Мэри кюри что сделала
Чем прославились супруги Кюри
Жизнь ученых, благодаря которым люди научились получать атомную энергию
Супружеская пара Пьер и Мария Кюри — первые физики, исследовавшие радиоактивность элементов. Ученые стали лауреатами Нобелевской премии по физике за сделанный вклад в развитие науки. После смерти Мария Кюри получила Нобелевскую премию по химии за открытие самостоятельного химического элемента — радия.
Пьер Кюри до встречи с Марией
Пьер родился в Париже, в семье врача. Юноша получил прекрасное образование: сначала он обучался дома, затем стал студентом Сорбонны. В 18 лет Пьер получил академическую степень лицензиата физических наук.
В начале научной деятельности молодой человек вместе с братом Жаком открыл пьезоэлектричество. В ходе экспериментов братья сделали вывод, что в результате сжатия гемиэдрического кристалла с косыми гранями возникает электрическая поляризация конкретного направления. Если такой кристалл растягивать, электричество выделяется в противоположном направлении.
После этого братья Кюри открыли противоположный эффект о деформации кристаллов под воздействием на них электрического напряжения. Молодые люди впервые создали пьезокварц и изучили его электрические деформации. Пьер и Жак Кюри научились использовать пьезокварц для измерения слабых токов и электрических зарядов. Плодотворное сотрудничество братьев продолжалось пять лет, после чего они разошлись. В 1891 году Пьер ставил опыты по магнетизму и открыл закон о зависимости парамагнитных тел от температуры.
Мария Склодовская до встречи с Пьером
Мария Склодовская родилась в Варшаве, в семье преподавателя. После окончания гимназии девушка поступила на физико-математический факультет Сорбонны. Одна из лучших учениц университета, Склодовская изучала химию и физику, а свободное время посвящала самостоятельным исследованиям.
В 1893 году Мария получила степень лицензиата физических наук, а в 1894 году девушка стала лицензиатом математических наук. В 1895 году Мария вышла замуж за Пьера Кюри.
Исследования Пьера и Марии Кюри
Супруги занялись изучением радиоактивности элементов. Они уточнили значение открытия Беккереля, который обнаружил радиоактивные свойства урана и сравнил его с фосфоресценцией. Беккерель полагал, что излучения урана — это процесс, напоминающий свойства световых волн. Ученый так и не сумел раскрыть природу открытого явления.
Работу Беккереля продолжили Пьер и Мария Кюри, которые занялись исследованием явления излучения металлов, в том числе и урана. Супруги ввели в оборот слово «радиоактивность», раскрывающее суть открытого Беккерелем явления.
Новые открытия
В 1898 году Пьер и Мария открыли новый радиоактивный элемент и назвали его «полоний» в честь Польши, родины Марии. Этот серебристо-белый мягкий металл заполнил одно из пустующих окон периодической таблицы химических элементов Менделеева – 86-ю клетку. В конце того же года супруги Кюри открыли радий, блестящий щелочноземельный металл, обладающий радиоактивными свойствами. Он занял 88-ю клетку периодической таблицы Менделеева.
После радия и полония Мария и Пьер Кюри открыли ряд других радиоактивных элементов. Ученые установили, что все тяжелые элементы, расположившиеся в нижних клетках таблицы Менделеева, обладают радиоактивными свойствами. В 1906 году Пьер и Мария обнаружили, что радиоактивностью обладает элемент, содержащийся в клетках всех живых существ на Земле — изотоп калия. Нажмите здесь, чтобы узнать о других открытиях, которые принесли ученым всемирную славу.
Вклад в развитие науки
В 1906 году Пьер Кюри попал под ломовую телегу и погиб на месте. После смерти мужа Мария заняла его место в Сорбонне и стала первой в истории женщиной-профессором. Склодовская-Кюри читала лекции по радиоактивности студентам университета.
В годы Первой мировой войны Мария трудилась над созданием рентгеновских установок для нужд госпиталей и работала в Институте радия. Склодовская-Кюри умерла в 1934 году из-за тяжелого заболевания крови, вызванного длительным воздействием радиоактивного облучения.
