На рубеже XIX–начале XX вв. наука сделала гигантский скачок в своём развитии, опрокинув многие казавшиеся незыблемыми научные истины. В естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о мире. Теоретические работы Макса Планка , Эйнштейна, Резерфорда и других учёных открыли в естествознании новую эру.
Крупнейшим событием в истории химии стало открытие в 1869 г. периодической системы, сделанное Дмитрием Ивановичем Менделеевым, являющейся научной основой современного учения о веществе. Величайшим научным открытием стало обнаружение Вильгельмом Конрадом Рентгеном в 1895 г. Х-лучей, вошедших в историю науки и общества под названием «рентгеновские лучи». Вскоре после открытия рентгеновских лучей французским ученым Антуаном Сезаром Беккерелем обнаружено явление радиоактивности. Но, несомненно, главные открытия в этой области принадлежат французским ученым Пьеру и Марии Кюри.
Пьер и Мария Кюри в своей лаборатории.
Изучая лучи, испускаемые ураном, они обнаружили, что некоторые урановые минералы более активны, чем сам металл или его соединения. Возникло предположение, что в минералах содержатся еще не известные радиоактивные элементы. Это предположение было дважды подтверждено: 18 июля 1898 г. супруги Кюри сообщили об открытии полония, а 26 декабря стало днем рождения радия (от лат. radium — излучающий) — одного из самых замечательных элементов в истории человечества. В 1902 г. Кюри объявили о том, что им удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн урановой смоляной обманки. Анализируя соединение, Мари установила, что атомная масса радия равна 226. В 1903 году Шведская королевская академия наук присудила Пьеру и Марии Кюри Нобелевскую премию по физике за 1903 год « За исследование явлений радиации» .
РАДИОАКТИВНАЯ красота! РАДИЙ в косметологии и медицине!
Диплом Нобелевской премии по физике Пьера и Марии Кюри, 1903 г.
После смерти мужа в результате несчастного случая 19 апреля 1906 года, Мария Кюри продолжила исследования радия. В 1910 году совместно с известным химиком Андре Дебьерном она добивается крупнейшего научного успеха: им впервые в мире удается выделить чистый металлический радий. В 1911 году Мария получила Нобелевскую премию по химии — «За выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента» и стала первым в мире дважды лауреатом этой премии.
Диплом Нобелевской премии по химии Марии Кюри, 1911 г.
Получаемый в лабораторных и промышленных условиях «радий» на самом деле представляет собой хлористую или бромистую соль этого самого радиоактивного элемента.
Научный интерес к радию проявили учёные во многих странах. Еще при жизни Марии Кюри радиевые институты начали работать в Париже, Вене и Варшаве. В начале 1922 года Радиевый институт во главе с академиком В. И. Вернадским был создан в Петрограде. Новому институту подчинили радиевый рудник и недавно созданный завод в селе Бондюги (сегодня город Менделеевск, Татарстан).
Радий — САМЫЙ РАДИОАКТИВНЫЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!
На этом заводе в декабре 1921 года были получены первые в Советской России высокообогащенные препараты радия. Мощность завода составила 1,5 г радия в год.
– главное свойство – высокая радиоактивность; – непрерывно продуцирует тепло. При отсутствии теплоотвода нагревается до расплавления; – продукт распада радия – радиоактивный газ радон; – сам радий образуется в результате распада урана; – ввиду сильной радиоактивности все соединения радия светятся голубоватым светом.
Неожиданная находка. Радий в подземных водах Ухты.
Памятный знак на месте скважины №1″Казённая». пос. Водный Республика Коми.
С момента открытия, учитывая все сложности его получения, радий считался самым дорогим и самым редким металлом в мире. Сегодня в разных статьях фигурируют различные данные о количестве добытого в первой четверти ХХ века радия и цены на этот металл. Не знаю, откуда берутся эти цифры, у каждого автора свои расчётные единицы.
Я же предлагаю обратиться к официальному источнику – Технической энциклопедии под редакцией Л.К. Мартенса, изданной в 1932г. В статье о радии всё просто и понятно, и цена в привычных для нас долларах США.
Бо́льшая часть получаемого в 20-х годах в Советской России радия использовалась в научных исследованиях и медицине и была до обидного мала. Неожиданно интерес к радию проявился в Наркомате по военным и морским делам СССР в части производства светящихся составов для различных приборов военного назначения и часов. Закупать радий за границей для покрытия всё возрастающих потребностей было крайне дорого. Назрела острая необходимость увеличения добычи радия из собственного сырья.
Источник: dzen.ru
«Опасное открытие»!
Одна из наиболее трагичных и в то же время известных страниц в истории химии связана с открытием радия. Своим появлением новый химический элемент обязан супругам Марии и Пьеру Кюри, которые обнаружили, что отходы, остающиеся после выделения урана из урановой руды, более радиоактивны, чем чистый уран. Как произошло «опасное открытие», рассказывает Ирина Карпова, педагог Регионального центра технического творчества по направлению «Занимательная наука».
