Но Кюри пока не выделили ни один из этих элементов и не могли представить химикам решающего доказательства их существования. Они приступили к весьма нелегкой задаче – получению двух новых элементов из урановой смоляной обманки. Исследователям необходимо было переработать огромные количества руды. В течение последующих четырех лет супруги работали в примитивных и вредных для здоровья условиях.
В сентябре 1902 года Кюри объявили о том, что им удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн урановой смоляной обманки. Выделить полоний им не удалось, так как тот оказался продуктом распада радия. Анализируя соединение, Мари установила, что атомная масса радия равна 225. Соль радия испускала голубоватое свечение и тепло. Это фантастическое вещество привлекло внимание всего мира.
Завершив исследования, Мари, наконец, написала свою докторскую диссертацию. Работа называлась «Исследования радиоактивных веществ» и была представлена Сорбонне в июне 1903 года.
В декабре 1903 года Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по физике Беккерелю и супругам Кюри. Мари и Пьер Кюри получили половину награды «в знак признания… их совместных исследований явлений радиации, открытых профессором Анри Беккерелем». Кюри стала первой женщиной, удостоенной Нобелевской премии.
Кроме всего прочего, супруги Кюри отметили действие радия на человеческий организм 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 использовать результаты своих исследований в коммерческих целях. По их мнению, извлечение коммерческих выгод не соответствовало духу науки, идее свободного доступа к знанию.
В октябре 1904 года Пьер был назначен профессором физики в Сорбонне, а месяц спустя Мари стала официально именоваться заведующей его лабораторией.
В апреле 1906 года Пьер погиб в уличной катастрофе. Лишившись ближайшего друга и товарища по работе, Мари ушла в себя. Однако она нашла в себе силы продолжать работу. В мае 1906 года, после того как Мари отказалась от пенсии, назначенной министерством общественного образования, факультетский совет Сорбонны назначил ее на кафедру физики, которую прежде возглавлял ее муж. Когда через шесть месяцев Кюри прочитала свою первую лекцию, она стала первой женщиной-преподавателем Сорбонны.
В 1911 году 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». Кюри стала первым дважды лауреатом Нобелевской премии.
Кюри затратила немало труда, чтобы добиться достойной лаборатории для развития новой науки о радиоактивности. 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.
В 1923 году Мари опубликовала биографию Пьера Кюри. Периодически она совершала поездки в Польшу, которая в конце войны обрела независимость. Там она консультировала польских исследователей. В 1921 году вместе с дочерьми Кюри посетила Соединенные Штаты, чтобы принять в дар один грамм радия для продолжения опытов. Во время своего второго визита в США (1929 год) она 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.
Мари Кюри скончалась 4 июля 1934 года от лейкемии в небольшой больнице местечка Санселлемоз во Французских Альпах.
Эрнест Резерфорд
(1871–1937)
Английский физик Резерфорд своими фундаментальными открытиями заложил основы современного учения о радиоактивности и строении атома.
Эрнест Резерфорд родился 30 августа 1871 года вблизи города Нелсон (Новая Зеландия) в семье переселенца из Шотландии колесного мастера Джеймса Резерфорда. Эрнест был четвертым ребенком в семье, кроме него было еще 6 сыновей и 5 дочерей. Мать его, Марта Томпсон, работала сельской учительницей. Когда отец организовал деревообрабатывающее предприятие, то мальчик часто работал под его руководством. Полученные навыки впоследствии помогли Эрнесту при конструировании и постройке научной аппаратуры.
Окончив школу в Хавелоке, где в это время жила семья, он получил стипендию для продолжения образования в колледже провинции Нельсон, куда поступил в 1887 году. Через два года Эрнест сдал экзамен в Кентерберийский колледж – филиал Новозеландского университета в Крайчестере.
Эрнест обнаружил блестящие способности. После окончания четвертого курса он удостаивается награды за лучшую работу по математике и занимает первое место на магистерских экзаменах, причем не только по математике, но и по физике.
Наиболее одаренным молодым заморским подданным британской короны один раз в два года предоставлялась особая стипендия, дававшая возможность поехать для усовершенствования в науках в Англию. Приехав в Англию, Резерфорд получил приглашение Дж. Дж. Томсона работать в Кембридже в лаборатории Кавендиша. Так начался научный путь Резерфорда.
Сотрудничество с Томсоном увенчалось весомыми результатами, включая открытие последним электрона – атомной частицы, несущей отрицательный электрический заряд. Опираясь на свои исследования, Томсон и Резерфорд выдвинули предположение, что, когда рентгеновские лучи проходят через газ, они разрушают атомы этого газа, высвобождая одинаковое число положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти частицы они назвали ионами. После этой работы Резерфорд занялся изучением атомной структуры.
Осенью 1898 года Резерфорд занял место профессора Макгилльского университета в Монреале.
В 1900 году, во время краткой поездки в Новую Зеландию, Резерфорд женился. Его избранницей стала Мэри Джорджии Ньютон дочь хозяйки пансиона в Крайстчерче. 30 марта 1901 родилась единственная дочь четы Резерфордов. По времени это почти совпало с рождением новой главы в физической науке– физики ядра.
В 1899 году Резерфорд открывает эманацию тория, а в 1902–1903 годах он совместно с Ф. Содди уже приходит к общему закону радиоактивных превращений. Ученые утверждают, что при радиоактивных распадах не только происходят превращения элементов, но и что ни прекратить, ни замедлить их невозможно. Более того, они формулируют законы таких превращений. Положение элемента в периодической системе Менделеева, а, значит, и его химические свойства, определяются зарядом ядра. При альфа-распаде, когда заряд ядра уменьшается на две единицы (за единицу принимается «элементарный» заряд – модуль заряда электрона), элемент «перемещается» на две клеточки вверх в таблице Менделеева, при электронном бета-распаде – на одну клеточку вниз, при позитронном – на клеточку вверх.