Немногие современники супругов Кюри понимали, насколько важные научные открытия удалось совершить ученым-физикам. Благодаря Пьеру и Марии произошел великий переворот в жизни человечества — люди научились добывать атомную энергию.
Минутка ретро: как «возмутительный» роман Марии Кюри привел к дуэли, но ничему не научил общество
Хроника
Мария Склодовская-Кюри принадлежит к числу самых известных ученых в мире, внесших чрезвычайно важный вклад в развитие науки. О ее работах в области исследования радия, Нобелевских премиях и открытиях институтов знают все.
Но сегодня, в годовщину ее смерти, мы хотим рассказать немного о личной истории этой великой женщины, которую тоже стоит помнить. Увы, она показывает, что за более чем 100 лет мало что изменилось в том, как общество судит поступки взрослых состоявшихся женщин. Речь об отношениях вдовствующей Кюри с ученым Полем Ланжевеном, который был женат, но все порицание и весь гнев толпы, когда о романе стало известно, обрушились именно на Марию.
Мария Склодовская-Кюри
Мария Склодовская-Кюри известна как первый ученый, которому удалось получить две Нобелевские премии. Первой награды она удостоилась в 1903 году, когда она и ее муж Пьер Кюри были отмечены премией по физике за исследования в области радиации.
Затем, в 1911 году, она получила Нобелевскую премию по химии за открытие радия и полония. Но по мере того как росла ее известность как блестящего ученого, росло и любопытство публики к ее личной жизни, особенно после того, как Мария овдовела в 1906 году.
Мария и Пьер Кюри в лаборатории
Через четыре года после того как Пьер Кюри погиб (его задавил конный экипаж), у Мари случился пылкий роман с одним из бывших учеников своего мужа, физиком Полем Ланжевеном.
После смерти Пьера Мария была назначена на его место в Отдел точных наук Сорбонны, чтобы вести там курс физики, и стала первой в истории университета и Франции в целом женщиной-преподавателем.
Кадр из фильма «Мария Кюри» (2016). В роли Марии Кюри Каролина Грушка
Ланжевен к тому моменту, однако, уже был женат и воспитывал четверых детей. Кроме того, был младше Марии на пять лет — самой Кюри на тот момент было 43 года.
Брак Поля был несчастливым — в одной из биографий описывается эпизод, как он появился в лаборатории с синяками, признавшись, что его жена и теща побили его металлическим стулом.
Поль Ланжевен
Влюбленные вместе проводили время в Париже в специально арендованной для свиданий квартире недалеко от Сорбонны, когда супруга Ланжевена Жанна заподозрила его в измене и решила провести расследование.
Поль Ланжевен с супругой Жанной
Она наняла детектива, чтобы тот украл любовные письма, и начала шантажировать ими пару, требуя прекратить не только личное, но и профессиональное общение (ценность работы Ланжевена она понимала слабо, так как происходила из семьи торговцев и упрекала супруга в том, что он мало зарабатывает).
Жанна даже угрожала Кюри убийством, а следом и вовсе передала письма своему родственнику, который был редактором одной из парижских газет, — причиной стало то, что Поль и Мария приняли участие в одной конференции. Конечно, письма были опубликованы.
Кадр из фильма «Мария Кюри»: Ари Вортхальтер (Поль Ланжевен) и Каролина Грушка (Мария Кюри)
Я дрожу от нетерпения при мысли о том, чтобы вновь увидеть тебя и также рассказать, как сильно я тосковал о тебе. Целую тебя нежно в ожидании завтра,
— личными признаниями теперь зачитывались все сплетники Парижа.
Французские газеты с удовольствием ухватились за эту скандальную историю. Они стали представлять Марию коварной разлучницей, еврейкой, которая соблазнила Ланжевена, хотя еврейкой она не была.
Но сделано это было намеренно, ведь антисемитизм в то время был распространен в Европе, а потому такие детали лишь усиливали общественное возмущение и недовольство.
Мария Кюри (слева) и Поль Ланжевен
Похитительница мужей! Распутница!
— такими эпитетами награждали репортеры Кюри.
Кроме того, ее обвиняли в атеизме, что в те времена тоже было серьезным «недостатком» в глазах общественного мнения.
