Текст книги "Пьер и Мария Кюри"

Автор книги: Ева Кюри

Соавторы: Мария Кюри
сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 28 страниц)

Глава V

Мечта, ставшая действительностью. Открытие радия

Я уже упоминала выше, что в 1897 году Пьер Кюри был занят работой, касавшейся роста кристаллов. Я же к началу каникул закончила исследование намагничивания закаленной стали, которое доставило нам небольшое пособие от Общества поощрения национальной промышленности. В сентябре родилась наша дочь Ирэн, и, поправившись, я снова стала работать в лаборатории с целью подготовки к докторской диссертации.

Наше внимание было привлечено любопытным явлением, открытым в 1896 году Анри Беккерелем. Открытие Х-лучей Рентгеном волновало тогда умы, и многие физики искали, не испускают ли под действием света подобных лучей тела флуоресцирующие. Анри Беккерель изучал с этой точки зрения соли урана и, как это иногда случается, нашел явление, отличное от того, какое он искал: самопроизвольное испускание солями урана лучей с особенными свойствами. Так была открыта радиоактивность.

Вот в чем состоит явление, открытое Беккерелем: соединение урана, помещенное на фотографическую пластинку, обернутую черной бумагой, оставляет на ней отпечаток, подобный полученному под действием света. Отпечаток происходит от лучей урана, проходящих сквозь бумагу. Эти же лучи могут, как Х-лучи, произвести разряд электроскопа, сделав проводником окружающий воздух.

Анри Беккерель убедился, что эти качества не зависят от того, подвергалась ли соль предварительно действию света или нет, и что они сохраняются, когда урановое соединение хранится в темноте несколько месяцев. Приходилось спрашивать себя, откуда же происходит энергия, правда, очень небольшая, но постоянно выделяемая соединениями урана в виде излучений.

Изучение этого явления казалось нам весьма интересным, тем более, что этот вопрос, совершенно новый, кс связан был ни с какой библиографией. Я решила заняться работой на эту тему.

Надо было найти помещение, где бы можно было поставить эти опыты. Пьер Кюри получил от директора разрешение использовать мастерскую с окнами в нижнем этаже.

Чтоб расширить результаты, полученные Беккерелем, необходимо было употребить точный количественный метод. Наиболее удобным 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, выяснили основные черты 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 состоит 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; последняя была устроена посредством пластинчатого конденсатора, 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 – в сыром и тесном помещении, где пришлось его поставить.

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 времени представилась 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 имела случай изучить 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 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.

Крайне интересно было возможно скорее подтвердить эту гипотезу. 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.

После того как состав минерала был определен достаточно точными химическими анализами, можно было ожидать найти там максимум 1 процент нового вещества. Продолжение нашей работы показало, что в смоляной урановой руде действительно существуют новые радиоэлементы, но их пропорция не достигает даже одной миллионной доли.

Метод, примененный нами, был новый метод химического исследования, основанный на радиоактивности. Он заключается в выделении обычными средствами химического анализа и в измерении, в подходящих условиях, радиоактивности всех выделенных продуктов. Таким образом, можно было дать себе отчет о химических свойствах искомого радиоактивного элемента; последний сосредоточивается во фракциях, которые становятся все более радиоактивными по мере хода работы разделения. Мы вскоре узнали, что радиоактивность концентрировалась главным образом в двух различных химических фракциях, и мы принуждены были отметить в урановой смоляной руде присутствие по крайней мере двух новых радиоэлементов: полония и радия. Мы сделали сообщение о полонии в июле 1898 года, а о радии – в декабре того же года [9]9
  Эта последняя печатная работа была выполнена вместе с Ж. Бемоном, принимавшим участие в наших опытах.


[Закрыть].

Несмотря на относительно быстрый ход работы, она была далеко не закончена. По нашему мнению, там, без сомнения, были новые элементы, но, чтобы заставить химиков признать это мнение, надо было выделить эти элементы. В наших наиболее радиоактивных продуктах (в несколько сотен раз более активных, чем уран) полоний и радий содержались все еще лишь в виде следов; полоний находился в смеси с висмутом, выделенным из смоляной урановой руды, а радий – в смеси с барием, из того же минерала. Мы уже знали, какими методами можно надеяться отделить полоний от висмута и радий от бария, но для этого отделения нужны были гораздо большие количества основного вещества, чем те, с которыми мы имели дело.

