Элементы Мари Кюри. Цена опасного открытия - Дава Собел

Благодаря электрической проводимости воздуха мадам Кюри произвела точные измерения, которые привели к открытию двух новых элементов, полония и радия, и предложила термин для их описания: радиоактивные.

После того как Резерфорд показал, что радиоактивность бывает двух типов, альфа и бета, Беккерель приравнял бета-тип к негативным ионам электрического тока, которые с тех пор стали называть «электронами». Гораздо более крупный альфа-тип нес положительный заряд. Радиоактивный атом, который испускал альфа-частицу, мгновенно превращался в атом другого элемента. Таким образом, целая секция периодической таблицы находилась в постоянном движении.

Пока Мари вела своих слушателей через события, которые формировали ее научную отрасль, те гости аудитории, которые не были ни студентами Сорбонны, ни ученицами Севра, быстро потеряли нить рассуждений. Но все равно сидели, молчаливые и внимательные, тронутые за душу видом бледной женщины в черном платье. Закончив говорить, мадам Кюри вышла из амфитеатра, не дожидаясь очередного взрыва аплодисментов.

«Вчера я провела первое занятие, замещая моего Пьера, – писала она в своем личном дневнике. – Какое горе и какое отчаяние!» Прямо обращаясь к Пьеру, она продолжала: «Ты был бы счастлив видеть меня профессором Сорбонны, и я с такой готовностью сделала бы это ради тебя! – Но делать это вместо тебя, о мой Пьер! Можно ли придумать что-то более жестокое? И как я все это время страдала, и как я удручена!» Тем не менее она поклялась делать то, что обещала, мотивированная отчасти «стремлением доказать миру и особенно самой себе, что та, кого ты так любил, действительно обладает некой истинной ценностью». Она больше не чувствовала себя ни живой, ни молодой. Ничто не доставляло ей ни радости, ни даже удовольствия. «Завтра мне исполнится 39 лет, – отмечала она. – Вероятно, мне осталось совсем немного времени, чтобы осуществить хотя бы часть работы, которую я начала».

Вдобавок к преподаванию Мари, по той же причинявшей боль причине, вступила в свою новую роль директора лаборатории. Близкий друг и коллега Андре Дебьерн теперь занимал ее прежнюю должность chef de travaux. Другие сотрудники, получавшие заработную плату, свободные исследователи и студенты тоже постепенно приспосабливались к потере Пьера. Мари не стала сразу нанимать новый персонал, но прямо перед началом осеннего семестра 1906 года согласилась принять молодую женщину, которая ранее работала помощницей Эрнеста Резерфорда.

Эта женщина, уроженка Канады Гарриет Брукс, прибыла в Париж, имея в багаже несколько лет опыта в исследованиях радиоактивности. Ей было тридцать лет, она впервые в жизни осталась без работы и только-только начала оправляться от разрыва помолвки с коллегой-физиком из Колумбийского университета в Нью-Йорке. Первое впечатление от лаборатории на улице Кювье дало ей повод для еще большего разочарования в жизни.

Гарриет с трудом нашла это место неподалеку от Ботанического сада, на некотором расстоянии от сердца Сорбонны. Хотя научное оборудование показалось ее взгляду вполне адекватным, а запас радиоактивных материалов и вовсе завидным, широкий двор отделял административную часть комплекса от общего рабочего пространства, в котором девятеро ученых теснились вместе, практически толкаясь локтями. Легенды о «жалком деревянном сарае» супругов Кюри, разумеется, достигли Северной Америки, но ведь таков был их удел до присуждения медали Дэви и Нобелевской премии. Можно было ожидать, что нынешняя лаборатория Кюри займет более удобное, более благоприятное помещение.

В сравнении с ним Дом физики в университете Макгилла в Монреале, где Гарриет Брукс училась и начинала свою исследовательскую карьеру, был не просто большим, а прямо-таки грандиозным. Похожее на замок строение включало башню с балконами, а его просторные помещения могли похвастать лучшим в мире оборудованием. Более того, именно признанное превосходство этого храма физики сманило ее наставника Резерфорда из прославленной Кавендишской лаборатории в Англии. По прибытии в Макгилл в 1898 году он выбрал Гарриет Брукс – первую студентку и старосту курса – своей первой аспиранткой.

Высокий блондин Резерфорд был всего на пять лет старше Гарриет, но вел себя как истинный новый профессор – воплощенная наука и благопристойность. На родине, в Новой Зеландии, у него осталась давняя любовь, Мэри Ньютон, на которой он планировал жениться, как только сможет себе позволить содержать семью. Тем временем он демонстрировал искреннее восхищение способностями Гарриет и поручил ей проект, который оказался подходящим для ее магистерской работы: намагничивание и размагничивание стальных игл. Она стала первой женщиной, которой присудили степень магистра физики в Макгилле. Это достижение сделало ее уникумом и в собственной семье. Из девятерых детей Бруксов только Гарриет и ее младшая сестра Элизабет смогли – на силе воли и хватаясь за любые стипендиальные возможности – учиться в университете.

Осенью 1900 года, вскоре после возвращения в кампус из Новой Зеландии в статусе молодожена, Резерфорд пригласил мисс Брукс помогать ему с экспериментами в новой сфере радиоактивности. Вместе они продемонстрировали, что радий испускает некий газ в дополнение к альфа-лучам. Эта «эманация», как назвал ее Резерфорд, была прежде неизвестным газом, более тяжелым, чем воздух, и обладавшим собственной радиоактивностью. Она казалась новым элементом, хотя они с трудом верили собственным свидетельствам. В отличие от двух новых элементов мадам Кюри, которые она извлекла из сложной минеральной руды, их новый газ исходил непосредственно из радия, словно один элемент порождал другой. Более того, новый газ претерпевал собственные последующие изменения, теряя радиоактивность через определенное число дней и оставляя твердый осадок на стенках контейнера. Этот осадок тоже оказался радиоактивным, хотя его активность рассеивалась быстро – за считанные минуты.

23 мая 1901 года Эрнест Резерфорд и Гарриет Брукс доложили о своем «новом газе из радия» Королевскому обществу Канады. Понимая, что их открытия попахивают алхимией, они не стали утверждать, будто видели, как один элемент превращается в другой. И не дали своему новому газу нового имени. Они называли его просто «эманацией радия» – продуктом, отличающимся от радия, хоть и не полностью отделенным от него.

Поскольку университет Макгилла пока не предлагал возможности получить докторскую степень по физике, Гарриет продолжила учебу в аспирантуре в Брин-Море, прославленном женском колледже в Пенсильвании. Весь 1901–1902 учебный год она продолжала сотрудничать с Резерфордом и дистанционно обращаться к нему за советами.

«Боюсь, – писала она ему в марте 1902 года, – что ваше великодушное решение поставить меня на место своей сотрудницы, тогда как на деле я не что иное, как скромная помощница, произвело впечатление на ученый совет в Брин-Море, ибо вчера вечером они присудили мне Европейскую стипендию». Эта награда позволила Гарриет осуществить дорогостоящую мечту – учиться и заниматься исследованиями за границей. Резерфорд помог ей получить место у своего собственного наставника в Кавендишской лаборатории, физика Дж. Дж. Томсона.

Пока Гарриет была в Англии, Резерфорд подключил к совместной работе с