В момент, когда скандал только разгорался, Склодовская-Кюри находилась на конференции в Бельгии, в Париж она вернулась, когда пламя народного гнева уже полыхало вовсю. У ее дома собиралась разгневанная толпа, требовавшая изгнания Кюри из страны, так что Марии с двумя дочерьми пришлось скрываться у своей подруги, писательницы Камиллы Марбо.
Мария Кюри с мужем Пьером и дочерью Ирен
На сторону Кюри встал и ее коллега и друг Альберт Эйнштейн. В библиотеке Гарвардского университета хранится его письмо к Марии, которое он написал, находясь в Праге, когда пресса стала атаковать Кюри за ее роман с Полем.
Если эта чернь будет донимать тебя, просто перестань читать эту ерунду. Оставь это для гадюк, для которых эта история и была сфабрикована,
Альберт Эйнштейн и Мария Кюри
Защищал ученый Кюри и в своей переписке с другим близким другом, цюрихским медиком Генрихом Цангером, ставя под сомнения то, что Мария могла быть коварной искусительницей. Защищал, впрочем, в довольно своеобразной манере, которая может показаться и оскорбительной.
Кюри обладает искрометным интеллектом, но, несмотря на свою страстную натуру, она недостаточно привлекательна, чтобы представлять угрозу для кого-либо,
Примечательно, что именно в разгар скандала стало известно о присуждении Кюри Нобелевской премии по химии. Однако в Швеции к перспективе приезда женщины, сделавшей такой вклад в науку, отнеслись со скептицизмом — никто не хотел, чтобы торжественный вечер был опорочен кривотолками и скандалами. Представители Королевской академии наук настоятельно рекомендовали Кюри не являться в Стокгольм.
Все мои коллеги ответили, что не хотят, чтобы вы сюда приезжали. Я также прошу, чтобы вы остались во Франции, поскольку никто не может предсказать, что может произойти во время вручения награды. Честь, уважение для нашей Академии, равно как и для самой науки и вашей родины диктуют, чтобы в указанных обстоятельствах вы отбросили мысль о приезде сюда для получения награды,
— было сказано в письме, составленном секретарем Академии наук.
Мария к этим советам не прислушалась, четко дав понять, что ее научные достижения и ее личная жизнь ни в коем случае не должны смешиваться и влиять друг на друга.
Я думаю, что нет абсолютно никакой связи между моей научной работой и фактами из моей личной жизни, которые были превратно поданы и не заслуживают внимания уважаемых людей. Я сильно задета тем, что вы не разделяете моего мнения,
— написала она в ответ, и в Стокгольм за заслуженной наградой, конечно же, приехала.
Хотела бы напомнить, что открытие радия было сделано Пьером Кюри совместно со мной. Мы также обязаны Пьеру Кюри за его фундаментальные эксперименты в области радиоактивности. Моей собственной работой были химические исследования по выделению радия,
— сказала она в своей речи.
Роман с Ланжевеном вскоре сошел на нет — уже почти получив согласие на развод, мужчина все-таки вернулся к жене, но счастливым этот брак так и не стал. Спустя несколько лет Поль закрутил новый роман.
Кадр из фильма «Мария Кюри»
А вот Мария с тех пор окончательно сосредоточилась только на науке — эту работу она считала своеобразным посвящением, данью памяти своему любимому Пьеру.
Разбитая судьбой, я не была в состоянии планировать свое будущее, однако не могла и забыть и том, что мой муж обычно говорил, что даже если его не станет, я обязана продолжать свою работу,
— так она писала после смерти Пьера Кюри.
Ну а параллели этой истории с днем сегодняшним, увы, очевидны. Романы взрослых женщин с мужчинами младше них расцениваются публикой хуже, чем пары, где старше мужчина.
Стоит вспомнить хотя бы бесконечных хейтеров Кейт Бекинсейл. Да и в случае измен, какие бы на то ни были причины, на скамье «подсудимых» чаще оказывается женщина — «разлучница, которая увела мужика»!
Наука за прошедший век явно продвинулась вперед сильнее, чем общественное мнение.