— Еще в 1896 году Мария заинтересовалась исследованием явления, которое открыл французский физик Антуан Анри Беккерель. Поместив соль урана на фотопластинку, завернутую в плотную черную бумагу, он получил излучение сквозь неё, которое засвечивало пластинку. Это явление проникающей радиации назвали «лучами Беккереля».
Но лишь Мария Кюри ввела в научный обиход понятие «радиоактивности». А появилось это понятие так: Склодовская-Кюри была патриоткой Польши и поклонницей поэта Адама Мицкевича. Один из друзей Мицкевича организовал «Общество лучистых». Он считал, что от каждого добродетельного человека исходят лучи, благотворно влияющие на окружающих. Слово «радий» и происходит от латинского radius — «луч», так что название элемента — «излучающий», «лучистый».
Выделенный элемент представлял собой изотоп радий-226, продукт распада урана-238. Чтобы получить всего 1 грамм чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла.
Поскольку о том, что такое радиоактивность, тогда еще никто не знал, то новому элементу молва быстро приписала целебные свойства и способность излечивать чуть ли не от всех известных науке болезней. Радий включили в состав пищевых продуктов, зубной пасты, кремов для лица. Богачи носили часы, циферблат которых был окрашен краской, содержащей радий. Радиоактивный элемент рекомендовали как средство для снятия стресса.
В радиевых ваннах и питье радиоактивной воды видели чуть ли не панацею от всех болезней. Его использовать в потребительских товарах. Некоторые пили обогащенную радием воду из керамических кружек с радиевым покрытием в качестве оздоровляющего напитка — такие сосуды назывались «ревигаторами». Подобное «производство» продолжалось двадцать лет — до 30-х годов ХХ века, когда ученые открыли истинные свойства радиоактивности и выяснили, насколько губительно влияние радиации на человеческий организм.
Открытие супругов Кюри перевернуло физику. Ведущие ученые взялись за исследования радиоактивных элементов, что привело к созданию первой атомной бомбы и атомной электростанции. Несмотря на это радий представляет собой довольно редкий элемент. За прошедшее с момента его открытия время (а это больше столетия) во всём мире удалось добыть только 1,5 килограмма чистого радия.
Марии Кюри не стало 4 июля 1934 года, она умерла от лучевой анемии. За четыре года работы Пьер и Мария регулярно получали ожоги ,ведь для учёных-химиков это было привычным делом. Лишь спустя годы стало понятно, что эти ожоги имели прямое отношение к явлению радиоактивности.
Прошли десятилетия, но и сегодня вещи Марии Кюри хранятся в особых условиях и недоступны для посетителей. Её научные записи и дневники до сих пор излучают и имеют уровень радиоактивности, опасный для окружающих.
Источник: robo74.ru
Радий: история открытия радиоактивного элемента
На рубеже веков — точнее, в конце декабря 1898 г. — мир узнал об открытии новых химических элементов, способных распадаться с мощным выбросом энергии. Это были радий и полоний, а нашли их супруги Мария и Пьер Кюри.
Началось все за два года до того с подготовки диссертации. Выбирая тему, Мария наткнулась на информацию об эксперименте французского физика Антуана Анри Беккереля, который покрыл солью урана (сульфатом уранила калия) стеклянную светочувствительную пластинку, обернутую черной плотной бумагой, и положил материал на солнце. Через пару часов ученый развернул пластинку и увидел, что она засвечена. Это натолкнуло Беккереля на мысль, что солнечные лучи возбуждают в урановой соли рентгеновское излучение, однако последующие опыты показали: вещество воздействует на пластинку и без света. Так была открыта естественная радиация, не нуждающаяся во внешних возбудителях, — лучи Беккереля.
Одним из свойств этих лучей было выбивание свободных электронов из атомов воздуха, вследствие чего атомы превращались в положительно заряженные ионы, а электроны созда-вали электрическое поле. При увеличении числа отрицательных частиц напряжение между полем атмосферы и Земли росло, и в воздухе возникал электрический ток. Марии стало интересно, каков уровень атмосферной электропроводности, возникающей под влиянием лучей Беккереля, и в измерениях ей помог пьезокварц — прибор на основе кристалла, разработанный Пьером и его братом Жаком. Благодаря полученным результатам ученая определила мощность самого излучения и сделала вывод: уран испускает лучи сам по себе, независимо от сторонних воздействий. После этого Кюри захотелось найти еще какие-нибудь элементы с излучательной способностью (которую она назвала «радиоактивностью»), и нечто подобное обнаружилось у тория.
Продолжая исследования, Мария заметила, что минералы настуран и хальколит, содержащие уран, вчетверо радиоактивнее, нежели чистый уран. Ученая провела химический анализ этих соединений и, не выявив там тория, решила, что в минералах есть еще какой-то неизвестный элемент с очень сильной радиоактивностью.
