Ирен жолио-кюри биография и интересные факты. Биография Ядерные реакции ирен и фредерик жолио кюри

Карьера и финансы 16.07.2019
Карьера и финансы

По окончании войны Ирен К. стала работать ассистентом-исследователем в Институте радия, который возглавляла её мать, a c г. начала проводить самостоятельные исследования. Её первые опыты были связаны с изучением радиоактивного полония - элемента, открытого её родителями более чем 20 годами ранее. Поскольку явление радиации было связано с расщеплением атома, его изучение давало надежду пролить свет на структуру атома. Ирен К. изучала флуктуацию , наблюдаемую в ряде альфа-частиц , выбрасываемых, как правило, с чрезвычайно высокой скоростью во время распада атомов полония. На альфа-частицы, которые состоят из 2 протонов и 2 нейтронов и, следовательно, представляют собой ядра гелия , как на материал для изучения атомной структуры впервые указал английский физик Эрнест Резерфорд . В г. за исследование этих частиц Ирен К. была присуждена докторская степень.

Самое значительное из проведённых ею исследований началось несколькими годами позже, после того как в г. она вышла замуж за своего коллегу, ассистента Института радия Фредерика Жолио. В г. немецкий физик Вальтер Боте обнаружил, что некоторые лёгкие элементы (среди них бериллий и бор) испускают мощную радиацию при бомбардировке их альфа-частицами. Заинтересовавшись проблемами, которые возникли в результате этого открытия, супруги Жолио-Кюри (как они себя называли) приготовили особенно мощный источник полония для получения альфа-частиц и применили сконструированную Жолио чувствительную конденсационную камеру, с тем чтобы фиксировать проникающую радиацию, которая возникала таким образом.

Они обнаружили, что когда между бериллием или бором и детектором помещается пластинка водородсодержащего вещества, то наблюдаемый уровень радиации увеличивается почти вдвое. Супруги Жолио-Кюри объяснили возникновение этого эффекта тем, что проникающая радиация выбивает отдельные атомы водорода, придавая им огромную скорость. Несмотря на то, что ни Ирен, ни Фредерик, не поняли сути этого процесса, проведённые ими тщательные измерения проложили путь для открытия в г. Джеймсом Чедвиком нейтрона - электрически нейтральной составной части большинства атомных ядер.

Продолжая исследования, супруги Жолио-Кюри пришли к своему самому значительному открытию. Подвергая бомбардировке альфа-частицами бор и алюминий , они изучали выход позитронов (положительно заряженных частиц, которые во всех остальных отношениях напоминают отрицательно заряженные электроны), впервые открытых в 1932 г. американским физиком Карлом Д. Андерсоном . Закрыв отверстие детектора тонким слоем алюминиевой фольги, они облучили образцы алюминия и бора альфа-частицами. К их удивлению, выход позитронов продолжался в течение нескольких минут после того, как был удалён полониевый источник альфа-частиц. Позднее Жолио-Кюри пришли к убеждению, что часть алюминия и бора в подвергнутых анализу образцах превратилась в новые химические элементы. Более того, эти новые элементы были радиоактивными: поглощая 2 протона и 2 нейтрона альфа-частиц, алюминий превратился в радиоактивный фосфор , а бор - в радиоактивный изотоп азота . В течение непродолжительного времени Жолио-Кюри получили много новых радиоактивных элементов.

В 1935 г. Ирен Ж.-К. и Фредерику Жолио совместно была присуждена Нобелевская премия по химии «за выполненный синтез новых радиоактивных элементов». Во вступительной речи от имени Шведской королевской академии наук К. В. Пальмайер напомнил Ж.-К. о том, как 24 года назад она присутствовала на подобной церемонии, когда Нобелевскую премию по химии получала её мать. «В сотрудничестве с вашим мужем, - сказал Пальмайер, - вы достойно продолжаете эту блестящую традицию».

Через год после получения Нобелевской премии Ж.-К. стала полным профессором Сорбонны, где читала лекции начиная с 1932 г. Она также сохранила за собой должность в Институте радия и продолжала заниматься исследованиями радиоактивности. В конце 1930-х гг. Ж.-К., работая с ураном, сделала несколько важных открытий и вплотную подошла к обнаружению того, что при бомбардировке нейтронами происходит распад (расщепление) атома урана . Повторив те же самые опыты, немецкий физик Отто Ган и его коллеги Фриц Штрасман и Лизе Майтнер в 1938 г. добились расщепления атома урана.

Между тем Ж.-К. начала все большее внимание уделять политической деятельности и в г. в течение четырёх месяцев работала помощником статс-секретаря по научно-исследовательским делам в правительстве Леона Блюма. Несмотря на германскую оккупацию Франции в г., Ж.-К. и её муж остались в Париже , где Жолио участвовал в движении Сопротивления. В г. у гестапо появились подозрения в отношении его деятельности, и, когда он в том же году ушёл в подполье, Ж.-К. с двумя детьми бежала в Швейцарию , где они оставались до освобождения Франции.