Опасный элемент Как женщина-физик из Российской империи получила две Нобелевские премии и изменила мир
О том, что Мария Склодовская-Кюри когда-то жила и сделала что-то, связанное с радиоактивностью, знают все. Однако мало кто углублялся в подробности жизни и деятельности первой женщины, получившей Нобелевскую премию, и первого человека вообще, получившего две «нобелевки». Что Мария Кюри дала феминизму? Каково значение ее открытий? И как они повлияли на ее жизнь и здоровье? Об этом и многом другом — в материале «Ленты.ру» и стримингового сервиса Okko.
Первые шаги
Родилась Мария Склодовская в 1867 году в Варшаве, принадлежавшей в то время Российской империи. Она была пятым ребенком в семье. Когда Марии было 11, ее мать умерла, воспитанием детей занимался отец. Мария отучилась в гимназии и поступила на физико-математический факультет Университета Сорбонны в Париже.
После выпуска Мария решила заняться изучением магнитных свойств различных металлов. Вскоре ей подвернулась удача — она познакомилась с будущим мужем Пьером Кюри, главой лаборатории в Парижской муниципальной школе физики и химии. Пьер выделил Марии помещение для работы, а через пару лет, в 1895 году, ученые поженились.
В это же время Анри Беккерель, французский физик и лауреат Нобелевской премии, заметил, что урановая руда распространяет излучение, которое засвечивает фотопластинки даже в отсутствие света. Он сообщил о своем открытии Французской академии наук в феврале 1896 года, однако его открытие мало кого заинтересовало. Кроме супругов Кюри. Они занялись исследованием явления излучения металлов, в том числе и урана. Супруги ввели в оборот слово «радиоактивность», раскрывающее суть открытого Беккерелем явления.
Значение открытой радиоактивности не только в практическом применении этого эффекта, но и в революционности полученных данных. Кюри опровергла, что атомы неделимы и неизменны.
Через пару лет, в 1898-м, супруги Кюри открыли новый радиоактивный элемент и назвали его «полоний» в честь Польши, родины Марии. В конце того же года супруги Кюри открыли радий, блестящий щелочноземельный металл, обладающий радиоактивными свойствами.
Фото: Universal History Archive / UIG / Shutterstock / REX
После радия и полония Мария и Пьер Кюри открыли ряд других радиоактивных элементов. Ученые установили, что все тяжелые элементы, расположившиеся в нижних клетках таблицы Менделеева, обладают радиоактивными свойствами. В 1906 году Пьер и Мария обнаружили, что радиоактивностью обладает элемент, содержащийся в клетках всех живых существ на Земле — изотоп калия. Супруги заметили, что радиация убивает больные клетки. Сейчас это открытие используют при лечении рака в радиотерапии.
Положенная награда
Исследования радиоактивности в конечном счете приносят супругам Кюри и Анри Беккерелю Нобелевскую премию по физике 1903 году. Получая Нобелевскую премию, Пьер Кюри сказал, что, попав в плохие руки, свойства радия могут причинить вред человеку, и произнес: «Встает вопрос: сможет ли человечество получить пользу, узнав секреты природы?» Он напомнил аудитории, что Альфред Нобель — тот самый человек, в честь которого была названа премия, создал премию на средства, которые получил за изобретение динамита. Нобель показал, что, с одной стороны, взрывы могут поддерживать благосостояние, а с другой стороны, привести к смерти. Пьер также сказал: «Я из тех, кто, как и Нобель, верит, что человечество почерпнет больше хорошего, чем плохого, от моих открытий».
В 1911 году Мария Кюри получила Нобелевскую премию по химии за выдающиеся заслуги в развитии науки: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого элемента. Мария Кюри стала первым — и на сегодняшний день единственной в мире женщиной — дважды лауреатом Нобелевской премии. Получала вторую «нобелевку» Мария уже без Пьера — он погиб в 1906 году под колесами телеги.
Открытия Кюри играют важную роль в истории науки. Благодаря открытию радиоактивности стало возможным радиометрическое датирование, которое позволяет узнать возраст геологических материалов. Уиллард Либби на основании исследований Кюри открыл метод радиоуглеродного датирования, за который получил Нобелевскую премию по химии в 1960 году. Этот метод используют, чтобы определить возраст объектов, содержащих органические материалы.
