От Бил Грифит 2011-01-05T11: 29: 13 + 00: 00

Погрешна в разследването си и не се страхува от упорита работа, Мария Кюри даде блестящ пример за поколения учени. Бил Грифит изследва живота на химическа героиня

Погрешна в разследването си и не се страхува от упорита работа, Мария Кюри даде блестящ пример за поколения учени. Бил Грифит изследва живота на химическа героиня

На 10 декември 1911 г. Мария Кюри е удостоена с Нобелова награда за химия за „услуги за напредъка на химията чрез откриването на елементите радий и полоний“. Тя е първата жена, получила Нобелова награда и първият човек, който някога е бил награждаван с две (тя, Пиер Кюри и Анри Бекерел са споделяли наградата за физика от 1903 г. за тяхната работа по радиацията). Такова беше въздействието на Мари върху научния свят - и ролята на жените в него - че една от четирите посочени цели на международната година на химията през 2011 г. е да отпразнува стогодишнината от нейната награда.

feature

Ранните години

Тя е родена като Мария Саломея Склодовска на 7 ноември 1867 г. в централна Варшава, Полша. И двамата й родители бяха учители (майка й почина, когато Мария беше на 10) и тя беше силно мотивирана и добре образована. Тогава Полша беше предметна държава в Русия и жените бяха изключени от напреднали изследвания, така че през 1891 г. тя се присъедини към сестра си Брония в Париж, записвайки се в Парижкия университет в Сорбоната и завършила физика и математика с изключителни оценки през 1893-4. Тя се запознава с Пиер Кюри през пролетта на 1894 г. и те се женят през 1895 г. на гражданска церемония в Sceaux в парижките предградия. И двамата бяха доста срамежливи и неземни, не се интересуваха много от материални неща; основният им отдих беше колоезденето, но те споделяха твърде дълбока оценка на науката и натрапчива отдаденост на нея. Първата им дъщеря Ирне е родена през 1897 година.

Работата на Пиер върху пиезоелектричността, кристалната симетрия и магнетизма в Общинското училище по индустриална физика и химия (EPCI) в Париж все още е от основно значение, особено концепциите за температурата на Кюри (над която магнитите губят магнетизма си) и закона на Кюри, отнасящ се до магнетизма и температура. Мари публикува първата си статия през 1897 г. за намагнитването на стоманите, но търси нова тема на изследване, която открива в радиоактивността. Една година след наблюдението на рентгеновите лъчи от Вилхелм Рентген през 1895 г., Анри Бекерел открива радиоактивността на урана от фотографски плочи, които, увити в черна хартия близо до уран или неговите соли, показват изображения, когато са разработени.

За нейното докторско изследване на Мари беше предоставена влажна стая на EPCI и показа, че сред голямото разнообразие от неорганични материали уранът и торият са единствените елементи, за които тогава е известно, че показват радиоактивност. Нейните проби бяха поставени върху кондензаторна плоча, заредена до 100 волта и прикрепени към един от електрометрите на Пиер, и по този начин тя измери количествено тяхната радиоактивност. Тя открила минералите смола (UO2) и халколит
(Cu (UO2) 2 (PO4) 2.12H2O) да бъдат по-радиоактивни от чистия уран, така обосновани, че трябва да съдържат други, по-силни радиоактивни съставки. На 12 април 1898 г. тя представя своите открития, като пише, че „тези минерали могат да съдържат елемент, който е много по-активен от урана“. 1 Тя и Пиер решиха, че тя ще се концентрира върху химическите аспекти на разделянето на елементи, докато той ще проучи техните радиационни свойства.

Полоний и радий

Кюри изолира следи от радий и полоний от тонове смола от уран

През април 1898 г. Мари разтваря смолата в HCl и обработва разтвора с H2S; уранът и торият остават в разтвор, но утаените сулфиди остават силно радиоактивни. След по-нататъшна манипулация бе установено, че този радиоактивен материал се утаява заедно с бисмут. През юли тя и Пиер публикуват статия (измисляща думата „радиоактивен“ в заглавието си), представена от Бекерел на Академията на науките - основана през 1666 г., тази институция е толкова престижна във Франция, колкото и Кралското общество във Великобритания. Те предположиха, че за първи път радиоактивността е феномен, свързан с атома, и предложиха новият елемент, след като бъде потвърдено съществуването му, да се нарече полоний. 2

Те осъзнаха, че смолата трябва да съдържа още един силно радиоактивен материал, не утаен от неговите разтвори от H2S, (NH4) 2S или амоняк, имащ неразтворим във вода карбонат, подобен на BaCO3 и хлорид, малко по-малко разтворим от BaCl2, който действа като носител за то. Това те нарекоха радий, публикувайки резултатите си в деня на бокса 1898; 2 Френският спектроскопист Юджин-Анатол Демарай намери нова атомна спектрална линия от елемента, помагайки да се потвърди състоянието му. Тъй като той е много по-радиоактивен от полоний, Кюри концентрира усилията си върху него. Ясно беше, че за получаването на значителни количества радий са необходими много повече смола и в крайна сметка те получиха около 8000 кг отпадъчна руда от Австрия. Работили през следващите четири години при ужасяващи условия в течащ непроветрен навес, замръзвал през зимата и ужасно горещ през лятото. Мари написа: „Трябваше да прекарам цял ден в смесване на вряща маса с тежък железен прът, почти толкова голям, колкото аз. Бих бил съкрушен от умора в края на деня “. Въпреки това тя описа живота в „този окаян навес“ като „най-добрите и най-щастливите години от живота ни“ и беше много почитана, когато лорд Келвин и други известни учени я посетиха там.