Помимо Нобелевской премии, она была удостоена почётных степеней многих университетов и состояла во многих научных обществах. В 1940 г. ей была вручена золотая медаль Барнарда за выдающиеся научные заслуги, присуждённая Колумбийским университетом. Ж.-К. была кавалером ордена Почётного легиона Франции.


Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Ирен Кюри" в других словарях:

    КЮРИ И., см. Жолио Кюри И. (см. ЖОЛИО КЮРИ Ирен) … Энциклопедический словарь

    Irène Joliot Curie Дата рождения: 12 сентября 1897 Место рождения: Париж, Франция Дата смерти: 17 марта 1956 Место смерти … Википедия

    Ирен Жолио Кюри Irène Joliot Curie Дата рождения: 12 сентября 1897 Место рождения: Париж, Франция Дата смерти: 17 марта 1956 Место смерти … Википедия

    - (фр. Curie) французская фамилия. Известные носители Пьер Кюри (1859 1906) французский физик; лауреат Нобелевской премии по физике. Мария Склодовская Кюри (1867 1934) французский физик и химик, лауреат Нобелевской премии по физике и химии;… … Википедия

    Кюри (Curie) Ирен (1897≈1956), французский физик; см. Жолио Кюри И … Большая советская энциклопедия

    КЮРИ ПЬЕР (1859-1906) и СКЛАДОВСКАЯ-КЮРИ МАРИЯ - (1867 1934)– французские физики, супруги, лауреаты Нобелевской премии по физике 1903 г.Пьер Кюри, работая в физической лаборатории Сорбонны, занялся исследованием природы кристаллов и пьезоэлектричества (появление под действием приложенной извне… … Философия науки и техники: тематический словарь

    Мария Кюри польск. Maria Skłodowska Curie Дата рождения: 7 ноября 1867 Место рождения: Варшава, Российская империя Дата смерти: 4 июля … Википедия

    Мария Кюри польск. Maria Skłodowska Curie Дата рождения: 7 ноября 1867 Место рождения: Варшава, Российская империя Дата смерти: 4 июля … Википедия

    Мария Кюри польск. Maria Skłodowska Curie Дата рождения: 7 ноября 1867 Место рождения: Варшава, Российская империя Дата смерти: 4 июля … Википедия

Книги

  • 100 великих героев и подвижников науки , Волков Александр Викторович , Во все времена, чтобы доказать свою правоту, многие ученые были готовы на подвиг, на героическое самопожертвование. Немало открытий совершили люди, решившие поставить эксперимент с огромным… Категория: Новые Поступления Серия: 100великих Издатель:

Супругам Жолио-Кюри принадлежит большая заслуга в исследовании строения атома, особенно атомного ядра. Они сделали одно из величайших открытий двадцатого столетия - искусственной радиоактивности.

Ирен Кюри, дочь великих ученых Марии и Пьера Кюри, родилась 12 сентября 1897 года в Париже. Вначале девочка училась в частной школе, но впоследствии мать нашла лучший способ обучения и воспитания дочери. Вместе с несколькими друзьями, профессорами различных научных дисциплин, она организовала коллективное обучение детей. Математику преподавал выдающийся ученый П. Ланжевен, а химию вел будущий Нобелевский лауреат Ж. Перрен.

Проучившись два года в замечательной кооперативной школе, Ирен поступила в коллеж Севинье. В результате она легко выдержала вступительные экзамены и в семнадцать лет стала студенткой Сорбонны.

Во время Первой мировой войны, продолжая учебу, Ирен одновременно помогала матери в организации радиологической службы. Для этого она прошла обучение на курсах по обслуживанию медицинских радиологических установок и подготовки медицинских сестер.

Она была и водителем, и рентген-техником, и лаборантом, и сестрой милосердия. Одновременно девушка продолжала учиться в Сорбонне, которую закончила в 1920 году. После окончания учебы Ирен стала работать ассистентом Марии Кюри в Институте радия. Мать и дочь делили радости и трудности в работе, предпринимали совместные путешествия, выступали на международных конгрессах.

В 1925 году Ирен защитила докторскую диссертацию на тему «Исследование испускания X-лучей полонием». Во время работы в Институте радия она познакомилась с Фредериком Жолио, который в то время также был ассистентом Марии Кюри.

Жан Фредерик Жолио родился 19 марта 1900 года в Париже, в многодетной семье процветающего торговца железом. Он был младшим из шести братьев и сестер. В 1908 году мальчика отдали учиться на полный пансион в лицей Лаканаль. Незадолго до его окончания Фредерика призвали на военную службу. Лишь завершение войны спасло его от направления на поле боя.

После окончания гимназии для лучшей подготовки к поступлению в «Ecole de physique» в Париже Фредерик Жолио занялся естественными научными дисциплинами в Институте имени А. Лавуазье.

Поступив в «Ecole de physique», Фредерик занимается физикой под руководством знаменитого ученого П. Ланжевена. В 1923 году он получает диплом инженера и решает сначала пройти инженерную практику на сталелитейных заводах Арбеда в Эш-сюр-Альзетт. Тут его снова призывают в армию.

Наконец в 1925 году Фредерик поступил на работу в Институт радия в качестве препаратора к Марии Склодовской-Кюри.

