От Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-Кюри

От Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-КюриВыдающийся химик и физик, предшественник радиохимии, дважды лауреат Нобелевской премии Мария Саломея Склодовская-Кюри родилась 7 июля 1867 года в Варшаве в семье ученых и педагогов.

После окончания гимназии с золотой медалью отправилась в Париж, где ей удалось сдать экзамены на элитный физико-химический факультет Сорбонны. Здесь она получила степень бакалавра по химии и математике и познакомилась с Пьером Кюри, за которого вышла замуж в 1895 году. Восемь лет спустя она стала первой женщиной в истории со званием доктора физики, и в этом же году получила Нобелевскую премию. Мария Склодовская-Кюри открывает свою собственную лабораторию, в которой выполняет функцию научного руководителя. В 1911 году получает вторую Нобелевскую премию, в результате чего правительство Франции выделяет деньги на строительство частного Радиевого института. После Первой мировой войны она продолжала управлять своим институтом, а также путешествовала по миру, помогая в лечении рака.

Научная деятельность

В 1896 году французский физик Антуан Анри Беккерель обнаружил, что урановые соединения испускают глубоко проникающее излучение. В отличие от рентгеновского, открытого в 1895 году Вильгельмом Рентгеном, излучение Беккереля было не результатом возбуждения от внешнего источника энергии, например, светом, а внутренним свойством самого урана. Очарованная этим загадочным явлением и привлекаемая перспективой работы в новой области исследований, Мария Кюри решила заняться изучением этого излучения, которое она впоследствии назвала радиоактивностью. Приступив к работе в начале 1898 года, она прежде всего попыталась установить, существуют ли другие вещества, кроме соединений урана, которые испускают открытые Беккерелем лучи. Кюри измеряла электропроводность вблизи образцов других веществ, используя несколько точных приборов, разработанных и построенных Пьером Кюри и его братом Жаком, и пришла к выводу, что из известных элементов радиоактивны только уран, торий и их соединения. Однако вскоре Мария Кюри совершила гораздо более важное открытие: урановая руда, известная под названием урановой смоляной обманки, испускает более сильное излучение Беккереля, чем соединения урана и тория, и по крайней мере в четыре раза более сильное, чем чистый уран. Кюри высказала предположение, что в урановой смоляной обманке содержится еще не открытый и сильно радиоактивный элемент. Весной 1898 года она сообщила о своей гипотезе и о результатах экспериментов Французской академии наук.

Рисунок на фасаде здания музеяЗатем супруги Кюри попытались выделить новый элемент. Чтобы помочь Марии Пьер отложил свои собственные исследования по физике кристаллов. Обрабатывая урановую руду кислотами и сероводородом, они разделили ее на известные компоненты. Исследуя каждый из компонентов, ими было установлено, что сильной радиоактивностью обладают только два из них, содержащие элементы висмут и барий. Поскольку открытое Беккерелем излучение не было характерным ни для висмута, ни для бария, они заключили, что эти порции вещества содержат один или несколько ранее неизвестных элементов. В июле и декабре 1898 года Мария и Пьер Кюри объявили об открытии двух новых элементов, которые были названы ими полонием (в честь Польши – родины Марии Саломеи) и радием.

Поскольку Кюри не выделили ни один из этих элементов, они не могли представить химикам веского доказательства их существования. И супруги-ученые приступили к экстрагированию двух новых элементов из урановой смоляной обманки. Они установили, что вещества, которые им предстоит найти, составляют лишь одну миллионную часть урановой смоляной обманки. Чтобы экстрагировать их в измеримых количествах, исследователям необходимо было переработать огромное количество руды. В течение последующих четырех лет Кюри работали в примитивных и крайне вредных для здоровья условиях. Они занимались химическим разделением в больших чанах, установленных в дырявом, продуваемом всеми ветрами сарае. Анализы веществ им приходилось производить в крохотной и плохо оборудованной лаборатории Муниципальной школы.

В сентябре 1902 года Кюри объявили о том, что им удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн урановой смоляной обманки. Им не удалось выделить полоний, так как тот оказался продуктом распада радия. Анализируя соединение, Мария установила, что атомная масса радия равна 225. Соль радия испускала голубоватое свечение и тепло. Это фантастическое вещество привлекло внимание всего мира. Признание и награды за его открытие пришли к супругам Кюри почти сразу.

От Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-КюриЗавершив исследования, Мария наконец написала свою докторскую диссертацию «Исследования радиоактивных веществ», которая была представлена Сорбонне в июне 1903 года. В нее вошло огромное количество наблюдений радиоактивности, сделанных Марией и Пьером Кюри во время поиска полония и радия. По мнению комитета, присудившего Кюри научную степень, ее работа явилась величайшим вкладом, когда-либо внесенным в науку докторской диссертацией.

В декабре 1903 года Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по физике Беккерелю и супругам Кюри. Мария и Пьер Кюри получили половину награды «в знак признания… их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем». Кюри стала первой в истории женщиной, удостоенной Нобелевской премии.

Работы Пьера и Марии Кюри ещё до завершения исследований побудили других физиков заняться изучением радиоактивности. В 1903 году английский физик Эрнест Резерфорд и английский радиохимик Фредерик Содди выдвинули теорию, согласно которой радиоактивные излучения возникают при распаде атомных ядер. При распаде радиоактивные элементы претерпевают трансмутацию – превращение в другие элементы. Кюри не без колебаний приняла эту теорию, так как распад урана, тория и радия происходит настолько медленно, что в своих экспериментах ей не приходилось его наблюдать. (Конечно, имелись данные о распаде полония, но поведение этого элемента Кюри считала нетипичным). И все же в 1906 году она согласилась принять теорию Резерфорда – Содди как наиболее правдоподобное объяснение радиоактивности. Именно Кюри ввела термины распад и трансмутация.

От Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-КюриСупруги Кюри отметили действие радия на человеческий организм (как и Анри Беккерель, они получили ожоги, прежде чем поняли опасность обращения с радиоактивными веществами) и высказали предположение, что радий может быть использован для лечения опухолей. Терапевтическое значение радия было признано почти сразу, и цены на радиевые источники резко поднялись. Однако Кюри отказались патентовать экстракционный процесс и использовать результаты своих исследований в любых коммерческих целях. По их мнению, извлечение коммерческих выгод не соответствовало духу науки, идее свободного доступа к знанию.

В мае 1906 года, после смерти Пьера Кюри и после того, как Мария отказалась от пенсии, назначенной министерством общественного образования, факультетский совет Сорбонны назначил ее на кафедру физики, которую прежде возглавлял ее муж. Мария Склодовская-Кюри стала первой женщиной – преподавателем Сорбонны.

В лаборатории Мария Саломея Склодовская-Кюри сосредоточила свои усилия на выделении чистого металлического радия, а не его соединений. В 1910 году ей удалось в сотрудничестве с французским физиком и химиком Андре Дебьерном получить это вещество и тем самым завершить цикл исследований, начатый 12 лет назад. Она убедительно доказала, что радий является химическим элементом. Кюри разработала метод измерения радиоактивных эманаций и приготовила для Международного бюро мер и весов первый международный эталон радия – чистый образец хлорида радия, с которым надлежало сравнивать все остальные источники.

В конце 1910 года по настоянию многих ученых кандидатура Кюри была выдвинута на выборах в одно из наиболее престижных научных обществ – Французскую академию наук. Пьер Кюри был избран в нее лишь за год до своей смерти. За всю историю Французской академии наук ни одна женщина не была ее членом, поэтому выдвижение кандидатуры Кюри привело к жестокой схватке между сторонниками и противниками этого шага. После нескольких месяцев нелицеприятной полемики в январе 1911 года кандидатура Кюри была отвергнута на выборах большинством в один голос.

11111111Через несколько месяцев Шведская королевская академия наук присудила Кюри Нобелевскую премию по химии «за выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента». Представление нового лауреата было отмечено: «исследование радия привело … к рождению новой области науки – радиологии, уже завладевшей собственными институтами и журналами».

