В 1897 году в лабораториях Парижского института физики часто можно было видеть молодую миловидную женщину, с озабоченным видом занимавшуюся разнообразными экспериментами. Это была Мария Склодовская. Впрочем, в описываемое нами время она уже закончила курс обучения, вышла замуж за известного физика Пьера Кюри, работавшего в том же институте, и готовилась писать диссертацию. Темой исследования она выбрала лучи Беккереля. Ее муж, опытный экспериментатор, хорошо знакомый с явлениями в кристаллах, мог существенно помочь в работе с солями урана. Да Пьер и не возражал. Он любил свою молодую жену, и выбранная ею тема не была чужда его научным интересам.
Прежде всего супруги Кюри установили, что интенсивность излучения солей урана зависит только от количества элемента, находящегося в соединении. Значит, это свойство самого элемента урана. А может быть, даже и его атомов…
Затем молодые физики решили измерить сравнительную радиоактивность различных урановых соединений. Для этого следовало сконструировать прибор…
Мария и Пьер Кюри — первооткрыватели радия — в своей лаборатории
Вот он: два восьмисантиметровых металлических диска, разделенные расстоянием в три сантиметра, батарея на 600 вольт и чувствительный гальванометр. На нижний диск Пьер положил тоненькую пластинку из металлического урана. Стрелка гальванометра дрогнула, но скоро остановилась. «2,3∙10-11 А», — записала Мария показания прибора. Теперь следовало повторить опыт с другим соединением урана. В лаборатории были образцы урановой руды, присланной из Иоахимсталя. Называлась она урановой смолкой, смоляной обманкой или настураном. Три разных названия одного и того же минерала, содержащего заветный элемент. Понятно, что и Мария и Пьер ждали от руды меньшего эффекта, чем от чистого урана. Пьер приготовил смесь, нанес ее ровным слоем на нижний диск прибора, и Мария приготовилась записать ток… Но что это? Стрелка гальванометра показывает величину вчетверо большую, чем в предыдущем опыте! Почему?..
Супруги Кюри приходят к выводу, что в природном минерале присутствует какое-то вещество, гораздо более радиоактивное, чем уран. Началась гигантская, кропотливая, часто вовсе не научная, а просто физически тяжелая и грязная работа по переработке в лабораторных условиях тысячи килограммов урановой руды.
Скоро выяснилось, что, по-видимому, речь должна идти не об одном излучающем незнакомце, а по меньшей мере о двух…
В июле 1898 года, сделав очень сложный анализ урановой смолки, Мария Склодовская-Кюри выделила продукт, интенсивность излучения которого в четыреста раз превышала радиоактивность урана. Она назвала его полонием в честь своей родины — Польши. Правда, получить чистый полоний супругам Кюри не удалось. И несколько лет его существование оспаривалось различными естествоиспытателями.
Выделение второго радиоактивного элемента оказалось проще.
В конце декабря того же года они сообщили в Академию наук о завершении работы. Опыты позволяли «уверенно говорить, что радиоактивное вещество содержит новый элемент, которому мы желаем дать название «радий», — писали Мария и Пьер Кюри. Радиоактивность нового элемента была примерно в миллион раз сильнее, чем у урана.
Рассказывают, что однажды Пьеру Кюри для очередного опыта понадобилась новая порция радия. Крупинки радиевой соли, добытые с большим трудом, лежали, запаянные в стеклянные ампулы, в лабораторном шкафу. Вынуть препарат, отбить кончик ампулы — минутное дело. Ученый не раз уже производил эту операцию. Он поднес нож к стеклу, примерился… Но как только лезвие коснулось стекла, раздался слабый треск. От ампулы к ножу проскочила крохотная искорка, а в склянке образовалась трещина и крохотная дырочка.
Наверное, в наше время это явление не привлекло бы к себе внимания. Мы слишком привыкли к тому, что трещат и стреляют искрами брюки и рубашки из синтетической ткани, одеяла и шубы. В воздухе квартир, высушенном паровым отоплением, электризуется бумага и прочие диэлектрики. Но тогда все было иначе. Кроме того, Пьер Кюри был настоящим ученым — человеком, для которого любое необъяснимое явление создавало условия дискомфорта, душевного неудобства. Так продолжалось обычно до тех пор, пока он не понимал сути явления. Однако объяснить, почему за время хранения в ампулах с радиевой солью накопились электрические заряды, Кюри не смог…
Можно смело сказать, что без открытия радия большая часть дальнейших работ по исследованию явления радиоактивности и строения атома была бы просто невозможна. Без него не получил бы наш век названия атомного века.
Позже, когда свойства лучей, испускаемых радием, были изучены, Мария Кюри писала: «Работы, сделанные в то время нами и некоторыми другими учеными… доказывали, что эти лучи принадлежат к трем различным категориям. Радий испускает поток частиц, обладающих большими скоростями; некоторые из них имеют положительный заряд и образуют альфа-лучи; другие обладают отрицательным зарядом и образуют бета-лучи. Эти две группы при своем полете отклоняются магнитом. Третья группа состоит из гамма-лучей, нечувствительных к действию магнита и, как теперь известно, являющихся излучением, сходным со светом и рентгеновскими лучами».
А обладали радиоактивностью действительно несколько элементов из таблицы Менделеева. Это были старейшина радиоактивного рода уран, затем торий, радий и полоний, открытые супругами Кюри, и еще один элемент — актиний.