В этот период нашей работы нам очень вредил недостаток необходимых средств: помещения, денег и персонала. Смоляная урановая руда была дорогим минералом, и мы не могли купить достаточного количества. Главный источник этого минерала находился тогда в Сент-Иоахимстале (Богемия), где залегала руда, разрабатываемая австрийским правительством в целях добычи из нее урана. По нашим предположениям, весь радий и часть полония должны были находиться в отбросах этого производства, которые в то время никак не утилизировались. Благодаря поддержке Венской академии наук нам удалось получить на выгодных условиях несколько тонн этих отбросов, и мы употребили их в качестве исходного материала. Для покрытия издержек исследования нам сначала пришлось употребить наши собственные средства, а потом мы получили несколько пособий и премий из-за границы.

Особенно важен был вопрос о помещении; мы не знали, где нам можно вести химическую переработку. Пришлось организовать ее в заброшенном сарае, отделенном двором от мастерской, где находился наш электрометрический прибор. Это был барак из досок с асфальтовым полом и стеклянной крышей, недостаточно защищавшей от дождя, без всяких приспособлений; в нем были только старые деревянные столы, чугунная печь, не дававшая достаточно тепла, и классная доска, которой так любил пользоваться Пьер Кюри. Там не было вытяжных шкафов для опытов с вредными газами; поэтому приходилось делать эти операции на дворе, когда позволяла погода, или же в помещении при открытых окнах.

В этой «богатой» лаборатории мы работали почти без помощников два года, ведя сообща как химическую обработку, так и изучение излучения получаемых нами все более и более радиоактивных продуктов. Потом пришлось разделить наш труд: Пьер Кюри продолжал исследование свойств радия, а я занялась химическими анализами с целью получения чистых солей радия. Мне доводилось обрабатывать зараз до двадцати килограммов первичного материала, и в результате уставлять сарай большими сосудами с химическими осадками и жидкостями.

Это был изнурительный труд – переносить мешки и сосуды, переливать жидкости из одного сосуда в другой, несколько часов подряд мешать кипящий материал в чугунном тазу. Я выделяла из руды радиоактивный барий и подвергала его в виде хлористой соли дробной кристаллизации. Радий накоплялся в наименее растворимых фракциях, и этот процесс должен был привести к выделению чистого хлористого радия. Очень тонкие операции с последними кристаллизациями были значительно затруднены в такой плохо приспособленной лаборатории из-за железной и угольной пыли, от которой их нельзя было достаточно защитить.

Результаты, полученные через год, ясно показали, что легче отделить радий, чем полоний; поэтому в этом направлении и были сосредоточены все усилия. Полученные соли радия были подвергнуты исследованиям с целью изучения их действия. Пробы этих солей были даны нами многим ученым, в частности Анри Беккерелю [10]10
  В качестве примера я приведу здесь письмо А. Паульсена, адресованное им Пьеру Кюри, в котором он благодарит его за присылку ему в 1899 году радиоактивного препарата.
  « Акюрейи, 16 октября 1899 г.
  Милостивый государь и уважаемый коллега.
  Приношу Вам мою живейшую благодарность за Ваше письмо от 1 августа, которое я получил здесь, в Акюрейи, на севере Исландии.
  Мы отказались от применения всех ранее употреблявшихся методов для определения потенциала атмосферы и в настоящее время пользуемся для этих целей исключительно присланным Вами радиоактивным порошком.
  Примите, милостивый государь и уважаемый коллега, мои поздравления и позвольте еще раз поблагодарить Вас за большую услугу, оказанную Вами моей экспедиции.
  Адам Паульсен»


[Закрыть].