Фото: ullstein bild via Getty Images
Исследователи в Институте радия под руководством Марии Кюри тоже сделали немало открытий. С 1919 по 1934 годы химики и физики из ее лаборатории опубликовали 483 работы. Саломон Розенблюм в 1929 году разработал квантовую теорию. А Бертран Голдшмидт, бывший ассистент Марии Кюри, использовал ее техники для разработки атомной бомбы.
В годы Первой мировой войны Мария трудилась над созданием рентгеновских установок для нужд госпиталей, за что получила орден Красного Креста. Склодовская-Кюри умерла в 1934 году из-за тяжелого заболевания крови, вызванного длительным воздействием радиоактивного облучения.
Несмотря на то что Мария Склодовская-Кюри получила две Нобелевские премии и была предана науке, она посещала… сеансы медиумов. Вместе с супругом она бывала у ясновидящей Эвсапии Палладино, итальянского медиума, которая заявляла, что может общаться с мертвыми. Пьер считал, что методы Палладино могут пролить свет не только на радиоактивность, но и на «множество абсолютно новых фактов о космосе, о котором мы ничего не знаем». А некоторые из черновиков книг и статей Марии Кюри все еще настолько радиоактивны, что хранятся в свинцовых ящиках. Кажется уместным отметить, что Кюри оставила буквально неприкосновенное научное наследие. Смотрите фильм «Опасный элемент», который эксклюзивно вышел в стриминговом сервисе Okko — из него можно узнать еще больше удивительных вещей о жизни гениальной Марии Кюри.
Женское наследие
Мария Склодовская-Кюри говорила: «Нет необходимости вести такую противоестественную жизнь, какую вела я. Я отдала много времени науке, потому что у меня было к ней стремление, потому что я любила научное исследование. Все, чего я желаю женщинам и молодым девушкам, это простой семейной жизни и работы, которая их интересует». Она стала символом эпохи, в которую женщины смогли надеяться на свободный путь к самореализации.
Фото: Bettmann / Contributor / Getty Images
В 1926 году, через 20 лет после первой Нобелевской премии, полученной Кюри, Коко Шанель стала первой успешной бизнесвумен, выпустив свое легендарное маленькое черное платье. Она хотела сделать из него что-то вроде униформы для всех женщин, обладающих стилем. У Шанель внушительный список достижений: руководство собственным модным домом, развитие текстильного производства, создание линии бижутерии и, конечно же, выпуск известного на весь мир парфюма Chanel № 5.
Вскоре после смерти Марии Склодовской-Кюри Нобелевскую премию по химии получает ее дочь радиохимик Ирен Жолио-Кюри. Вместе со своим мужем Фредериком она синтезировала первые в истории искусственно созданные радиоактивные элементы, открыв дорогу бесчисленным достижениям в медицине, особенно в борьбе с раком.
Кто знает, был бы возможен полет в космос Валентины Терешковой, первой женщины-космонавта, без достижений Марии Кюри. Возможно, Вирджиния Раджи не стала бы мэром Рима, а Голда Меир — премьер-министром Израиля (она управляла страной в один из самых сложных периодов ее истории, во время Войны судного дня).
Узнайте больше о жизни величайшей женщины-ученого в истории в фильме «Опасный элемент» — его можно посмотреть в стриминговом сервисе Okko.
История Марии Кюри
Мария Склодовская появилась на свет 7 ноября 1867 года в семье польских учителей и была пятым по счету ребенком. Ее отец был преподавателем физики, а мать — директором гимназии. Когда Мария еще училась в школе, мать умерла от туберкулеза. Девочка прилежно училась, но только в 24 года, накопив денег, работая гувернанткой, смогла поехать в Париж, где поступила в Сорбонну. Однажды во время занятий Мария упала в голодный обморок — она жила в крайней нужде.
