Полоний и радий

Полоний, радий, Солидарность и ядерная бомба ‒ польские лауреаты нобелевской премии | Статья

Полоний и радий

Среди польских нобелевских лауреатов решительно лидируют писатели: они четырежды становились обладателями нобелевской премии, последний раз в 1996 году. Однако Польша добилась значительного успеха и в других областях, правда, подсчитать общее число польских нобелевских лауреатов так же сложно, как разобраться в польской истории ХХ столетия.

4 нобелевских премии, 3 выдающихся личности, 2 бесконечных дискуссии о национальности двух лауреатов и 1 обладатель премии, о котором, кажется, все позабыли, хотя он получил премию одним из последних. Звучит запутанно, не так ли?

1. Мария Склодовская-Кюри

Номинация: физика (совместно с Пьером Кюри и Анри Беккерелем) и химия

Когда: 1903, 1911

За что: физика ‒ «за выдающиеся заслуги в совместных исследованиях явлений радиации, обнаруженной профессором Анри Беккерелем;
химия ‒ «
за выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента».

Мария Склодовская-Кюри, фото © The Granger Collection / Forum

Мария Склодовская-Кюри, дважды получившая Нобелевскую премию, могла бы получить и третью (премию мира) за свой вклад в движение за равенство полов.

Она стала первой женщиной-лауреатом нобелевской премии, первым ученым, удостоенным нобелевской премии дважды, первым ученым, получившим нобелевскую премию в двух номинациях, и, наконец, первой женщиной, похороненной в парижском Пантеоне.

И что самое удивительное, она добилась всего этого, будучи уроженкой оккупированной страны (Польши, входившей на тот момент в состав Российской империи), где женщины не допускались к обучению в университете.

Вот почему, окончив школу в Варшаве, Мария Склодовская решила уехать из Польши и поступить в Сорбонну. Находясь под впечатлением открытий Анри Беккереля, обнаружившего у солей урана излучение, напоминающее по своей силе рентгеновские лучи, она занялась исследованием радиоактивности.

В Сорбонне Мария Склодовская познакомилась со своим будущим мужем Пьером Кюри, с которым им предстояли долгие годы совместных исследований.

В 1898 году супруги Кюри опубликовали две совместные статьи: в первой сообщалось о существовании нового химического элемента ‒ полония, названного в честь родины Марии, а во второй о существовании радия.

В 1903 году супруги Кюри совместно с Анри Беккерелем получили Нобелевскую премию по физике, а в 1911 году Мария Склодовская-Кюри уже одна (Пьер Кюри погиб в результате аварии в 1906 году) получила премию за свои дальнейшие исследования радия, полония и выделение радия, а также за свою деятельность по применению недавно полученных элементов в медицине.

Мария Склодовская-Кюри, реп. Петр Мечик / Forum

В начале Первой мировой войны Мария Склодовская-Кюри создала мобильные радиологические установки для нужд фронтовых врачей. Вскоре она стала директором Радиологической службы Красного Креста, а машины, перевозившие радиологическое оборудование, прозвали petites curies («маленькие Кюри»).

Мария Склодовская-Кюри умерла в 1934 году в возрасте 66 лет. Ее преждевременная смерть, судя по всему, стала следствием многолетней работы с радием, последствия излучения которого еще не были изучены. Исследовательница работала без защиты и умерла от хронической лучевой болезни.

2. Лех Валенса

Номинация:премиямира

Когда: 1983

За что: «за деятельность по защите прав человека»

Лех Валенса, активист и лидер польского профсоюзного движения, а также будущий первый демократический президент Польши, обращается к бастующим рабочим Гданьской судоверфи им. Ленина. 31 августа 1980. Фото © Rue des Archives / AGIP / Forum

Пожалуй, Лех Валенса менее остальных нуждается в представлении. Он был лидером движения Солидарность и внес весомый вклад в падение коммунистического режима в Польше.

Как уже не раз случалось в истории Нобелевской премии мира, решение жюри было во многом обусловлено политическими событиями.

На сей раз таким событием стало введение военного положения в Польше в 1983, а также арест и одиннадцатимесячное заключение Валенсы.

Свою обязательную нобелевскую речь Валенса начал со слов, которые как нельзя лучше передают значение этой премии для Польши в 1983 году:

«К вам, в качестве лауреата Нобелевской премии мира за 1983 год, обращается польский рабочий Гданьской судоверфи, один из основателей независимого профсоюзного движения в Польше. Проще всего мне было бы сказать, что я не достоин этой великой чести.