В течение 1899 и 1900 годов Пьер Кюри совместно со мной напечатал статью о наведенной радиоактивности, вызываемой радием; кроме того, другую статью о действиях лучей радия: о свечении, химических эффектах и т. д.; затем об электрическом заряде, переносимом некоторыми из лучей, и, наконец, доклад общего характера о новых радиоактивных веществах и излучениях – для Физического конгресса, состоявшегося в Париже в 1900 году. Он напечатал также очерк о действии магнитного поля на лучи радия.

Работы, сделанные в то время нами и некоторыми другими учеными, выясняли главным образом свойства лучей, испускаемых радием, и показывали, что эти лучи принадлежат к трем различным категориям. Радий попускает поток частиц, обладающих большими скоростями; некоторые из них имеют положительный заряд и образуют лучи α; другие имеют отрицательный заряд и образуют лучи β. Эти две группы при своем полете отклоняются магнитом. Третья группа состоит из γ-лучей, не, чувствительных к действию магнита и, как теперь известно, являющихся излучением, сходным со светом и Х-лучами.

Мы особенно обрадовались при наблюдении, что паши содержащие радий соли все светились самопроизвольно. Пьер Кюри говорил, что эта неожиданная особенность дала ему большее удовлетворение, чем он мог мечтать.

Конгресс 1900 года доставил нам случай близко ознакомить иностранных ученых с нашими новыми радиоактивными веществами. Они очень заинтересовали конгресс.

В ту пору мы с головой ушли в новую область, которая раскрылась перед нами благодаря неожиданному открытию. Несмотря на трудные условия работы, мы чувствовали себя вполне счастливыми. Все дни мы проводили в лаборатории… и нам случалось завтракать там просто, по-студенчески. В нашем жалком сарае царили полный мир и тишина; бывало, когда нам приходилось только следить за ходом той или другой операции, мы прогуливались взад и вперед по сараю, беседуя о нашей теперешней и будущей работе; озябнув, мы подкреплялись чашкой чаю тут же, у печи. В нашем общем, едином увлечении мы жили как во сне… Нам случалось возвращаться вечером после обеда, чтоб бросить взгляд на наши владения. Наши драгоценные продукты, для которых у нас не было хранилища, были разложены на столах и на досках; со всех сторон видны были их слабо светящиеся точки, казавшиеся висящими в темноте; они всегда вызывали у нас новое волнение и восхищение.

Вообще Пьеру Кюри не полагалось услуг со стороны служащих института. Однако служитель лаборатории, который был в его распоряжении для практических работ, когда он был руководителем, продолжал помогать ему в свободное время. Этот славный малый по имени Пти любил нас и заботился о нас; многое было нам облегчено благодаря его доброй воле и участию, которое он принимал в нашем успехе.

Нашу работу по радиоактивности мы начали в одиночестве. Но ввиду широты самой задачи все большее и большее значение для пользы дела приобретало сотрудничество с кем-нибудь еще. Уже в 1898 году начальник работ института Ж. Бемон оказал нам временную помощь. Около 1900 года Пьер Кюри завел сношения с молодым химиком Андре Дебьерном, препаратором у профессора Фриделя, очень ценившего его как ученого. На предложение Пьера Андре Дебьерн охотно выразил свое согласие заняться радиоактивностью: он предпринял исследование нового радиоэлемента, существование которого подозревалось в группе железа и редких земель. Он открыл этот элемент, названный актинием. Хотя Андре Дебьерн работал в химико-физической лаборатории, руководимой Жаном Перреном, он часто заходил к нам в сарай, вскоре став очень близким другом и нашим и доктора Кюри, а впоследствии наших детей.

В то же время французский физик Жорж Саньяк, занятый изучением Х-лучей, часто заходил поговорить с Пьером Кюри об аналогиях, какие можно предвидеть между Х-лучами, их вторичным излучением и излучением радиоактивных тел. Они совместно сделали работу о переносе электрического заряда вторичными лучами.

В лаборатории мы очень мало виделись с людьми; время от времени кое-кто из физиков и химиков заходил к нам или посмотреть наши опыты, или спросить совета у Пьера Кюри, уже известного своими познаниями в нескольких разделах физики. И перед классной доской начинались те беседы, что оставляют по себе лучшие воспоминания, возбуждая еще больший научный интерес и рвение к работе, и в то же время не прерывают естественное течение мыслей, не смущают атмосферу мира и внутренней сосредоточенности, какой и должна быть атмосфера лаборатории.