Первые работы, проведенные Фредериком, посвящены исследованию электрических свойств тонких металлических пленок. Не только Кюри поражена остротой инженерной мысли молодого препаратора. Так, знаменитый английский физик Томсон взял на вооружение разработанный Фредериком метод приготовления тонких пленок золота и в одной из своих статей выразил ему благодарность.

В Институте радия Жолио познакомился с Ирен Кюри. 4 октября 1926 года в мэрии четвертого округа Парижа был зарегистрирован их брак. Ирен и Фредерик отныне стали работать вместе по совершенствованию методов получения сильных радиоактивных препаратов.

В 1930 году Фредерик был удостоен докторской степени за исследование электрохимических свойств полония. Он занимался в то время совершенствованием камеры Вильсона и сконструировал несколько ее разновидностей. Камеру эту супруги использовали для измерений свойств нейтронного излучения.

Работая под руководством Марии Кюри, Ирен и Фредерик стали со временем выдающимися учеными. В период с 1927 по 1932 год они получили большое количество полония, исследовали свойства так называемых лучей Боте и Беккера и провели большую работу, в значительной мере подготовившую в 1932 году открытие нейтрона Дж. Чедвиком. Ирен и Фредерик Жолио-Кюри получили фотографии (1932), которые впервые показали превращение гамма-лучей в электроны и позитроны.

Их выступление в 1933 году на Сольвеевском конгрессе в Брюсселе вызвало оживленную дискуссию. Особенно большой интерес к результатам работы супругов Жолио-Кюри проявили Н. Бор и В. Паули. Радость большого научного успеха молодых ученых еще успела разделить с ними Мария Кюри. В 1934 году Ирен и Фредерик Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность.

О том, как это произошло, подробно рассказали в своей книге К. Манолов и В. Тютюнник:

«Супруги Жолио-Кюри установили, что после бомбардировки альфа-частицами некоторые легкие элементы - магний, бор, алюминий - испускают позитроны. Ученые попытались установить механизм этого испускания, которое отличалось по своему характеру от всех известных в то время случаев ядерных превращений. Они поместили источник альфа-частиц (препарат полония) на расстоянии 1 мм от алюминиевой фольги и подвергали ее облучению в течение примерно 10 минут. Поместив затем эту фольгу над счетчиком Гейгера-Мюллера, они заметили, что фольга испускает излучение, интенсивность которого падает во времени по экспоненциальной зависимости с периодом полураспада 3 минуты 15 секунд. В экспериментах с бором и магнием периоды полураспада составили 14 и 2,5 минут соответственно.

При проведении опытов с водородом, литием, углеродом, бериллием, азотом, кислородом, фтором, натрием, кальцием, никелем и серебром таких явлений не обнаруживалось. Но даже эти отрицательные результаты позволили супругам Жолио-Кюри сделать вывод о том, что излучение, вызванное бомбардировкой атомов алюминия, магния и бора, нельзя объяснить наличием какой-либо примеси в полониевом препарате. Анализ излучения бора и алюминия в камере Вильсона показал, что оно представляет собой поток позитронов. Стало ясно, что ученые имеют дело с новым явлением, существенно отличавшимся от всех известных случаев ядерных превращений. Известные до того времени ядерные реакции носили взрывной характер, тогда как испускание "положительных электронов" некоторыми легкими элементами, подвергнутыми облучению альфа-лучами полония, продолжается в течение некоторого более или менее продолжительного времени после удаления источника альфа-лучей. В случае бора, например, это время достигает получаса.

Супруги Жолио-Кюри пришли к выводу, что здесь речь идет о самой настоящей радиоактивности, проявляющейся в испускании позитрона.

Нужны были новые доказательства, и прежде всего требовалось выделить соответствующий радиоактивный изотоп. Опираясь на исследования Резерфорда и Кокрофта, супругам удалось установить, что происходит с атомами алюминия при бомбардировке их альфа-частицами полония. Сначала альфа-частицы захватываются ядром атома алюминия, положительный заряд которого возрастает на две единицы, вследствие чего оно превращается в ядро радиоактивного атома фосфора, названного учеными "радиофосфором". Этот процесс сопровождается испусканием одного нейтрона, вот почему масса полученного изотопа возрастает не на четыре, а на три единицы и становится равной 30. Устойчивый изотоп фосфора имеет массу 31. "Радиофосфор" с зарядом 15 и массой 30 распадается с периодом полураспада 3 минуты 15 секунд, излучая один позитрон и превращаясь в устойчивый изотоп кремния.

Единственным и неоспоримым доказательством того, что алюминий превращается в фосфор и потом в кремний с зарядом 14 и массой 30, могло быть только выделение этих элементов и их идентификация с помощью характерных для них качественных химических реакций. Для любого химика, работающего с устойчивыми соединениями, это было простой задачей, но у Ирен и Фредерика положение было совершенно иным: полученные ими атомы фосфора существовали чуть больше трех минут. Химики располагают множеством методов обнаружения этого элемента, но все они требуют длительных определений. Поэтому мнение химиков было единодушным: идентифицировать фосфор за такое короткое время невозможно.