И все же, вспоминая тот час, когда новость о присуждении мне премии облетела всю страну, час бурных эмоций и всеобщей радости людей, почувствовавших свой моральный и духовный вклад в эту премию, я обязан сказать, что считаю это знаком признания того, что движение, которому я отдал все силы, принесло пользу человечеству».

Данута Валенса получает Нобелевскую премию мира за 1983 за своего мужа, Леха Валенсу. Валенса в речи, зачитанной его женой, сказал, что премия подтвердила «жизненность и силу» преследуемого властью профсоюзного движения «Солидарность», фото SCANPIX / Forum

Валенса не смог приехать на церемонию лично, потому что загранпаспорта власти выдавали по своему усмотрению, и уж, конечно, они не позволили бы своему оппоненту свободно критиковать режим за границей. Вместо этого, в Швецию поехала жена Валенсы и зачитала речь от его имени.

Солидарность и Валенса добились успеха: в 1989 оппозиция выиграла первые полудемократические выборы в стране и мирным путем завершила коммунистический период в истории Польши.

3. Джозеф (Юзеф) Ротблат

Номинация: премия мира (совместно с Пагуошским движением)

Когда: 1995 

За что: «За достижения, направленные на снижение роли ядерного оружия в мировой политике, и за многолетние усилия по запрещению этого вида оружия

Джозеф (Юзеф) Ротблат, Варса, 1998, фото Петр Яновский / AG

Биография Джозефа Ротблата служит лучшим доказательством того, как тяжело и рискованно защищать мир, когда это противоречит интересам ключевых политических сил.

Ротблат родился в бедной еврейской семье в Варшаве. Работая простым электриком, он заинтересовался физикой. Целеустремленность и страсть к науке помогли ему окончить Варшавский университет и получить приглашение на продолжение исследований в Университет Ливерпуля. Ротблат уехал из Польши вовремя ‒ за день до начала Второй мировой войны.

Выдающиеся научные достижения позволили ему стать участником самого престижного и дорогого проекта 1940-х ‒ «Проекта Манхэттен», программы США по разработке ядерного оружия.

Однако единственная цель Ротблата заключалась в том, чтобы не позволить нацистской Германии изобрести ядерную бомбу раньше союзников.

Когда в 1944 году стало очевидно, что нацистская ядерная программа близка к концу (страны гитлеровской коалиции терпели поражения на всех фронтах), Ротблат первым вышел из Манхэттенского проекта, начав бесконечную борьбу за уменьшение значения ядерного вооружения в международных отношениях.

Джозеф Ротблат, фото пресс-материалы Пагуошской конференции

«В 1944 году, как только мне сообщили, что немцы отказались от своей ядерной программы, я вышел [из Манхэттенского проекта]. Все эти годы моим единственным страхом был Гитлер, который в момент крушения своей милитаристской державы сбрасывает ядерную бомбу на Лондон. Узнав, что угроза миновала, я немедленно вышел из проекта».

Джозеф Ротблат был одним из основателей и генеральным секретарем Пагуошского движения учёных, совместно с которым он получил Нобелевскую премию мира. Его работы по радиоактивным осадкам способствовали подписанию Договора об ограниченном запрещении испытаний ядерного оружия (LTBT), значительно замедлившего гонку ядерных вооружений.

Джозеф Ротблат умер в Британии, будучи британским подданным, тем не менее он всегда считал себя «поляком с британским паспортом». Когда его спросили (по-английски) во время конференции за несколько лет до смерти, помнит ли он польский язык, он ответил (на превосходном польском):

«Какой глупый вопрос! Я всегда был и остаюсь поляком. Разве не очевидно, что как изобретатель ядерной бомбы, я не мог бы жить в Польше [под Советской оккупацией]?»

Войцех Олексяк, 2 июня 2015.

Источники: nobelprize.org, noblisci.pl, Nobliści znad Wisły, Odry i Niemna; M. i P. Pilichowie.