Глава VI

Борьба за средства для работы. Бремя славы. Первое проявление внимания со стороны государства. Слишком поздно

Несмотря на наше желание сосредоточить все усилия на начатой нами работе и на скромность наших потребностей, мы в 1900 году должны были признать, что увеличение наших ресурсов стало необходимым. Пьер Кюри не имел иллюзий на счет возможности получить в Париже заведование кафедрой, которое, не будучи обеспечено большим жалованьем, все же позволяло тогда небольшой семье существовать без добавочных доходов. Не кончив ни «Эколь нормаль», ни Политехнического института, Пьер Кюри не имел той поддержки, которая оказывалась этими институтами своим воспитанникам; должности, на которые он мог рассчитывать по своим научным трудам, распределялись помимо него, причем не поднималось даже и вопроса о возможности его кандидатуры. В начале 1898 года он безуспешно просил кафедры физической химии, вакантной после смерти Сале, и эта неудача утвердила его в мнении, что у него нет надежды сделать карьеру. Он получил, однако, должность репетитора в Политехническом институте, которую занимал только шесть месяцев.

Летом 1900 года Пьер Кюри получил неожиданное предложение: ему была предложена кафедра физики в Женевском университете. Декан этого университета сообщил ему об этом в сердечных выражениях, настаивая на том, что Женевский университет согласен приложить исключительные усилия, чтобы получить такого уважаемого ученого; выгоды, связанные с этим предложением, заключались в повышенном жалованье, в обещании расширить физическую лабораторию для наших работ и в официальном положении для меня в этой лаборатории. Такое предложение заслуживало внимательного обсуждения, поэтому мы съездили в Женеву, где нам был оказан самый хороший прием.

Решение, которое надо было принять, представлялось для нас очень серьезным. Женева предлагала нам хорошее материальное положение с возможностью спокойной жизни, похожей на деревенскую. У Пьера Кюри было большое искушение согласиться на предложение, и лишь в интересах наших исследований над радием он, наконец, принял противоположное решение. Он в самом деле боялся неизбежного при переезде перерыва в исследованиях.

В то время была свободной кафедра физики в P.C.N. (на подготовительном курсе Сорбонны). Пьер Кюри выставил свою кандидатуру, и был назначен лектором благодаря поддержке Анри Пуанкаре, желавшего, чтобы Кюри избежал необходимости покинуть Францию. В то же время я была назначена лектором по физике в Высшей женской нормальной школе в Севре.

Итак, мы остались в Париже с увеличившимися доходами. Но зато наши условия работы стали более трудными. Пьер Кюри имел две педагогические должности; преподавание в P.C.N. очень утомляло его из-за большого количества студентов. В свою очередь, я должна была посвящать много времени подготовке к лекциям в Севре и организации практических занятий, которые я считала недостаточными.

Для новых функций Пьера Кюри не существовало соответствующей лаборатории; маленькое бюро и единственная рабочая комната – это было все, чем он располагал в пристройке Сорбонны, предназначенной для преподавания в P.C.N. и находившейся в доме № 12 по улице Кювье. А между тем Пьеру Кюри крайне необходимо было работать самому, и, кроме того, в своей новой должности в Сорбонне он твердо решил принимать студентов и давать им работу, так как того требовало быстрое расширение работ по радиоактивности. Он предпринял шаги для увеличения находящегося в его распоряжении помещения. Каждый, кто делал подобные попытки, хорошо знает, сколько финансовых и административных препятствий встречает он при этом, сколько нужно официальных писем, визитов и заявлений, чтобы добиться малейшего успеха. Пьер невыносимо уставал и приходил в уныние. Сверх того, он должен был ходить постоянно из P.C.N. в сарай, который мы по-прежнему занимали для своих работ в школе.

Кроме того, наша работа не могла уже дальше развиваться, не прибегая к заводской обработке исходного вещества. Этот вопрос удалось разрешить благодаря добровольным пожертвованиям.