Незадолго до начала первой мировой войны Парижский университет и Пастеровский институт учредили Радиевый институт для исследований радиоактивности. Кюри была назначена директором отделения фундаментальных исследований и медицинского применения радиоактивности. Во время войны она обучала военных медиков применению радиологии, например, обнаружению с помощью рентгеновских лучей шрапнели в теле раненого. В прифронтовой зоне Кюри помогала создавать радиологические установки, снабжать пункты первой помощи переносными рентгеновскими аппаратами. Накопленный опыт она обобщила в монографии «Радиология и война» в 1920 г.

После войны Кюри возвратилась в Радиевый институт. В последние годы своей жизни она руководила работами студентов и активно способствовала применению радиологии в медицине. Она написала биографию Пьера Кюри, которая была опубликована в 1923 году. Периодически Кюри приезжала в Польшу, где консультировала польских исследователей. В 1921 году вместе с дочерьми она посетила Соединенные Штаты, чтобы принять в дар 1 (один) грамм радия для продолжения опытов. Во время своего второго визита в США (1929) получила пожертвование, на которое приобрела еще грамм радия для терапевтического использования в одном из варшавских госпиталей. Но вследствие многолетней работы с радием ее здоровье стало заметно ухудшаться.

В 1934 году она отправилась в санаторий Санцеллемоз в альпийском городке Пасси. Там ей диагностировали лейкемию, от которой Мария Склодовская-Кюри умерла 4 июля 1934 года.

Интересные факты

От Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-КюриМария Саломея Склодовская-Кюри – единственная женщина в мире, которая получила две Нобелевские премии в различных областях естественных наук. Первую премию за исследование явления радиоактивности, вторую – за отделение чистого радия. Основательница институтов Кюри в Париже и в Варшаве.

Один из элементов, который Мария Саломея Склодовская-Кюри открыла вместе со своим мужем, называется полоний – в честь родины Марии – Польши. Второй элемент, над открытием которого трудилась вместе с мужем 12 лет, называется радий.

Лауреат Нобелевской премииПервая женщина в истории, которая сдала вступительный экзамен на физико-химическом факультете Сорбонны.

Мария Кюри – член 85 научных обществ со всего мира и обладательница 20 научных почетных степеней.

В годы Первой мировой войны Мария Саломея Склодовская-Кюри, вместе со старшей дочерью, которая тогда была еще подростком, ездила по госпиталям с первым рентген-аппаратом и обучала врачей делать рентген для того, чтобы более успешно проводить операции у раненых.

Часто встречалась с Альбертом Эйнштейном, совершая многочисленные поездки в Альпы, вела с ним активную переписку. Оригиналы писем сохранились до наших дней. Мария Склодовская-Кюри неоднократно изображалась на монетах и ​​банкнотах – шесть раз в Польше, дважды во Франции и один раз в Испании.

Музей Марии Склодовской-Кюри

Музей Марии Склодовской-Кюри был основан в 1967 году Польским химическим обществом к столетию со дня рождения знаменитого ученого.

От Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-КюриОт Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-Кюри

Мария Саломея Склодовская-Кюри родилась в здании постройки XVIII века, неоднократно перестраиваемого по адресу Фрета, 16. После смерти учёного в 1934 году на дом была прикреплена памятная доска, посвящённая ей. В результате Варшавского восстания 1944 года здание попало наряду с другими многочисленными сооружениями Варшавы в нацистский план по уничтожению, но доска осталась целой и была возвращена на вновь воссозданный дом после Второй мировой войны. С декабря 2014 года музей переехал и находится по адресу Фрета, 5 в варшавском районе «Новый город».

Музей спонсируется Польским химическим обществом и является единственным музеем, посвящённым первооткрывателю полония и радия.

От Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-КюриОт Архимеда до Хокинга: Мария Саломея Склодовская-Кюри

Коллекция музея носит биографический характер с постоянной экспозицией и с периодическими специализированными выставками. В собраниях представлены фотографии, письма, документы, личные вещи, научные записи Марии и её мужа Пьера Кюри и другие свидетельства её жизни и работы, фильмы на польском, английском и французском языках.

Особое внимание уделено работе Марии Склодовской-Кюри во Франции и её участию в научных организациях, а также основанию в Париже и Варшаве Институтов Радия.

Литература по теме

Цикл «От Архимеда до Хокинга»

Материал подготовлен отделом производственной литературы