Источник: https://culture.pl/ru/article/poloniy-radiy-solidarnost-i-yadernaya-bomba-polskie-laureaty-nobelevskoy-premii

Радий

Полоний и радий

Радий Свойства атома Химические свойства Термодинамические свойства простого вещества Кристаллическая решётка простого вещества
Атомный номер 88
Внешний вид простого вещества Флюоресцирующий в зеленой области спектра металл
Атомная масса (молярная масса) 226,0254 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома n/a пм
Энергия ионизации (первый электрон) 1-й 509,3 кДж/моль 2й 979,0 кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Rn] 7s2
Ковалентный радиус n/a пм
Радиус иона (+2e) 143 пм
Электроотрицательность (по Полингу) 0,9
Электродный потенциал Ra←Ra2+ −2,916В
Степени окисления 2
Плотность (при к.т.) 5,5 г/см³
Молярная теплоёмкость 29,3 Дж/(K·моль)
Теплопроводность (18,6) Вт/(м·K)
Температура плавления 973 K
Теплота плавления 8,5 кДж/моль
Температура кипения 2010 K
Теплота испарения 113 кДж/моль
Молярный объём 45,0 см³/моль
Структура решётки кубическая объёмноцентрированая
Параметры решётки n/a Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K

Радий — элемент главной подгруппы второй группы, седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 88. Обозначается символом Ra (Radium). Простое вещество радий (CAS-номер: 7440-14-4) — блестящий щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета, быстро тускнеющий на воздухе. Обладает высокой химической активностью. Радиоактивен; наиболее устойчивый изотоп 226Ra (период полураспада около 1600 лет).

Французские ученые Пьер и Мария Кюри обнаружили, что отходы, остающиеся после выделения урана из урановой руды (урановая смолка, добывавшаяся в городе Иоахимсталь, Чехия), более радиоактивны, чем чистый уран.

Из этих отходов супруги Кюри после нескольких лет интенсивной работы выделили два сильно радиоактивных элемента: полоний и радий. Первое сообщение об открытии радия (в виде смеси с барием) Кюри сделали 26 декабря 1898 года во Французской Академии наук.

В 1902 Кюри и Андре Дебьерн выделили чистый радий путём электролиза хлорида радия на ртутном катоде и последующей дистилляции в водороде. Выделенный элемент представлял собой, как сейчас известно, изотоп радий-226, продукт распада урана-238. За открытие радия и полония супруги Кюри получили Нобелевскую премию.

Радий образуется через многие промежуточные стадии при радиоактивном распаде изотопа урана-238 и поэтому находится в небольших количествах в урановой руде.

Многие радионуклиды, возникающие при радиоактивном распаде радия, до того, как была выполнена их химическая идентификация, получили наименования вида радий А, радий B, радий C и т. д. Хотя сейчас известно, что они представляют собой изотопы других химических элементов, их исторически сложившиеся названия по традиции иногда используются:

Изотоп
Эманация радия 222Rn
Радий A 218Po
Радий B 214Pb
Радий C 214Bi
Радий C1 214Po
Радий C2 210Tl
Радий D 210Pb
Радий E 210Bi
Радий F 210Po

Названная в честь Кюри внесистемная единица радиоактивности кюри основана на активности 1 г радия-226: 3,7×1010 распадов в секунду, или 37 ГБк.

Происхождение названия

Название «радий» связано с излучением ядер атомов Ra (radius — луч).

Нахождение в природе

Радий довольно редок. За прошедшее с момента его открытия время — более столетия — во всём мире удалось добыть всего только 1,5 кг чистого радия. Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержит лишь около 0,0001 г радия-226.

Весь природный радий возникает при распаде урана-238, урана-235 или тория-232; наиболее распространённым и долгоживущим изотопом (период полураспада 1602 года) является радий-226, входящий в радиоактивный ряд урана-238.

В равновесии отношение содержания урана-238 и радия-226 в руде равно отношению их периодов полураспада: (4,468×109 лет)/(1602 года)=2,789×106. Таким образом, на каждые три миллиона атомов урана в природе приходится лишь один атом радия.

Получение

Получить чистый радий в начале ХХ в. стоило огромного труда. Мария Кюри трудилась 12 лет, чтобы получить крупинку чистого радия.

Чтобы получить всего 1 г чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало ХХ в.

в мире не было более дорогого металла. За 1 г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота.

Физические и химические свойства

Радий при нормальных условиях представляет собой блестящий белый металл, на воздухе темнеет (вероятно, вследствие образования нитрида радия). Реагирует с водой. Ведёт себя подобно барию и стронцию, но более химически активен. Обычная степень окисления — 2.

Применение

В настоящее время радий иногда используют в компактных источниках нейтронов, для этого небольшие его количества сплавляются с бериллием. Под действием альфа-излучения (ядер гелия-4) из бериллия выбиваются нейтроны: 9Be + 4He → 12C + 1n.