Начиная с 1899 года, Пьеру Кюри удалось организовать первую попытку промышленной добычи радия; с этой целью он воспользовался помощью Центрального общества химических продуктов, с которым находился в сношениях по поводу постройки изобретенных им весов. Технические подробности были очень удачно даны А. Дебьерном, и опыты привели к хорошему результату, хотя понадобился персонал для этой химической работы, требовавшей особых предосторожностей.

Так как наши работы возбудили всеобщий интерес среди ученых, то подобные же опыты были предприняты за границей. Пьер Кюри вел себя в этом отношении крайне бескорыстно. По соглашению Пьер отказался извлечь материальную выгоду из нашего открытия: мы не взяли никакого патента и обнародовали полностью результаты наших исследований, а также способы извлечения чистого радия. Больше того, всем заинтересованным лицам мы давали требуемые разъяснения. Это пошло на благо производству радия, которое могло свободно развиваться сначала во Франции, потом за границей, поставляя ученым и врачам продукты, в которых они нуждались.

Это производство и до сего времени использует почти без изменений указанные нами способы добычи радия.

Хотя наша промышленная обработка дала хорошие результаты, но нам было трудно продолжать ее с теми небольшими средствами, которыми мы располагали. Увлекшись этим опытом, один французский промышленник, Арме де Лиль, возымел в 1904 году идею, которая могла показаться смелой для той эпохи: основать настоящую фабрику для добычи радия и поставки этого вещества врачам; интерес последних к радию пробудился под влиянием работ (только что появившихся) о биологическом действии радия и его применениях в терапии. Проект был с успехом приведен в исполнение благодаря сотрудникам, уже подготовленным нами для этого тонкого производства, в особенности благодаря Ф. Одепину и Ж. Данну. Таким образом, радий стал регулярно поступать в продажу, правда, по высоким ценам из-за особых условий этой промышленности и сразу же повысившихся цен на исходное сырье [11]11
  Цена миллиграмма радия-элемента была в то время около 750 франков.


[Закрыть]. Надо ценить то чувство, которое побудило Арме де Лиля предложить нам свою помощь и предоставить в наше распоряжение, совершенно бескорыстно, небольшое помещение при фабрике и часть средств, необходимых для работы. Остальные средства были доставлены отчасти нами самими, отчасти пособиями; самое значительное из них, присужденное в 1902 году Академией наук, достигало 20 тысяч франков.

Таким путем имевшаяся у нас руда была постепенно использована для приготовления некоторого количества радия, который постепенно употреблялся для наших исследований. Радиоактивный барий извлекался на фабрике, а я занималась в лаборатории очисткой и фракционной кристаллизацией. В 1902 году мне удалось приготовить дециграмм чистого хлорида радия, дававшего спектр одного лишь нового элемента – радия. Я сделала первое определение атомного веса, значительно превышавшего атомный вес бария. Таким образом, химическая индивидуальность радия была окончательно установлена, и реальность радиоэлементов сделалась безусловно доказанным фактом. Эта работа послужила мне темой для докторской диссертации, защищенной в 1903 году.

Позднее количество добытого радия было увеличено; в 1907 году я уже могла сделать второе, более точное определение атомного веса (225,35); в настоящее время принимают атомный вес радия равным 226. Мне удалось также вместе с А. Дебьерном получить металлический радий. Общее количество радия, приготовленного и переданного мною в лабораторию, равняется свыше чем одному грамму радия-элемента.

Активность чистого радия превысила все наши ожидания. Это вещество дает излучение, более чем в миллион раз превышающее излучение того же весового количества урана. С другой стороны, количества радия, содержащиеся в урановых минералах, не превышают трех дециграммов радия на тонну урана. Между этими веществами существует тесная связь: теперь известно, что радий появляется в минералах за счет урана.

Годы, последовавшие за назначением в P.C.N., были тяжелы для Пьера Кюри: ему пришлось столкнуться с многочисленными заботами по организации сложной работы, между тем как он мог быть счастливым, лишь сосредоточив свои усилия на определенном предмете. Физическая усталость была тем более тяжела, что он страдал припадками острых болей, все учащавшихся от переутомления.

