Мария Склодовская-Кюри

Мария Склодовская-Кюри (фр. Marie Curie, урождённая Мария Саломея Склодовская, пол. Maria Salomea Skłodowska; 7 ноября 1867, Варшава, Царство Польское, Российская империя — 4 июля 1934, Санселльмоз, Франция) — французский и польский учёный-экспериментатор (физик, химик), педагог, общественный деятель. Дважды лауреат Нобелевской премии: по физике (1903, совместно с Пьером Кюри и Анри Беккерелем) и по химии (1911). Основательница Института радия (в Париже и Варшаве). Совместно с мужем, Пьером Кюри, открыла радиоактивные элементы полоний и радий, ввела в научный обиход термин «радиоактивность». Единственная женщина в истории, удостоенная двух Нобелевских премий, и единственный человек, получивший их в двух разных естественнонаучных областях.

Биография

Ранние годы и образование

Мария Склодовская родилась в Варшаве в семье учителей. Её отец, Владислав Склодовский, преподавал физику и математику, мать, Бронислава Богусская, была директрисой женской школы. После смерти матери от туберкулёза (1878) и финансовых трудностей семьи Мария с отличием окончила гимназию (1883). Из-за запрета для женщин поступать в высшие учебные заведения Российской империи она несколько лет работала гувернанткой, одновременно занимаясь самообразованием и участвуя в деятельности подпольного «Летучего университета» (просветительской организации, действовавшей в Варшаве в условиях русификации).

В 1891 году Мария переехала в Париж, где поступила на факультет естественных наук Сорбонны. В 1893 году получила степень лиценциата по физике, в 1894 году — по математике. Во время учёбы познакомилась с Пьером Кюри, профессором Школы физики и химии, на котором вышла замуж в 1895 году.

Научная карьера

В 1896 году Анри Беккерель открыл явление самопроизвольного испускания ураном невидимых лучей. Мария Кюри выбрала это явление темой своей докторской диссертации. Используя пьезоэлектрический электрометр, сконструированный её мужем, она установила, что интенсивность излучения пропорциональна количеству урана в соединении и не зависит от его химического состояния. Это позволило ей предположить, что излучение является свойством атома, а не молекулы.

В ходе систематического исследования различных минералов Кюри обнаружила, что некоторые урановые руды (например, уранинит) демонстрируют значительно более высокую радиоактивность, чем чистый уран. Это привело её к гипотезе о присутствии в руде неизвестных радиоактивных элементов. В 1898 году совместно с Пьером Кюри она объявила об открытии двух новых элементов: полония (назван в честь Польши) и радия. Для выделения чистого радия супруги Кюри переработали несколько тонн урановой смоляной руды из Яхимова (Богемия), используя примитивные условия и методы химического разделения. В 1902 году им удалось получить дециграмм хлорида радия, что позволило определить его атомную массу (225,93) и подтвердить существование нового элемента.

В 1903 году Мария Кюри защитила докторскую диссертацию на тему «Исследования радиоактивных веществ» и в том же году совместно с Пьером Кюри и Анри Беккерелем получила Нобелевскую премию по физике «за выдающиеся заслуги в совместных исследованиях явлений радиации». Мария стала первой женщиной — лауреатом Нобелевской премии.

После трагической гибели Пьера Кюри в 1906 году (его сбил конный экипаж) Мария Кюри заняла его кафедру в Сорбонне, став первой женщиной-профессором в истории этого университета. В 1910 году ей удалось выделить чистый металлический радий, что окончательно подтвердило его статус химического элемента. В 1911 году она была удостоена Нобелевской премии по химии «за выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента».

Последние годы

В 1914 году в Париже был основан Институт радия (ныне Институт Кюри), где Мария Кюри возглавила отдел фундаментальных исследований. Во время Первой мировой войны она организовала передвижные рентгенологические станции («маленькие Кюри»), которые использовались для диагностики ранений на фронте. Она также обучала медсестёр работе с рентгеновским оборудованием.

В 1920-е годы Кюри активно занималась организацией научных исследований, сбором средств на развитие радиологии и популяризацией науки. Она совершила несколько поездок в США для сбора пожертвований на приобретение радия для лабораторий. В 1932 году при её участии был открыт Радиевый институт в Варшаве.

Мария Кюри умерла 4 июля 1934 года от апластической анемии, вызванной многолетним воздействием ионизирующего излучения. Её научные архивы до сих пор хранятся в свинцовых контейнерах из-за высокого уровня радиоактивного загрязнения.