В медицине радий используют как источник радона для приготовления радоновых ванн (хотя в настоящее время их полезность оспаривается). Кроме того, радий применяют для кратковременного облучения при лечении злокачественных заболеваний кожи, слизистой оболочки носа, мочеполового тракта.

Однако в настоящее время существует множество более подходящих для этих целей радионуклидов с нужными свойствами, которые получают на ускорителях или в ядерных реакторах, например, 60Co (T1/2 = 5,3 года), 137Cs (T1/2 = 30,2 года), 182Ta (T1/2 = 115 сут.), 192Ir (T1/2 = 74 сут.), 198Au (T1/2 = 2,7 сут.) и т. д.

Ранее радий часто использовался для приготовления светящихся красок постоянного свечения (для разметки циферблатов часов и других приборов), однако сейчас его обычно заменяют менее опасными изотопами: тритием (T1/2 = 12,3 года) или 147Pm (T1/2 = 2,6 года).

Биологическая роль

Радий чрезвычайно радиотоксичен. В организме он ведёт себя подобно кальцию — около 80 % поступившего в организм радия накапливается в костной ткани. Большие концентрации радия вызывают остеопороз, самопроизвольные переломы костей и злокачественные опухоли костей и кроветворной ткани. Опасность представляет также радон — газообразный радиоактивный продукт распада радия.

Преждевременная смерть Марии Кюри произошла вследствие хронического отравления радием, так как в то время опасность облучения ещё не была осознана.

Изотопы

Известны 25 изотопов радия. Изотопы 223Ra, 224Ra, 226Ra, 228Ra встречаются в природе, являясь членами радиоактивных рядов. Остальные изотопы могут быть получены искусственным путём. Радиоактивные свойства некоторых изотопов радия.

Массовое число Период полураспада Тип распада
213 2,74(6) мин. α
219 10(3) мс α
220 17,9(14) мс α (99%)
221 28(2) с α
222 38,0(5) с α
223 (AcX) 11,43(5) дня α
224 (ThX) 3,6319(23) дня α
225 14,9(2) дня β
226 1602(7) лет α
227 42,2(5) мин. β
228 (MsTh1) 5,75(3) года β
230 93(2) мин. β

Источник: http://himsnab-spb.ru/article/ps/ra/

Кто открыл радий – теории и факты радиоактивности

Полоний и радий

В 1897 году в возрасте 30 лет Мария Склодовская, которая вышла замуж за Пьера Кюри в 1895 году, закончила учебу в Сорбонне в Париже и думала о предмете диссертации. Рентгеновские снимки, обнаруженные Вильгельмом Конрадом Рентгеном в 1895 году, по-прежнему были актуальным вопросом, но потеряли очарование новизны.

С другой стороны, урановые лучи, обнаруженные в 1896 году Анри Беккерелем, вызывали загадочную проблему. Урановые соединения и минералы, по-видимому, способны улучшить свою способность выжить в течение нескольких месяцев.

Каков был источник этой неиссякаемой энергии, которая, по-видимому, нарушала принцип Карно, который нельзя трансформировать или уничтожить? Пьер Кюри, уже известный физик за свои работы по магнетизму и кристальной симметрии, чувствовал, что это явление было довольно необычным, и он помог жене в его решении.

Мария Кюри, в биографии Пьера Кюри, подтвердила: «Мы считаем, что исследование этого явления очень привлекательно, так что есть потребность в новых библиографических исследованиях». И сегодня мы узнаем, кто открыл радий.

Проводящие электричество

После начального волнения интерес к новым лучам быстро исчез. Одной из причин было распространение ложных или сомнительных наблюдений за радиацией, сходных с урановыми лучами в различных веществах. Никто и не думал о том, кто открыл радий.

Тема была “мертвой”, когда Мария Кюри вошла в сцену. Однако в течение восьми месяцев в 1898 году она обнаружила два элемента: полоний и радий, создающие новую научную область – радиоактивность.

Эта краткая история открытий восходит к трем лабораториям, в которых можно выделить работы Пьера и Мари и из трех заметок, опубликованных в Трудах Академии наук. В дополнение к почернению фотографической пластины, урановые лучи дали воздух, проводящий электричество.

Это более позднее свойство было гораздо более поддающимся количественному измерению. Беккерель использовал электроскопы, но измерения были ненадежными. Это объясняет, кто открыл радий.