Для него стало жизненной необходимостью облегчить свой профессиональный труд и тем сохранить свои силы и здоровье. Он решился просить кафедру минералогии, освободившуюся в Сорбонне, которой он вполне был достоин по своим глубоким познаниям и печатным работам по физической кристаллографии. Однако он не был назначен.

В этот тяжелый период ему удалось тем не менее путем сверхчеловеческого усилия закончить и напечатать несколько исследований, сделанных самостоятельно и в сотрудничестве с другими:

исследование по наведенной радиоактивности (в сотрудничестве с А. Дебьерном);

исследование на ту же тему (в сотрудничестве с Ж. Данном);

исследование проводимости, вызываемой в диэлектрических жидкостях лучами радия и лучами Рентгена;

исследование закона спадания активности эманации радия и о радиоактивных константах, характеризующих эманацию и ее активный остаток;

открытие выделения тепла радием (в сотрудничестве с Лабордом);

исследование диффузии эманации радия в воздухе (в сотрудничестве с Ж. Данном);

исследование радиоактивности газов минеральных источников (в сотрудничестве с А. Лабордом);

исследование физиологического действия лучей радия (вместе с Анри Беккерелем);

исследование физиологического действия эманации радия (вместе с Бушаром и Балтазаром);

о приборе для определения магнитных констант (вместе с Шенево).

Все эти фундаментальные исследования в области радиоактивности посвящены самым разнообразным темам. Несколько работ имеют целью изучение эманации, этого странного газообразного тела, порождаемого радием и в большой степени служащего причиной сильного излучения, ранее приписываемого самому радию. Пьер Кюри установил строгий и неизменный закон, по которому эманация разрушается, в каких бы условиях она ни находилась. В настоящее время эманация радия, заключенная в тонкие ампулы, постоянно употребляется врачами как терапевтическое средство; по техническим соображениям употребление ее предпочитается непосредственному пользованию радием, и ни один врач не может не обращаться к числовой таблице, показывающей, сколько эманации исчезает за день, хотя она и заточена в стеклянной тюрьме.

Та же эманация находится в небольших количествах в минеральных водах и может иметь влияние на их лечебные свойства.

Еще поразительнее было открытие выделения тепла радием. Не изменяясь наружно, это тело выделяет в час количество тепла, более чем достаточное для того, чтоб растопить кусок льда равного веса. Хорошо защищенный от потери тепла радий нагревается, и температура его может подняться на 10 и более градусов выше температуры окружающей среды. Это был вызов современной экспериментальной науке.

Нельзя, наконец, обойти молчанием опыты, относящиеся к физиологическим действиям радия.

С целью проверить эти действия, изучавшиеся уже Ф. Жизелем, Пьер Кюри добровольно подверг свою руку действию радия в течение нескольких часов. В результате появилась рана, похожая на ожог, постепенно увеличивавшаяся, которую удалось залечить лишь через несколько месяцев. Анри Беккерель получил такой же ожог случайно, когда он нес в жилетном кармане стеклянную трубочку с солью радия. Он рассказал нам о результате действия радия и, восхищенный и раздосадованный, воскликнул: «Я люблю его, но в то же время на него сердит!»

Понимая, насколько интересны эти результаты, Пьер Кюри начал в сотрудничестве с врачами упомянутое выше исследование над животными, подвергнутыми действию эманации радия. Эти изыскания были начальным пунктом радиотерапии. Первые опыты лечения радием были произведены с помощью продуктов, данных Пьером Кюри; результатом их было излечение волчанки и других накожных болезней. Таким образом, радиотерапия, важная отрасль медицины, зародилась во Франции и развилась благодаря трудам французских врачей (Данло, Уихема, Доминици, Дегре и других) [12]12
  Все эти врачи нашли поддержку в лице промышленника Арме де Лиля, который предоставил в их распоряжение необходимое количество радия для первых опытов. Он, кроме того, основал в 1906 году лабораторию для клинических исследований, снабдив ее радием, и субсидировал первый журнал «Радий», посвященный радиоактивности и се применению, выходивший под редакцией Ж. Данна. В данном случае мы имеем пример поддержки, оказываемой совершенно добровольно промышленностью науке, – явление крайне редкое в настоящее время, хотя и весьма желательное в интересах обеих отраслей человеческой деятельности, чтобы оно сделалось обычным.


[Закрыть].

Между тем благодаря большому толчку, который был дан изучению радиоактивности за границей, одно за другим последовали новые открытия. Многие ученые занялись отысканием новых радиоэлементов, следуя впервые примененному нами методу химического анализа с помощью излучения. Таким путем были найдены: мезоторий, употребляемый теперь врачами и приготовляемый заводским способом, радиоторий, ионий, протоактиний, радиосвинец и другие. В настоящее время мы знаем всего тридцать восемь радиоэлементов (из них три в газообразном состоянии, или эманации), но среди них радий играет наиболее важную роль благодаря значительной интенсивности его излучения, которое лишь крайне медленно ослабляется со временем.

1903 год был особенно значительным в эволюции новой науки. Во Франции только что была закончена работа над радием, новым химическим элементом, и Пьер Кюри ясно доказал поразительное выделение тепла из этого элемента, по внешности остающегося неизменным. В Англии Рамзей и Содди сообщили о большом открытии: они установили, что радий производит в качестве своего распада газообразный гелий; это совершается в условиях, заставляющих думать о внутриатомном изменении. Действительно, если соль радия сохраняется в течение некоторого времени в запаянной стеклянной трубочке, совсем лишенной воздуха, можно, расплавив соль, выделить из нее небольшое количество гелия, который легко измерить и узнать по виду его спектра. Этот важный опыт получил многочисленные подтверждения; он дает нам первый пример превращения атома, правда совершающегося независимо от нашей воли, но тем не менее уничтожающего теорию об абсолютной прочности атома.

Все эти факты вместе с некоторыми прежде известными привели к чрезвычайно ценному синтезу: я говорю о работах Э. Резерфорда и Ф. Содди, предложивших теорию радиоактивных превращений, в настоящее время общепринятую. По этой теории, всякий радиоэлемент, даже когда он кажется неизменным, находится на пути к самопроизвольному превращению, и оно тем быстрее, чем интенсивнее излучение [13]13
  Гипотеза, согласно которой радиоактивность связана с разложением атомов, была предусмотрена Пьером Кюри и мною наряду с другими возможными гипотезами до того, как она была использована Резерфордом и Содди.


[Закрыть].

Радиоактивный атом может разлагаться двумя способами: он может выделить из своего ядра атом гелия, который, двигаясь с громадной быстротой и обладая положительным зарядом, дает, таким образом, то, что мы называем α-частицей; или же он может отделить из ядра еще меньший кусочек, один из электронов (с ними мы уже свыклись в современной физике), масса которого при умеренной скорости в 1 800 раз меньше массы атома водорода, но постепенно возрастает при приближении скорости электрона к скорости света; эти электроны с отрицательным зарядом образуют поток β-частиц, или так называемые β-лучи. Каков бы ни был оторванный от атома кусочек, оставшаяся часть уже не похожа на первоначальный атом; так, когда атом радия выделил атом гелия, то остатком является атом эманации в газообразном состоянии. Этот остаток, в свою очередь, разлагается, и процесс останавливается, лишь дойдя до последнего устойчивого остатка, не испускающего никакого излучения.

Итак, α– и β-лучи происходят от распада атомов; γ-лучи являются сходными со светом и сопровождают атомное разложение. Они далеко проникают сквозь материю, и их чаще всего применяют в выработанных до сих пор терапевтических методах [14]14
  Применение энергии α-лучей позволило недавно Резерфорду вызвать распад некоторых легких атомов, например азота.


[Закрыть].

Итак, радиоэлементы образуют семейства, каждый член коих происходит по прямой линии от своих предков, первых членов ряда; первичными элементами являются уран и торий. В частности, можно установить, что радий – потомок урана, а полоний – потомок радия. Так как каждый радиоэлемент понемногу разрушается и в то же время снова накопляется, образуясь от своего родоначальника, то в результате он может скопиться лишь до определенного количества; поэтому соотношение радия и урана есть величина постоянная в очень древних неизменных химических минералах.