Однако супруги Жолио-Кюри не признавали слова "невозможно". И хотя эта "неразрешимая" задача требовала непосильного труда, напряжения, виртуозной ловкости и бесконечного терпения, она была решена. Несмотря на чрезвычайно малый выход продуктов ядерных превращений и совершенно ничтожную массу вещества, претерпевшего превращение, лишь несколько миллионов атомов, удалось установить химические свойства полученного радиоактивного фосфора.

О своих исследованиях Ирен сразу же сообщила матери. Выделенный в лаборатории Марии Склодовской-Кюри полоний внес весомый вклад в новое выдающееся открытие.

Обнаружение искусственной радиоактивности сразу было оценено как одно из крупнейших открытий века. До этого радиоактивность, которая была присуща некоторым элементам, не могла быть ни вызвана, ни уничтожена, ни как-нибудь изменена человеком. Супруги Жолио-Кюри впервые искусственно вызвали радиоактивность, получив новые радиоактивные изотопы. Ученые предвидели большое теоретическое значение этого открытия и возможности его практических приложений в области биологии и медицины».

За эту работу супруги Жолио-Кюри были удостоены в 1935 году Нобелевской премии по химии. Ирен уже однажды присутствовала на церемонии вручения этой престижнейшей научной награды. Член Шведской королевской академии наук К.В. Пальмайер, представляя лауреатов, напомнил Ирен о том счастливом дне, когда она разделила в Стокгольме радость своей матери. «В сотрудничестве с вашим мужем вы достойно продолжаете ее блестящую традицию», - сказал Пальмайер.

В нобелевской лекции Фредерик, в частности, сказал: «Не следует считать, будто несколько сотен атомов, образующих нашу планету, были созданы все одновременно и будут существовать вечно».

После открытия искусственной радиоактивности Ирен Жолио-Кюри перестала заниматься экспериментальной работой, так как она за время долголетних исследований получила слишком большую дозу облучения. У нее появилось немного больше времени для воспитания детей - дочери Элен и сына Пьера. Помимо выполнения вместе с мужем многочисленных научных работ Ирен Жолио-Кюри с 1932 года руководила Институтом радия, а с 1934 года стала профессором в Сорбонне. Вместе с сербским химиком Павле Савичем в 1938 году Ирен открыла один из продуктов деления урана - лантан.

В 1936 году Ирен назначили товарищем министра народного просвещения. В этой должности она курировала все научно-исследовательские работы, которые проводились во Франции.

Фредерик же занял кафедру на факультете точных наук Парижского университета, а также кафедру ядерной химии в «Коллеж де Франс» в 1937 году. Здесь он организовал лабораторию ядерной химии, где исследовал процессы, протекающие в уране под влиянием действия нейтронов. В результате он обнаружил возможность получения очень больших энергий при ядерных реакциях.

В 1939 году Фредерик начинает работы по сооружению ядерного реактора на тяжелой воде, который запатентовал совместно с Ж. Перреном. Из Бельгии было получено 9 тонн оксида урана, из Норвегии - весь мировой запас тяжелой воды - 185 килограммов. Однако в мае 1940 года оккупация Франции фашистами прервала эти работы.

Во время гитлеровской оккупации супруги остались в Париже. Фредерик при полной поддержке жены работал в комитете интеллектуалов-антифашистов, переправил ядерные препараты, научное оборудование и документацию своего института в Англию. Во время фашистской оккупации Франции он укрыл Ланжевена от гестаповцев в надежном месте. В 1941 году Фредерик Жолио-Кюри был среди основателей Национального фронта освобождения Франции. В 1942 году он вступил в Коммунистическую партию Франции, активно поддерживал партизан. В 1944 году, когда гестапо вышло на след Фредерика, он ушел в подполье, а Ирен вместе с детьми бежала в нейтральную Швейцарию.

В послевоенные годы Ирен Жолио-Кюри возглавила кафедру общей физики и радиоактивности в Парижском университете, совмещая этот пост с директорством в Институте радия.

В 1946 году Фредерик Жолио-Кюри был назначен руководителем Комиссариата по атомной энергии Франции. Ирен в 1946–1951 годах помогала мужу в создании и пуске французского атомного реактора «Зоэ». Она принимала также участие в создании Центрального института ядерной физики в Орси.

В 1949 году супруги Жолио-Кюри одними из первых подписали обращение о необходимости созыва Всемирного Совета Мира. Ирен вошла в состав Всемирного Совета Мира, возглавляемого супругом, и принимала участие в многочисленных конференциях и конгрессах сторонников мира.

Эта антивоенная деятельность не понравилась французскому правительству. В 1951 году Ирен было запрещено участвовать в разработке атомного реактора, а годом раньше Фредерик Жолио-Кюри был смещен с поста верховного комиссара по атомной энергии. Однако оба ученых продолжили свои исследования, направленные на благо человечества, и остались верны своим политическим убеждениям.

В пятидесятые годы здоровье Ирен Жолио-Кюри стало резко ухудшаться. Она умерла 17 марта 1956 года от острой лейкемии.

После смерти жены Фредерик взял на себя руководство кафедрой ядерной физики в Парижском университете.