Урановые лучи

В этот момент не было бы никакого прогресса без гения Пьера Кюри. Если бы не он, никто бы и не задавался вопросом, кто открыл радий. В 1880 году вместе со своим братом Жаком он обнаружил пьезоэлектричество (т. е. производство электрических зарядов при применении к гемиэдрическим кристаллам, таким как кварц).

Он изобрел устройство, с помощью которого заряды, производимые ураном в ионизационной камере, были компенсированы за счет использования кварца. За компенсацией последовало второе изобретение, квадрантный электрометр.

Излучение урановых лучей можно было бы количественно определить по весу и времени, требуемому для компенсации зарядов, создаваемых в ионизационной камере.

Первый доклад

Доклад Мари Кюри опубликован 12 апреля 1898 года в Трудах Академии наук: «Я искала, есть ли ли вещества, отличные от соединений урана, которые делают проводку для электричества» (Кюри, М . 1898).

Начиная с 11 февраля 1898 года, она проверила все образцы под рукой или заимствованных из различных коллекций, включая большое количество горных пород и минералов. В качестве эталона заняла активность металлического урана.

Было обнаружено, что эти соединения активны и что смоляная обманка, массивное разнообразие уранинита из руд Иоахимсталь в Австрии и халколит, природный фосфат урана, более активны, чем сам металлический уран. И несколькими годами позже мир узнал, кто открыл радий и полоний.

Мари Кюри отметила: «Этот факт весьма примечателен и предполагает, что эти минералы могут содержать элемент, гораздо более активный, чем уран». Этот искусственный халколит не активнее других солей урана.

На этом этапе охота за предметом стала вопросом первостепенной важности и срочности. Пьер Кюри был очарован выводами Мари: 18 марта он оставил свои собственные исследовательские проекты и присоединился к своей жене в изучении этого вопроса.

Теперь вы знаете ответ на вопрос, кто открыл элемент радий.

В ходе систематического поиска лучей Беккереля Мария Кюри также 24 февраля обнаружила, что соединения тория также активны. Однако немецкий физик Герхардт Шмидт наблюдал за выбросами несколько недель назад. Исследования по урановым лучам теперь превратились из физики в химию.

Необходимо было отделить и идентифицировать вещество, химические свойства которого неизвестны. Однако с гипотетическим элементом можно было следить за его радиоактивностью. Мари Кюри объясняет этот процесс: «Метод, который мы использовали, является новым для химических исследований, основанных на радиоактивности.

Он состоит из разделов, выполняемых с обычными процедурами аналитической химии и измерения радиоактивности всех соединений, разделенных.”

Процедуры осаждения

Таким образом, можно распознать химический характер искомого радиоактивного элемента. Ни Мари, ни Пьер не были химиками, поэтому им помогал Гюстав Бемонт, который отвечал за практическую подготовку студентов в Парижской муниципальной школе физики и физики. 14 апреля трио проводило исследования на смоляной обманке, которая была более активной, чем уран.

Несколько процедур использовались параллельно с различными осаждениями и осаждением твердых веществ, и активное вещество было обеспечено главным образом висмутом, из которого он мог постепенно разделиться. 27 июня Мария Кюри осадила сульфиды из раствора, содержащего свинец, висмут и активное вещество.

Она подчеркнула результат в своей записной книжке: твердое вещество было в 300 раз более активным, чем уран.

Новое радиоактивное вещество

18 июля Пьер Кюри получил успех в 400 раз более активный, чем с ураном. Кюри отметил, что соединения всех элементов, в том числе редчайших веществ, неактивны.

18 июля 1898 года Пьер и Мария Кюри писали в Труды Академии наук: «У нас есть новое радиоактивное вещество, содержащееся в смоле.

» «Мы считаем, что вещество, которое мы извлекли из смоляной обманки, содержит ранее неизвестный элемент, аналогично висмуту в его аналитических свойствах. Если существование этого нового металла подтверждено, мы предлагаем его назвать полонием в честь родины»(P. Curie and M.

Curie 1998). Общественность признала, что именно Кюри открыла радий. Символ По, написанный Пьером Кюри, появляется в записной книжке 13 июля. Название полония имело провокационное значение с 1795 года, будучи разделенным между Пруссией, Россией и Австрийской империей.

Источник: https://FB.ru/article/388581/kto-otkryil-radiy-teorii-i-faktyi-radioaktivnosti

Вылечим любую болезнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: