Сергей Капица. Физика и физики 20 века

Мария Склодовская-Кюри - ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Мы приводим предисловие к диссертации Марии Склодовской‑Кюри «Исследование радиоактивных веществ», представленной в 1902 г. Факультету естественных наук Парижского университета на соискание ученой степени доктора физических наук.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

Настоящий труд имеет целью изложение исследований, которые я проводила в течение четырех лет над радиоактивными веществами. Я начала эти изыскания с изучения лучеиспускания урана, открытого Беккерелем. Результаты моей работы показались настолько интересными, чта Кюри, оставив свою работу, присоединился ко мне, и мы оба направили наши усилия на получение новых радиоактивных веществ и их изучение.

С начала наших работ мы сочли долгом поделиться образцами открытых и приготовленных нами веществ с некоторыми учеными, прежде всего с Беккерелем, которому принадлежит открытие лучей урана. Таким образом мы сами способствовали исследованию другими новых радиоактивных веществ. После первых наших сообщений Гизель в Германии также принялся за приготовление этих веществ и дал образцы их нескольким немецким ученым. Эти вещества стали продаваться во Франции и Германии, и исследования их, становясь все более и более интересными, дали начало целому научному направлению, о чем свидетельствуют многочисленные сочинения о радиоактивных веществах, появившиеся главным образом за границей. Результаты различных работ француз‑ских и иностранных ученых перемешались, как это всегда бывает при изучении новых предметов. Взгляды на этот вопрос изменяются, можно сказать, с каждым днем. Однако, с химической точки зрения, один факт несомненно установлен: это существование нового элемента  – радия , обладающего сильной радиоактивностью . Приготовление чистого хлористого радия и определение атомного веса составляет главную часть моего личного труда.

Одновременно с открытием нового простого тела с весьма замечательными свойствами установлен и доказан новый метод химических исследований. Этот метод, основанный на радиоактивности, принятой как атомное свойство вещества, и есть тот метод, который дал возможность нам Кюри и мне, открыть существование радия.

Если с химической точки зрения вопрос, первоначально поставленный нами, может считаться решенным, то изучение физических свойств, радиоактивных веществ еще не вполне закончено. Правда, некоторые главные положения уже установлены, но большая часть выводов еще носит гадательный характер и в этом нет ничего удивительного, если принять во внимание сложность явлений, зависящих от радиоактивности и различия, какое существует между разными радиоактивными веществами. Исследования разных ученых, изучающих эти вещества, постоянно схо‑, дятся и расходятся. Сообразуясь с целью этого труда и излагая мои собственные исследования, я должна в то же время изложить результаты других исследований, знакомство с которыми необходимо.

В этом сочинении я хотела сгруппировать все исследования, касающиеся этого вопроса.

Эту работу я производила в лабораториях Физико‑химической промышленной школы Парижа с разрешения бывшего директора этой школы Шютценберга и настоящего ее директора Лаута. Пользуясь случаем, выражаю мою благодарность за радушный прием, какой я встретила в этой школе.

Историческая часть

Открытие явлений радиоактивности связано с исследованиями, которые начались со времени открытия лучей Рентгена при помощи фото‑, графирования эффектов, даваемых фосфоресцирующими и флуоресцирую' щими веществами.

Первые стеклянные трубки, производящие лучи Рентгена, были без. металлического антикатода. Источник лучей Рентгена находился на стеклянной стенке, на которую падали катодные лучи, причем эта стенку „сильно флуоресцировала. Таким образом, возникает вопрос, не сопровождает ли появление лучей Рентгена непременно флуоресценцию, какова бы ни была причина этой последней? Эта мысль была высказана впервые А. Пуанкаре[1]. Спустя немного времени, Анри сообщил, что он получил фотографические отпечатки через черную бумагу при помощи фосфоресцирующего сернистого цинка[2]. Нивенгловский наблюдал то же явление с сернистым кальцием, выставленным на свет[3]. Наконец, Трост долучил четкие фотографические отпечатки от искусственной фосфоресцирующей (кристаллической) гексагональной цинковой обманки, действующей через черную бумагу и толстый картон[4]. Выше перечисленные ишыты не могли быть воспроизведены, несмотря на многочисленные ПО' пытки, предпринятые с этой целью. Впрочем, нельзя принимать за до казанное, что сернистый цинк и сернистый кальций способны испускать, лод влиянием света, невидимые лучи, которые проникают через черную бумагу и действуют на фотографические пластинки.

Беккерель производил аналогичные опыты с солями урана, из которых .некоторые флуоресцируют [5]. Он получал фотографические отпечатки через черную бумагу от действия двойной сернокислой соли уранила и калия.

Беккерель сначала думал, что эта соль, будучи флуоресцирующей, действует как сернистый цинк и сернистый кальций в опытах Анри, Нивенгловского и Троста; однако ряд его опытов показал, что наблюдаемое явление совсем не связано с флуоресценцией: нет необходимости, чтобы соль была освещена; больше того, уран и все его соединения, как «флоуресцирующие, так и нефлуоресцирующие, действуют одинаково, причем металлический уран – самый активный. Вскоре Беккерель нашел, что соединения урана, помещенные в абсолютной темноте, сохраняют в продолжение нескольких лет способность делать отпечатки на фотографических пластинках через черную бумагу. Беккерель признал, что уран и его соединения дают особые лучи – урановые лучи.  Он доказывал, что эти лучи могут проникать через тонкие металлические экраны и что они разряжают наэлектризованные тела. Он производил опыты, после которых пришел к заключению, что лучи урана отражаются, преломляются и поляризуются.

Труды других ученых (Эльстера и Гейтеля, лорда Кельвина, Шмидта, Резерфорда, Бетти и Смолуховского) подтвердили и дополнили результаты исследований Беккереля, за исключением той части исследований, которая касается отражения, преломления и поляризации лучей урана. Лучи урана в отношении отражения, преломления и поляризации обладают такими же свойствами, как лучп Рентгена, что раньше обнаружил Резерфорд, а затем уже Беккерель.