Те са работили с 20 кг партиди смола: смилане, разтваряне и рафиниране до малки количества разтвори. През 1902 г. те изолират 0,1 g. на безводен RaCl2 след хиляди прекристализации от по-разтворимия BaCl2 в HCl, измервайки атомното тегло на радия като 225.

През 1901 г. Пиер и Бекерел публикуват статия за физиологичните ефекти на радиоактивността и Пиер показва с медицински сътрудници, че радиацията от радий (и впоследствие от газ радон, който той и други радиоактивни елементи излъчват) може да унищожи раковите клетки.

Нобеловата награда по физика

През юни 1903 г. Пиер идва в Обединеното кралство, за да изнесе реч в Лондонската кралска институция. Присъстваха много изтъкнати учени, включително сър Уилям Крукс, сър Оливър Лодж, лорд Келвин и физикът Уилям Айртон. Съпругата на Айртон Херта, сама по себе си забележителен учен, и Мари стават твърди приятели.

Мари завършва докторската си дисертация през юни 1903 г. По-късно същия ден Ърнест Ръдърфорд (самият той става Нобелов лауреат по химия през 1908 г.) се среща с Кюри за вечеря; Мари му се довери и те създадоха трайно приятелство. Същата вечер, когато Пиер му показа някакъв радий, светещ в синьо в тъмното, Ръдърфорд отбеляза, че върховете на пръстите на Пиер са сурови и възпалени, както и на Мари. Други бяха забелязали, че и двете Кюри са имали изгаряния, които трябва да са възникнали от боравенето с радий. Този и вдишване на радон, образуван от разпадането на радий, почти сигурно е повлиял неблагоприятно на тяхното общо здраве. По-конкретно след Първата световна война има все повече съобщения за заболявания и понякога смъртни случаи сред онези, които са работили с радиеви соли за терапия на рак, като бои за светещи часовници и за лекуване на шарлатани за множество заболявания.

Извън лабораторията Пиер и Мари бяха запалени велосипедисти

През ноември 1903 г. Кюри и Бекерел бяха отличени с Нобелова награда по физика за тяхната работа по радиоактивност. Бекерел присъства на церемонията в Стокхолм, но нито един от куриетата не отиде: Пиер беше болен и претоварен с учителски задължения, а Мари се възстановяваше от спонтанен аборт. Това беше смесена благословия - финансово полезно (70 000 франка), но ги изложи на международно признание и контрол. По-късно Мари пише, че „преобръщането на нашата доброволна изолация беше причина за истински страдания за нас“.

Създадена е професура за Пиер в Сорбоната с придружаващ пост за Мари; същата година Пиер е избран в Академията на науките и през юни той изнася лекцията си в Нобел в Стокхолм. През декември 1905 г. се ражда втората им дъщеря Ева Дениз.

Проблемни времена

На 19 април 1906 г. Мари напуска Сорбоната, за да даде на децата си обяда; Пиер ходеше под дъжда, за да се срещне с издателите си. Когато пресичал калдъръмената улица Дофин, той бил прегазен от конски сеч и незабавно убит. Мари беше съкрушена. Той е погребан в Sceaux и по-късно Мари и децата й се преместват там.

Мари се мъчи да извлича радий от смола в своята „хижа“ - както е изобразено в съвременна театрална постановка

На Мари беше даден столът на Pierre’s Sorbonne, като по този начин стана първата жена професор във Франция. Същата година лорд Келвин пише пред вестник "Таймс", че радий е съединение на олово, съдържащо пет атома на хелий, но Ръдърфорд категорично не се съгласява, казвайки, че радият е изпълнил всеки тест, необходим за даден елемент. Мари реши да докаже, че това е така. През 1907 г. тя прави 0,4 g RaCl2 и отново определя атомното тегло като 226,45. През 1910 г. тя изолира радий като лъскаво-бял метал, като електролизира RaCl2 в живак и дестилира последния от амалгамата. 3

Пол Лангевен, пионер в магнитохимията, еднократен ученик на Пиер и дългогодишен приятел на Кюри, наследява Пиер като професор по физика и химия в EPCI. Въпреки че е женен с четири деца, той е разделен и има малък апартамент близо до лабораторията на Мари, където понякога се срещат. През 1911 г. кабинетът му е ограбен, крадени и публикувани писма от Мари. Те бяха предимно домашни по природа, Мари го съветваше как да се справи със семейните си проблеми, но пресата направи голяма част от тях. Мненията се различават по въпроса дали са били любовници в тази кратка връзка, но няма никакви доказателства, че тя го е подмамила от съпругата му. Лангевин предизвика издателя на писмата на дуел; пистолети са изтеглени, но нито един от дуелистите не е изстрелян и с този фарс общественият интерес отслабва и аферата приключва. Много по-късно внучката на Мари Хълне се омъжи за внука на Лангевен.