В 1958 году Фредерик Жолио-Кюри заболел вирусным гепатитом и 14 августа скончался. В его память назван один из лунных кратеров.

Ф. Жолио-Кюри писал: «Чисто научные знания приносят мир в наши души и вместе с тем твердую веру в будущее человечества, изгоняя пережитки и страх перед невидимыми силами. Они дают нам веру в светлое завтра, и помимо этого научные знания представляют основной элемент единства мышления всех людей, рассеянных на поверхности нашей планеты».

Мари Кюри впервые получила радий, когда Ирен был всего год. Приблизительно в это же время дед Ирен по линии отца, Эжен Кюри, переехал жить в их семью. По профессии Эжен Кюри был врачом. Он добровольно предложил свои услуги восставшим в революцию 1848 и помогал Парижской коммуне в 1871. Теперь Эжен Кюри составлял компанию своей внучке, пока ее мать была занята в лаборатории. Его либеральные социалистические убеждения и антиклерикализм оказали глубокое влияние на формирование политических взглядов Ирен.

В возрасте 10 лет, за год до смерти отца, Ирен начала заниматься в кооперативной школе, организованной матерью и несколькими ее коллегами, в том числе физиками П.Ланжевеном и Ж.Перреном. Два года спустя она поступила в Коллеж Севине, окончив его накануне Первой мировой войны. Ирен продолжила свое образование в Парижском университете (Сорбонне). Однако она на несколько месяцев прервала свою учебу, так как работала медицинской сестрой в военном госпитале, помогая матери делать рентгенограммы.

По окончании войны пошла работать ассистентом-исследователем Института радия, который возглавляла ее мать, а с 1921 начала проводить самостоятельные исследования. Ее первые опыты были связаны с изучением полония. В 1925 за эти исследования Ирен была присуждена докторская степень.

Самое значительное из проведенных ею исследований началось несколькими годами позже, после того как в 1926 она вышла замуж за своего коллегу Фредерика Жолио.

Явление радиоактивного распада некоторых природных элементов и существование для стабильных природных элементов устойчивых (Ф.Астон , Нобелевская премия, 1922) и нестабильных (Ф.Содди , Нобелевская премия, 1921) изотопов, образующихся при распаде радиоактивных элементов свидетельствовали о возможности искусственного синтеза радиоактивных изотопов одних элементов из стабильных изотопов других. Иными словами, речь шла об открытии искусственной радиоактивности. Это явление обнаружили Фредерик Жолио и Ирен Жолио-Кюри.

Знание инженерного дела помогло Жолио сконструировать чувствительный детектор с конденсационной камерой с тем, чтобы фиксировать проникающую радиацию при облучении альфа-частицами элемента полония и приготовить образец с необычайно высокой концентрацией. С помощью этого аппарата супруги Жолио-Кюри обнаружили, что тонкая пластинка водородсодержащего вещества, расположенная между облученным бериллием или бором и детектором, увеличивает первоначальную радиацию почти вдвое. Дополнительные опыты показали, что это добавочное излучение состоит из атомов водорода, которые в результате столкновения с проникающей радиацией высвобождаются, приобретая чрезвычайно высокую скорость. Супруги Жолио-Кюри объяснили возникновение этого эффекта тем, что проникающая радиация выбивает отдельные атомы водорода, придавая им огромную скорость. Исследователи не поняли сути процесса, однако проведенные ими точные измерения привели к тому, что в 1932 Джеймс Чедвик (Нобелевская премия по физике,1935) открыл нейтрон – нейтральную частицу, входящую в состав атомного ядра.

В начале 1934 супруги Жолио-Кюри приступили к новому эксперименту. Закрыв отверстие конденсационной камеры тонкой пластинкой алюминиевой фольги, они облучали образцы бора и алюминия альфа-радиацией. Как они и ожидали, при этом действительно испускались позитроны, но, к их удивлению, эмиссия позитронов продолжалась и после того, как убирали полониевый источник.

Таким образом, Жолио-Кюри обнаружили, что некоторые из подвергаемых анализу образцов алюминия и бора превратились в новые химические элементы. Более того, эти новые элементы были радиоактивными: алюминий, поглощая два протона и два нейтрона, превращался в радиоактивный фосфор, а бор – в радиоактивный изотоп азота. Поскольку эти неустойчивые радиоактивные элементы не были похожи ни на один из естественно образующихся радиоактивных элементов, было ясно, что они созданы искусственным путем.

Само явление получило название «искусственная радиоактивность». Жолио-Кюри отмечали, что «выражения «искусственная радиоактивность» и «наведенная радиоактивность», часто применяемые для обозначения нового явления, представляют собой удобные, но недостаточно точные термины. Суть явления состоит не в том, что ядро искусственно делают радиоактивным, а в том, что это ядро превращается в другое ядро, по своей природе неустойчивое – так получают радиоэлемент».

Супруги Жолио-Кюри синтезировали ряд новых радиоактивных изотопов – радиофосфор, радиоазот, радиокремний и др. Это были первые искусственные радиоактивные изотопы, испускающие не электроны, как природные радиоактивные элементы, а позитроны.

Химия должна была дать необходимые доказательства свойств этих новых радиоактивных изотопов. Например, радиофосфор образовывался следующим образом. Облученную алюминиевую фольгу растворяли в соляной кислоте, а выделяющийся водород тщательно анализировали. Оказалось, что небольшая его часть обладает позитронной активностью (благодаря образованию гидрида фосфора PH 3, который и содержал радиоактивный фосфор-30). Жолио-Кюри применяли и другие приемы, и всякий раз в ходе химических манипуляций обнаруживались следы радиоактивного изотопа фосфора.

Кроме того, супруги Жолио-Кюри выполнили важный цикл работ по исследованию процесса образования пар противоположно заряженных частиц – позитрона и электрона –при облучении их гамма-квантами, а также их аннигиляции после излучения позитрона радиоактивными ядрами при его столкновении с электроном.

В 1935 супруги Жолио_Кюри получили Нобелевскую премию «за совместно выполненный синтез новых радиоактивных элементов». Через год Ирен Жолио_Кюри стала профессором Сорбонны, где читала лекции с 1932. Она сохранила за собой и должность в Институте радия, где продолжала заниматься исследованиями радиоактивности. В конце 1930-х Жолио-Кюри, работая с ураном, сделала несколько важных открытий и вплотную подошла к обнаружению того, что при бомбардировке нейтронами происходит распад атома урана.

В 1939 Ирен Жолио-Кюри совместно с югославским ученым П.Савичем установила, что одним из продуктов, получаемых в результате облучения урана нейтронами, является лантан – элемент с порядковым номером 57, а не трансурановый элемент, как полагали раньше. Эта ее работа сыграла большую роль в открытии реакции деления ядер.

Все большее внимания она стала уделять политической деятельности и в 1936 в течение четырех месяцев работала помощником статс-секретаря по научно-исследовательским делам в правительстве Леона Блюма (1872–1950). Несмотря на фашистскую оккупацию Франции в 1940, супруги остались в Париже, где Жолио участвовал в движении Сопротивления. В 1944, когда он ушел в подполье, Ирен с детьми бежала в Швейцарию и там они оставались до освобождения Франции.

В 1946 Жоли-Кюри была назначена директором Института радия. Кроме того, с 1946 по 1950 она работала в Комиссариате по атомной энергии Франции. Озабоченная проблемами социального и интеллектуального прогресса женщин, она входила в Национальный комитет Союза французских женщин и работала во Всемирном Совете Мира. К началу 50-х годов ее здоровье стало ухудшаться, вероятно, в результате полученной дозы радиоактивности.

Высокая худенькая женщина, прославившаяся своим терпением и ровным характером, Ирен очень любила плавать, ходить на лыжах и совершать прогулки в горы.

Работы: Oeuvres Scientifiques Complètes. Paris:Presses Universitaires de France , 1961.

Кирилл Зеленин

Как один и тот же эксперимент привел трех людей к двум Нобелевским премиям в один год, почему Ирен Жолио-Кюри срочно бежала с детьми в Германию и насколько тесно переплелись судьбы Марии Кюри и Поля Ланжевена в их потомках, читайте в рубрике «Как получить Нобелевку».

В истории науки, наверное, сложно найти такую же успешную и трагическую семью, как два поколения семьи Кюри. С одной стороны, три Нобелевских премии на четырех человек, с другой, все ее члены прожили недолго, только Мария Кюри перешагнула 60-летний рубеж. О старшем поколении этой семьи, и , мы писали, когда рассказывали о Нобелевских премиях 1903 года по физике и 1911 года по химии. Теперь настало время рассказать о втором поколении. Ladies first , поэтому встречайте вторую из четырех нобелиатов-химиков женского пола в истории, Ирен Жолио-Кюри.

Ирен Жолио-Кюри, нобелевский лауреат 1935 года

Wikimedia Commons

Ирен Жолио-Кюри

Нобелевская премия по химии 1935 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За выполненный синтез новых радиоактивных элементов» ( their synthesis of new radioactive elements).

Обычно мы начинаем рассказ о нобелевских лауреатах с их родителей. Однако в этой статье правилу придется изменить, потому как мы уже посвятили им не один десяток тысяч знаков. Ирен была старшей дочерью будущих нобелевских лауреатов, полностью отдавших себя науке. Когда супруги Кюри совершили главное открытие в своей жизни, радий, маленькой Ирен исполнился всего лишь год. И поэтому, как в старой советской песне, воспитанием Кюри-младшей занялся дед Эжен. Как говорят, именно от деда Ирен достались яростные социалистические и антиклерикальные взгляды.

В 1907 году Ирен пошла учиться в «Кооператив» - частную школу, созданную великими французскими физиками: Марией Кюри, Полем Ланжевеном, Жаном Перреном и их коллегами. Дальше последовала Сорбонна и работа во время Первой мировой войны в военном госпитале с мамой: они делали рентгенограммы раненым солдатам французской армии.