Заинтересованный открытиями жены, Пьер «на время» оторвался от изучения кристаллов и подключился к ее работе. Отслаивая минералы в воде, супруги выделили несколько химически однородных частей, каждую из них проверили на способность испускать радиоактивные лучи и нашли два вещества с невероятно высоким уровнем излучения. Наверняка эти соединения содержат некий металл, похожий на висмут, предположили Кюри и сразу же придумали для него название — полоний, в честь Польши, где родилась Мария.
За последующие полгода супруги исследовали еще одно соединение с высокой радиоактивностью. В соединении присутствовала ничтожная доля бария — и неизвестный элемент (Кюри назвали его радием), испускающий очень мощный лучевой поток. Рассказав о своем открытии членам Французской академии наук, супруги поставили себе цель извлечь радий и полоний из соединений, но для этого им требовались материалы, специально оборудованное помещение и ассистенты, а денег катастрофически не хватало. Минералы, содержащие данные два элемента, можно было найти только в Богемии, и стоили они слишком дорого. Поэтому ученым пришлось довольствоваться отходами производства урана, которые им согласилась поставлять почти даром Академия наук Вены.
Полуразваленный сарай, принадлежавший Школе физиков, был превращен в лабораторию. Протекающая кровля, несколько грубо сколоченных деревянных столов, старая чугунная печка, котлы — вот и все, чем располагали физики-экспериментаторы. Полы и вытяжки в сарае отсутствовали, так что в дождь приходилось работать с распахнутыми настежь окнами, а в солнечную погоду переносить все примитивное оборудование на улицу.
Когда минералы были разделены на более простые составляющие, Мария поручила Пьеру как можно глубже изучить характеристики радия, а сама направила все усилия на получение чистых солей радия и полония (соединений с хлором, серой и водородом). Процесс был очень сложный и кропотливый. Чтобы перегнать 20 кг вещества, женщина заставляла всю «лабораторию» массивными котлами, кипятила материалы в воде, подолгу мешая ее железным стержнем, а когда выпадал осадок, переливала жидкость из одного чана в другой.
Из-за сложностей с выделением солей полония Мария решила оставить эту затею и полностью сконцентрироваться на радии. Добытое соединение Кюри досконально изучили и разослали для исследования всем заинтересованным физикам, в том числе Беккерелю. Результаты своих экспериментов они изложили в статьях, поведав, какие эффекты вызывают испускаемые солями лучи (в том числе передачу радиоактивности предметам посредством облучения), как на них действует магнитное поле и из чего состоит поток. Так, было определено, что лучи подразделяются на несколько видов: положительно заряженные альфа, отрицательные P и коротковолновые гамма. Кроме того, дабы пронаблюдать влияние радия на организм, Пьер облучил собственную руку, а затем детально описал процесс образования ожога и последующего продолжительного лечения.
После доклада Кюри радий стали добывать чуть ли не во всех странах Европы, причем именно тем способом, что придумали супруги. Это побудило одного крупного промышленника финансировать их дальнейшие исследования и даже выделить им под лабораторию часть своего завода. Теперь Кюри могли брать рабочий материал прямо на заводе и сразу же очищать его в лаборатории, добывая соли радия. За два года Марии удалось выделить 0,1 г хлорида радия, что было непросто, ведь в минерале соотношение этого элемента и урана составляет 0,3 г на тонну. Попутно ученая приблизительно вычислила атомный вес радия — 225, что означало: атом данного элемента в 225 раз тяжелее¹⁄₁₂ эталонного атома изотопа углерода.
В 1903 г. состоялась защита диссертации Марии — профессорá Сорбонны признали, что из всех диссертационных работ труд Кюри стал самым значимым вкладом в науку. В том же году супруги разделили с Беккерелем Нобелевскую премию по физике, и Мария оказалась первой женщиной, которой дали эту награду.
С момента открытия радиации и до середины 1940-х никто не осознавал ее пагубного влияния на здоровье. Пьер постоянно носил с собой флакон с солью радия и демонстрировал окружающим, как это чудесное вещество излучает свет и тепло. А еще он додумался прикрепить радиоактивный флакончик к руке на целых 10 ч и все это время наблюдал за «безболезненным» образованием ожога.
Мария поставила такой же флакон на прикроватную тумбочку в качестве ночника, а днем носила его на шее как талисман (впрочем, в то время люди даже добавляли радий в пищу!). Но главное, супруги целыми днями работали с радиоактивными элементами без каких-либо средств защиты, из-за чего руки у них стали дрожать, а пальцы покрылись трещинами. Пьер страдал от хронической усталости и болей во всем теле, да и Мария чувствовала себя нездоровой, однако до конца жизни она так и не догадалась, что в недомоганиях виновно их открытие.
В 1910 г., уже после гибели мужа, Мария наконец-то выделила чистый металлический радий, чем доказала, что это самостоятельный элемент. Такого достижения вполне хватило бы для того, чтобы ученую приняли во Французскую академию наук, однако консервативное большинство академиков воспротивилось присутствию женщины в стенах учреждения.
В 1911 г. Марии вручили еще одну Нобелевскую премию — теперь уже по химии, и она стала первой среди ученых, кто удостоился этой награды дважды.
Источник: mir-znaniy.com