Элементы Мари Кюри. Цена опасного открытия - Дава Собел

Эллен Гледич

«Не понимаю, как мне вообще это доверили, – вспоминала впоследствии Эллен. – У меня в руках был препарат радия стоимостью в 100 000 франков».

* * *

Как и предвидел Эмиль Арме де Лиль, медицинское применение радия сильно увеличило ценность этого элемента, а его редкость задрала цену еще выше. Чтобы удовлетворить спрос, он обшаривал землю Франции – как и других стран – с помощью целой сети старателей в поисках новых источников. При появлении каждого такого «кандидата» лаборатория Кюри оценивала его и экспериментировала со средствами извлечения радиоэлементов из смеси других материалов. Если руда показывала многообещающий результат, определяемый неоднократными замерами радиоактивности, то лаборатория рекомендовала фабрике конкретные процедуры по экстракции – и сразу же пыталась «выпрямить» или иным способом усовершенствовать эту процедуру. Но ничто не могло изменить сурового факта снижения окупаемости в этом бизнесе: тонна камня давала в лучшем случае один фунт «сырых» солей, из которых мадам Кюри – а теперь и Эллен Гледич – извлекала всего один-два миллиграмма чистого хлорида радия.

В первые несколько недель в лаборатории Эллен отваживалась говорить почти исключительно bonjour и bonsoir, стесняясь своего корявого французского. Когда она приняла приглашение мадам Кюри провести воскресный день en famille (по-семейному)[16] в ее доме в Со, она нашла себе самую подходящую собеседницу в лице десятилетней Ирен. Со временем Эллен научилась так же приятно беседовать с Эжени Фейтис, «дядюшкой Андре» Дебьерном, Перренами, Ланжевенами и другими постоянными гостями этих воскресных сборищ.

Чтобы заинтересовать Эллен, а также развивать ее как ученого, Мари предложила ей исследовательский проект, вдохновленный недавним утверждением сэра Уильяма Рэмзи из Университетского колледжа Лондона о трансмутации.

Рэмзи было пожаловано звание рыцаря и присуждена Нобелевская премия 1904 года по химии за ряд открытий новых элементов в 1890-х годах. Все его находки были газами, и все они были необычны тем, что отказывались реагировать с другими элементами. Он дал им названия соответственно их высокомерному поведению – от аргона, «праздный» по-гречески до ксенона – «чужак». Рэмси также показал, что гелий, элемент, впервые обнаруженный в спектре Солнца и давно считавшийся существующим только на Солнце, встречался и на Земле и принадлежал к той же группе инертных, или «благородных», газов, которые не смешивались с другими элементами.

Радиоактивные эманации радия, тория и актиния, одновременно газообразные и инертные, привлекли внимание Рэмзи как возможные члены его семейства благородных газов. В недавнем исследовании он подверг медь – нерадиоактивный элемент – воздействию эманации радия. Результатом, как он писал, была трансмутация меди в литий, самый легкий из металлов. Другие исследователи сомневались в этом результате, даже презрительно отзывались о нем в кулуарах, но единственным приемлемым способом возразить Рэмси было повторить то, что он делал, и выяснить, что он сделал неправильно. Это и была задача, которую Мари выбрала в качестве посвящения для Эллен: объединить усилия в оспаривании опубликованных результатов уважаемого и отмеченного многими наградами ученого.

«Во время этих экспериментов, – вспоминала Эллен в своих мемуарах, – я смогла увидеть и оценить Мари Кюри за работой над научной проблемой. Она была очень точна в манипуляциях, она судила обо всем, что получалось, с живым критичным умом и оценивала результаты с совершенной ясностью. Я видела, насколько близко к сердцу она принимала успех эксперимента. Она была безутешна, когда осознавала, что введение эманации не достигло успеха; когда все шло хорошо, она была счастлива, ее глаза горели и улыбка преображала ее обычно печальное лицо».

Им потребовалось несколько месяцев для завершения работы над вопросом меди и лития. Точно повторив путь Рэмзи, они заявили, что действительно видели возникновение лития – но не по тем причинам, которые предполагал Рэмзи. Литий, вместо того чтобы возникать из меди путем трансмутации, вероятнее всего, выделялся из стеклянных сосудов в его лаборатории. Когда они заменили стеклянные контейнеры платиновыми и вновь прогнали весь процесс от начала до конца, в конечном продукте лития не обнаружили. Этот результат, потенциальное посрамление для Рэмзи, увенчал триумфом первый из запланированных Эллен двух лет в Париже. В номере Comptes rendus от 10 августа 1908 года и на страницах Le Radium подпись «м-ль Гледич» стояла рядом с подписью «м-м Кюри».

* * *

В 1908 году, после двух лет преподавания курса в Сорбонне на месте Пьера, Мари унаследовала его официальное звание университетского профессора. Ее полностью подтвержденное признание как первой женщины-профессора создало прецедент не только для Франции, но и для всей Европы. Со своим громким именем и высоким положением она теперь стала настоящим магнитом для воодушевленных «радиоактивистов». И ответила согласием на шесть новых просьб от независимых исследователей, стремившихся получить место в лаборатории Кюри.

В сентябре Андре Дебьерн представил текущие идеи Мари по расширению лаборатории Эмилю Арме де Лилю, владельцу «Солей радия». Промышленник с готовностью подтвердил, что поддержит ее план. По его словам, это была «большая честь», и он заявил, что «весьма рад» разместить на своей фабрике постоянный филиал ее исследовательской лаборатории. Он был готов немедленно предоставить в ее распоряжение одного из своих работников и не только выделить площадь для лаборатории, но и обеспечить личным кабинетом мсье Дебьерна. «Я сделаю все необходимое, – обещал он в письме, – чтобы разместить новое предприятие под вашим руководством».

Связь имени Мари Кюри с его продукцией обеспечивала Арме де Лилю неисчислимые преимущества в сфере с постоянно растущей конкуренцией. В то же время постоянный приток его продукции в ее лабораторию позволял мадам Кюри проводить такие испытания, как эксперимент Рэмзи, от которых Резерфорд и другие исследователи отказались из-за отсутствия достаточного количества радия. Она уже задумала новый проект, касавшийся генеалогии радиоэлементов.

После того как атом радия испускал альфа-частицу и превращался в атом газообразной эманации, эта эманация испускала альфа-частицу, становясь радиоактивным твердым веществом, предварительно названным «радием А», которое, в свою очередь, трансформировалось путем альфа-эмиссии в «радий В». В последующие дни, недели, месяцы и годы за счет испускания альфа- или бета-частиц происходили дальнейшие трансмутации, более или менее быстро приводившие к появлению «радия С», «радия D» и «радия Е», затем полония и, наконец, стабильного конечного продукта – свинца.

Места, которые радий и полоний по праву занимали в периодической таблице и которые неоднократно отстояла для них Мари, отличались от статичных позиций, скажем, серебра или золота. Место каждого радиоактивного элемента было не конечным пунктом назначения, а лишь промежуточной точкой на долгом пути из одного места в какое-то другое.

Как радий порождал другие элементы, так он, по-видимому, и сам возникал из других элементов, в конечном счете – из урана. Тот факт, что в природе радий никогда не встречался