Научные достижения

Открытие радиоактивности

Мария Кюри совместно с Пьером Кюри ввела термин «радиоактивность» (от лат. radius — луч) для описания самопроизвольного излучения, испускаемого некоторыми химическими элементами. Она показала, что радиоактивность является атомным свойством, не зависящим от внешних условий (температуры, давления, химического состояния). Это открытие заложило основы ядерной физики и радиохимии.

Открытие полония и радия

В 1898 году супруги Кюри открыли два новых химических элемента:

• Полоний (Po, атомный номер 84) — назван в честь Польши, родины Марии. Обладает высокой радиоактивностью, период полураспада наиболее стабильного изотопа — 138,4 дня.
• Радий (Ra, атомный номер 88) — щелочноземельный металл, период полураспада наиболее распространённого изотопа (радий-226) — 1600 лет. Радий в миллионы раз активнее урана, его соли обладают способностью светиться в темноте (радиолюминесценция).

Выделение чистого радия

В 1910 году Мария Кюри совместно с Андре Дебьерном впервые получила чистый металлический радий путём электролиза хлорида радия на ртутном катоде. Это позволило точно определить его атомную массу (226,0254) и физические свойства. Радий стал эталоном для измерения радиоактивности (единица кюри, Ки, определяется как активность 1 г радия-226).

Развитие радиохимии

Мария Кюри разработала методы химического разделения радиоактивных элементов из сложных минеральных смесей, включая дробную кристаллизацию и соосаждение. Она также изучала продукты распада радия, включая радон (радий-эманацию), и установила, что радиоактивность сопровождается превращением одних элементов в другие.

Применение открытий

Медицина

Открытие радия привело к развитию лучевой терапии (брахитерапии) для лечения онкологических заболеваний. Уже в начале XX века радий использовался для лечения рака кожи, опухолей и других заболеваний. Мария Кюри лично участвовала в организации первых радиологических клиник.

Научные исследования

Радий и полоний стали основными источниками альфа-частиц для экспериментов в ядерной физике. Эрнест Резерфорд использовал радий для изучения строения атома, что привело к созданию планетарной модели атома. Радий также применялся в качестве источника нейтронов и для производства радиоактивных индикаторов.

Промышленность

В первой половине XX века радий использовался для производства светящихся красок (например, для циферблатов часов и приборов), а также в составе люминофоров. Однако позднее из-за высокой радиотоксичности его применение было ограничено.

Признание и награды

• Нобелевская премия по физике (1903, совместно с Пьером Кюри и Анри Беккерелем).
• Нобелевская премия по химии (1911).
• Медаль Дэви (1903, совместно с Пьером Кюри).
• Медаль Маттеуччи (1904, совместно с Пьером Кюри).
• Медаль Эллиота Крессона (1909).
• Член Французской академии медицины (1922).
• Иностранный член Академии наук СССР (1926).
• Почётный доктор множества университетов мира.

В честь Марии Кюри названы:

• Химический элемент кюрий (Cm, атомный номер 96).
• Единица измерения радиоактивности кюри (Ки).
• Астероид (7000) Кюри.
• Кратер на Луне и кратер на Венере.
• Университеты, институты, улицы, площади во многих странах мира.

Критика и противоречия

В 1911 году, после смерти Пьера Кюри, Мария Кюри оказалась в центре скандала, связанного с её романтическими отношениями с физиком Полем Ланжевеном (женатым). Французская пресса развернула кампанию травли, обвиняя её в разрушении семьи. Несмотря на это, Шведская королевская академия наук присудила ей вторую Нобелевскую премию, хотя некоторые члены академии выражали сомнения в её моральном облике.

Также критиковалось её пренебрежение мерами безопасности при работе с радиоактивными веществами. Кюри не носила защитных средств и не осознавала в полной мере опасности ионизирующего излучения, что в итоге привело к её смерти. Её лабораторные тетради и личные вещи остаются радиоактивными до сих пор.

Интересные факты

• Мария Кюри была первой женщиной, похороненной в парижском Пантеоне (в 1995 году) за собственные заслуги, а не как супруга знаменитого мужа.
• Во время Первой мировой войны она лично водила автомобиль с рентгеновским оборудованием на фронт, несмотря на отсутствие водительских прав.
• Её дочь, Ирен Жолио-Кюри, также стала лауреатом Нобелевской премии по химии (1935) за открытие искусственной радиоактивности.
• В 1921 году президент США Уоррен Гардинг вручил ей грамм радия, собранный по подписке американскими женщинами.
• Архивы Марии Кюри находятся в Национальной библиотеке Франции и доступны только в специальных защитных костюмах.