Мария Кюри в рентгеномобиле во время Первой мировой войны

Wikimedia Commons

В 1918 году война закончилась, и Ирен пошла в науку. Сначала Ирен была ассистенткой у матери, а с 1921 года она начала самостоятельный научный поиск. Но и здесь не удалось уйти от наследия мамы: Ирен занялась изучением альфа-радиоактивного полония, открытого Кюри-старшей. По альфа-частицам Кюри-младшая сделала свою докторскую диссертацию, которую она защитила в 1925 году.

Примерно тогда же Ирен встретила свою судьбу, своего соавтора и коллегу по Нобелевской премии: ассистентом у Кюри работал молодой и красивый Фредерик Жолио. В 1926 году они поженились и стали называть себя Жолио-Кюри.

Кюри-дочь и Кюри-мать в лаборатории, 1925 год

Wikimedia Commons

История Нобелевской премии 1935 года, что по физике, что по химии, началась в 1930 году. Именно тогда немцы Вальтер Боте и Ханс Беккер обнаружили, что при бомбардировке некоторых легких элементов альфа-частицами возникает излучение, которые было принято за гамма-излучение.

Но не все складывалось: когда бомбардировали пластинку бериллия, в направлении от потока альфа-частиц излучение было интенсивнее, чем по направлению к потоку. При гамма-излучении так быть не должно: электромагнитные волны распространяются во все стороны одинаково.

В 1932 году супруги Жолио-Кюри усложнили этот эксперимент, разместив между бериллием и ионизационной камерой-регистратором различные вещества, изучая, насколько они ослабляют новое «гамма»-излучение. И снова неожиданный результат: когда за бериллием поставили тоненькую пластинку парафина (насыщенного углеводорода, молекула которого богата), то излучение не ослабло, а, наоборот, усилилось. Ирен и Фредерик решили, что они видят некий новый эффект Комптона - «выбивание протонов гамма-лучами» из вещества. Позже выяснилось, что на самом деле бериллий испускает предсказанные «нейтральные» частицы - нейтроны. Но это установил уже Джеймс , который в 1935 году получил Нобелевскую премию по физике. Более того, оказалось, что в итоге при этой бомбардировке образуются и позитроны - те самые античастицы к электронам, которые в том же 1932 году в космических лучах открыл Карл Андерсон (тоже получивший за свое открытие Нобелевскую премию).

Супруги Кюри пошли в другую сторону: они заменили бериллий на бор и алюминий. И оказалось, что после того, как от мишени убирали источник альфа-частиц (открытый Марией Кюри полоний), радиоактивность на некоторое время оставалась. Значит, в результате бомбардировки альфа-частицами атомов бора и алюминия получались новые элементы. Радиоактивные. Поглощая альфа-частицу, алюминий превращался в радиоактивный изотоп фосфора, а бор - в такой же радиоактивный азот.

Нобелевская премия оказалась очень быстрой, слава - неожиданной. Супруги Кюри продолжили научную работу, и вскоре Ирен почти сделала открытие, которое принесло Нобелевскую премию по физике Отто Гану: она не увидела, что при бомбардировке нейтронами уран распадается. Ган, Мейтнер и Штрасман сделали ключевое для создания атомной бомбы открытие в 1938 году.

Ирен прожила короткую и яркую жизнь, оставив после себя двух детей, которые тоже стали знаменитыми учеными. Элен Ланжевен-Жолио стала ядерным физиком (она жива и поныне в свои 90 лет) и вышла замуж за Мишеля Ланжевена, внука великого Поля Ланжевена, учителя своей матери и любовника своей бабушки. А сын Пьер Жолио стал известным биофизиком и внес серьезный вклад в изучение процесса фотосинтеза.

Ирен Жолио-Кюри родилась в Париже 12 сентября 1897 г. Она была старшей из двух дочерей Пьера Кюри и Мари (Склодовской) Кюри. Мари Кюри впервые получила радий, когда Ирен был всего год. Приблизительно в это же время дед Ирен по линии отца, Эжен Кюри, переехал жить в их семью. По профессии Эжен Кюри был врачом. Он добровольно предложил свои услуги восставшим в революцию 1848 г. и помогал Парижской коммуне в 1871 г. Теперь Эжен Кюри составлял компанию своей внучке, пока ее мать была занята в лаборатории.

В возрасте 10 лет, за год до смерти отца, Ирен начала заниматься в кооперативной школе, организованной матерью и несколькими ее коллегами, в т.ч. физиками Полем Ланжевеном и Жаном Перреном, которые также преподавали в этой школе. Два года спустя она поступила в коллеж Севине, окончив его накануне первой мировой войны. Ирен продолжила свое образование в Парижском университете (Сорбонне). Однако она на несколько месяцев прервала свою учебу, т.к. работала медицинской сестрой в военном госпитале, помогая матери делать рентгенограммы.