Нобелова награда по химия

През 1910 г. Мари е предложена за избор в Академията на науките. Ако беше избрана, тя щеше да бъде първата жена член, но през 1911 г. тя загуби с един глас от изобретателя Едуар Бранли. Тя беше дълбоко разстроена и никога повече не кандидатства; от години тя спря да публикува в списанията на обществото.

На 8 ноември 1911 г. тя получава Нобелова награда за химия за откриване на полоний и радий. Този път тя отиде в Стокхолм, за да го вземе, като взе сестра си Брония и по-голямата си дъщеря Ирне и в речта си за приемане спомена, че само тя е измислила термина радиоактивност, но полоният и радият са съвместни открития с Пиер.

През 1912 г. Пастьорският институт и Сорбоната решават да се създаде „Institut du Radium“ в новоименованата Rue Pierre Curie и Мари става директор на неговата лаборатория Curie. При избухването на първата световна война, използвайки нейните познания за рентгеновите лъчи, тя създава радиологично звено на Червения кръст. Дъщеря й Ирне, сега на 17 години, й помагаше и кърмеше на фронтовата линия. През 1920 г. тя се запознава с влиятелната американска журналистка Мари Мелони, която я убеждава да посети САЩ през 1921 г., за да събере пари за изследвания на радий. Там тя се срещна с президента Уорън Хардинг и се върна във Франция с грам радий и щедра безвъзмездна помощ.

Мобилните рентгенови микробуси на Мари донесоха радиологията на фронтовите линии през първата световна война

Зрението й сега се влоши лошо от катаракта, а общото й здраве, никога много добро, се влоши. През март 1925 г. Irine представя докторската си дисертация за лъчение в Сорбоната, а през 1926 г. се омъжва за Fr? D? Ric Joliot, физик от Института по радий. От 1932 г. здравето на Мари влошава допълнително - въпреки че продължава да работи - и тя умира на 4 юли 1934 г. от левкемия (Ir? Ne трябва да умре по-късно от същата болест, на 59 години). Мари е погребана в Sceaux с Пиер, а полската пръст е разпръсната върху ковчега ѝ. Нейните останки и тези на Пиер са по-късно погребани в Пант? В Париж, националното място за погребение на известните във Франция, както и Лангевен.

Мария Кюри беше наистина забележителна жена. Въпреки изтощителния труд на ранната й работа със смола и отглеждането на две деца, тя беше физически доста крехка и стана още повече, вероятно поради излагане на радиация. В Пиер тя намери партньор, който споделя нейната натрапчива любов към науката и отвращение към публичността. Тя никога не е била феминистка, въпреки че вярва силно, че мъжете и жените трябва да имат равни възможности в образованието и работата. Алберт Айнщайн, който я познаваше добре, написа: „Мария Кюри е единствената, която славата не е покварила“.

Наследството на Кюри

Мари е отбелязана в марки, банкноти и в този витражен медальон от полския художник Йозеф Мазур

Разширеното семейство Кюри спечели не по-малко от шест Нобелови награди - в допълнение към трите Мари и Пиер, Ирне и Фредерик Жолио-Кюри спечелиха наградата за химия през 1935 г. „като признание за техния синтез на нови радиоактивни елементи“, и съпругът на Ева Кюри, Хенри Лабуис, получи наградата за мир през 1965 г. от името на Unicef. Джолиот-Кюри работи в Института по радий на Мари от 1934 г. нататък

Името на Кюри живее по много начини, включително Университета Пиер и Мария Кюри в Париж; университета „Мария Кюри-Склодовска“ в Люблин, Полша; Институтът Кюри (от по-ранния Институт по радий) в Париж и благотворителните организации Мария Кюри. Наречени също така на Кюри са елементът curium, единицата за радиоактивност Curie (Ci) и минералите curite, sklodowskite и cuprosklodowskite. Но може би най-трайното наследство на Мари е вдъхновяващият пример, даван на поколения учени - както мъже, така и жени - че строгото и решително разследване може да доведе до забележителни открития.

Бил Грифит е професор по неорганична химия в Imperial College London, Великобритания

Препратки

1 M Sklodowska-Curie, Compt. Ренд. Акад. Sci., 1898, 126, 1101

2 P Curie и M Sklodowska-Curie, Compt. Ренд. Акад. Sci., 1898, 127, 175 (Po); П Кюри,

M Sklodowska-Curie и G Bémont, Compt. Ренд. Акад. Sci., 1898, 127, 1215 (Ra)

3 M Curie and A Debierne, Compt. Ренд. Акад. Sci., 1910, 151, 523

Ромер, Радиохимия и откриването на изотопи. Дувър, Ню Йорк 1970 г. - съдържа преводи на (1) и (2) и някои други статии

R Reid, Marie Curie. Хайнеман, Колинс, Лондон 1974