных условиях и что это излучение есть свойство атомов элемента урана; интенсивность излучения пропорциональна количеству урана, заключенному в соединении, и не зависит ни от рода химического соединения, ни от внешних условий, каковы, например, освещение или температура.
Тогда я занялась изысканиями, не существует ли других элементов, обладающих тем же свойством, и с этой целью изучила все известные в то время элементы, как в чистом виде, так и в соединениях. Я нашла, что среди этих тел только соединения тория испускают лучи, подобные лучам урана. Излучение тория обладает интенсивностью того же порядка, что и излучение урана, и тоже представляет собой атомное свойство элемента.
С этого момента возникла необходимость найти новый термин для определения нового свойства материи, проявленного элементами ураном и торием. Я предложила для этого название «радиоактивность», которое сделалось общепринятым; радиоактивные элементы были названы радиоэлементами.
За время моего исследования я изучала не только простые соединения, соли и кислоты, но и большое число минералов. Некоторые из них оказались радиоактивными, а именно — содержащие уран и торий, но их радиоактивность казалась ненормальной, так как она была гораздо сильнее, чем можно было предвидеть, судя по содержанию урана или тория.
Эта аномалия нас очень удивила; так как я была вполне уверена, что дело было не в экспериментальной ошибке, то необходимо было найти ей 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.
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».
Итак, Мария и Пьер начинают изучать минерал уранинит, который еще называют урановой смолкой или настураном. По силе радиоактивности это вещество примерно в четыре раза превосходило чистую окись урана. Супруги Кюри предполагали, что в веществе будет содержаться максимум 1 % неизвестного элемента. Последующие исследования показали, что искомого элемента в нем меньше, чем одна часть на миллион.
Проводя сложные химические реакции, Мария и Пьер из ураново-смоляной руды выделяли содержавшиеся в ней элементы. В некоторых фракциях они констатировали концентрацию элемента, являющегося источником загадочного излучения. В конечном счете было установлено, что в минерале существуют по крайней мере два разных радиоактивных элемента. Они получили имена полоний и радий.
Вот как в «Докладах Академии наук» за июль 1898 года было представлено сообщение Марии и Пьера Кюри: «…Мы полагаем, что вещество, которое мы извлекли из урановой руды, содержит еще не описанный металл, по своим химическим свойствам близкий к висмуту. Если существование этого металла подтвердится, мы предлагаем назвать его «полонием» — по имени страны, откуда происходит один из нас». Сообщение об открытии первого элемента появилось в июле, а второго — в декабре 1898 года.
В промежутке между этими важными сообщениями Мария и Пьер смогли немного отдохнуть. На этот раз они провели каникулы в Оверне, в деревенском доме в Ору. Они много гуляли по холмистой местности, купались в ручьях, осматривали пещеры. И обсуждали результаты исследований.
Чтобы убедить скептиков в существовании радия и полония, доказать это всему миру и окончательно убедиться в этом самим, супругам Кюри понадобится четыре года упорной работы. Теперь их цель — добыть радий и полоний в чистом виде. В тех наиболее радиоактивных продуктах, какие получили эти ученые, были обнаружены едва уловимые следы обоих веществ. Чтобы выделить новые элементы, предстояло обработать большое количество сырья.
Но ведь кроме науки есть и обычная жизнь. Марии возвращение в Париж принесло нерадостное известие — сестра Броня с мужем, супруги Длусские, решили вернуться в Польшу и заняться строительством санатория для легочных больных в Закопане.
Мария пишет сестре:
«…Теперь мне кажется, что в Париже у меня нет ничего, кроме нашей квартиры и Школы, где мы работаем, к остальному я равнодушна, словно его и нет».
Мария с Пьером начинают искать способ достать нужное количество минерала. Кроме того, надо определиться с местом, где его будут обрабатывать. И, конечно, решить сакраментальную задачу — из каких средств оплачивать неизбежную подсобную работу. Да и сам уранинит, в котором содержатся и радий, и полоний, — минерал очень