По окончании войны Ирен стала работать ассистентом-исследователем в Институте радия, который возглавляла ее мать, a c 1921 г. начала проводить самостоятельные исследования. Ее первые опыты были связаны с изучением радиоактивного полония - элемента, открытого ее родителями более чем 20 годами ранее. Поскольку явление радиации было связано с расщеплением атома, его изучение давало надежду пролить свет на структуру атома. Ирен изучала флуктуацию, наблюдаемую в ряде альфа-частиц, выбрасываемых, как правило, с чрезвычайно высокой скоростью во время распада атомов полония. На альфа-частицы, которые состоят из 2 протонов и 2 нейтронов и, следовательно, представляют собой ядра гелия, как на материал для изучения атомной структуры впервые указал английский физик Эрнест Резерфорд. В 1925 г. за исследование этих частиц Ирен была присуждена докторская степень.

Самое значительное из проведенных ею исследований началось несколькими годами позже, после того как в 1926 г. она вышла замуж за своего коллегу, ассистента Института радия Фредерика Жолио. В 1930 г. немецкий физик Вальтер Боте обнаружил, что некоторые легкие элементы (среди них бериллий и бор) испускают мощную радиацию при бомбардировке их альфа-частицами. Заинтересовавшись проблемами, которые возникли в результате этого открытия, супруги Жолио-Кюри (как они себя называли) приготовили особенно мощный источник полония для получения альфа-частиц и применили сконструированную Жолио чувствительную конденсационную камеру, с тем чтобы фиксировать проникающую радиацию, которая возникала таким образом.

Они обнаружили, что когда между бериллием или бором и детектором помещается пластинка водородсодержащего вещества, то наблюдаемый уровень радиации увеличивается почти вдвое. Супруги Жолио-Кюри объяснили возникновение этого эффекта тем, что проникающая радиация выбивает отдельные атомы водорода, придавая им огромную скорость. Несмотря на то что ни Ирен, ни Фредерик, не поняли сути этого процесса, проведенные ими тщательные измерения проложили путь для открытия в 1932 г. Джеймсом Чедвиком нейтрона - электрически нейтральной составной части большинства атомных ядер.

Продолжая исследования, супруги Жолио-Кюри пришли к своему самому значительному открытию. Подвергая бомбардировке альфа-частицами бор и алюминий, они изучали выход позитронов (положительно заряженных частиц, которые во всех остальных отношениях напоминают отрицательно заряженные электроны), впервые открытых в 1932 г. американским физиком Карлом Д. Андерсоном. Закрыв отверстие детектора тонким слоем алюминиевой фольги, они облучили образцы алюминия и бора альфа-частицами. К их удивлению, выход позитронов продолжался в течение нескольких минут после того, как был удален полониевый источник альфа-частиц. Позднее Жолио-Кюри пришли к убеждению, что часть алюминия и бора в подвергнутых анализу образцах превратилась в новые химические элементы. Более того, эти новые элементы были радиоактивными: поглощая 2 протона и 2 нейтрона альфа-частиц, алюминий превратился в радиоактивный фосфор, а бор - в радиоактивный изотоп азота. В течение непродолжительного времени Жолио-Кюри получили много новых радиоактивных элементов.

В 1935 г. Ирен и Фредерику Жолио совместно была присуждена Нобелевская премия по химии «за выполненный синтез новых радиоактивных элементов». Во вступительной речи от имени Шведской королевской академии наук К.В. Пальмайер напомнил Ирен о том, как 24 года назад она присутствовала на подобной церемонии, когда Нобелевскую премию по химии получала ее мать. «В сотрудничестве с вашим мужем,- сказал Пальмайер,- вы достойно продолжаете эту блестящую традицию».

Через год после получения Нобелевской премии Ирен стала полным профессором Сорбонны, где читала лекции начиная с 1932 г. Она также сохранила за собой должность в Институте радия и продолжала заниматься исследованиями радиоактивности. В конце 30-х гг. она, работая с ураном, сделала несколько важных открытий и вплотную подошла к обнаружению того, что при бомбардировке нейтронами происходит распад (расщепление) атома урана. Повторив те же самые опыты, немецкий физик Отто Ган и его коллеги Фриц Штрасман и Лизе Майтнер в 1938г. добились расщепления атома урана.

Между тем Ирен начала все большее внимание уделять политической деятельности и в 1936 г. в течение четырех месяцев работала помощником статс-секретаря по научно-исследовательским делам в правительстве Леона Блюма. В 1940 г. ей была вручена золотая медаль Барнарда за выдающиеся научные заслуги, присужденная Колумбийским университетом.

Несмотря на германскую оккупацию Франции в 1940 г., она и ее муж остались в Париже, где Жолио участвовал в движении Сопротивления. В 1944 г. у гестапо появились подозрения в отношении его деятельности, и, когда он в том же году ушел в подполье, Ирен с двумя детьми бежала в Швейцарию, где они оставались до освобождения Франции.

В 1946 г. Ирен была назначена директором Института радия. Кроме того, с 1946 по 1950 г. она работала в Комиссариате по атомной энергии Франции. Всегда глубоко озабоченная проблемами социального и интеллектуального прогресса женщин, она входила в Национальный комитет Союза французских женщин и работала во Всемирном Совете Мира. К началу 50-х гг. ее здоровье стало ухудшаться, вероятно, в результате полученной ею дозы радиоактивности. Ирен Жолио-Кюри умерла в Париже 17 марта 1956 г. от острой лейкемии.



Рекомендуем почитать

Наверх