Склодовская окончила факультеты физики и математики, а затем занялась исследованиями в лаборатории, которой руководил Пьер Кюри. Через год Мария и Пьер поженились. На деньги, подаренные родственниками, новобрачные купили два велосипеда и укатили в свадебное путешествие за город, где потом часто проводили выходные. «Жизнь не стоит того, чтобы так много заботиться о ней», — эта фраза Мари вполне могла стать девизом молодоженов. В сентябре 1897 года у них родилась дочь Ирен.
В 1896 году Анри Беккерель обнаружил, что урановые соединения испускают глубоко проникающее излучение. Кюри решила заняться изучением этого излучения, которое впоследствии назвала радиоактивностью. Вскоре Мария высказала предположение, что в урановой руде содержится еще не открытый и сильно радиоактивный элемент. Супруги Кюри попытались выделить его. В 1898 году Мария и Пьер объявили об открытии двух новых элементов, которые были названы ими полонием (в честь Польши — родины Марии) и радием. Чтобы экстрагировать эти элементы в измеримых количествах, исследователям пришлось переработать тонны руды. В течение последующих четырех лет Кюри работали в примитивных и вредных для здоровья условиях. Они занимались химическим разделением в больших чанах, установленных в продуваемом всеми ветрами сарае, без всяких защитных средств. Анализы веществ им приходилось производить в крохотной, плохо оборудованной лаборатории муниципальной школы.
В сентябре 1902 года Кюри объявили о том, что им удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн урановой руды. Выделить полоний не получилось, так как он оказался продуктом распада радия. Соль радия испускала голубоватое свечение и тепло. Это фантастическое вещество привлекло внимание всего мира. Цены на радиевые источники резко поднялись — 750 тысяч франков золотом за один грамм вещества. Его промышленное производство сулило баснословно высокие прибыли. Но секрет выделения вещества был известен только супругам Кюри. Они должны были запатентовать методику, стать собственниками радия и обеспечить себе безбедную жизнь. Но Мария решила: «Радий принадлежит не мне, а всему миру». Пьер добавил: «Это было бы противно духу науки». И супруги Кюри обнародовали свой «рецепт».
Несмотря на это, их финансовое положение улучшилось. В декабре 1903 года Шведская королевская академия наук присудила им Нобелевскую премию по физике. Мария стала первой женщиной, удостоенной высшей научной награды. Пьер был назначен профессором физики в Сорбонне, а Мария — заведующей его лабораторией. В 1904 году у них родилась вторая дочь Ева. Кстати, она прожила 103 года. Была театральным и музыкальным критиком, написала книгу о своей матери.
Жизнь Пьера оборвалась внезапно — в апреле 1906 года он погиб под колесами грузовой повозки. Мария получила назначение на кафедру физики, которую возглавлял ее муж. Кюри стала первой женщиной — преподавателем Сорбонны. В 1911 году Мария удостоилась второй Нобелевской премии — по химии, став не только первой женщиной — лауреатом Нобелевской премии, но и первым ученым, получившим ее дважды.
В Париже, на улице Пьера Кюри, строили их с Пьером мечту — Институт радия. Средства на него дали Пастеровский институт и Сорбонна. Но тут началась Первая мировая война. Отправив дочерей в Бретань, Кюри осталась в Париже, чтобы в случае оккупации институт не был разграблен. Свой первый грамм радия — главное свое сокровище — она перевезла в обычном саквояже в Бордо и спрятала там в сейфе. На специальных курсах готовила сестер-радиологов. Она создала 220 передвижных и стационарных рентгеновских установок для полевых госпиталей. «Первое время хирурги, найдя осколок на том самом месте, на какое указывала рентгеноскопия, удивлялись и восхищались как при виде чуда», — вспоминала Мария.
Она открыла обеззараживающее влияние радиоактивных газов при лечении гнойных воспалений, создала специальную емкость, в которой содержались препараты. Мария Склодовская-Кюри исследовала также пагубное влияние излучения открытых ею элементов на человеческий организм. К сожалению, эти открытия были сделаны ценой ее собственной жизни.
Из-за многолетней работы с радием здоровье выдающегося ученого стало ухудшаться. Кюри скончалась 4 июля 1934 года от лейкемии в небольшой больнице местечка Санселлемоз во французских Альпах. Хоронили великого ученого в свинцовом гробу, который поместили в деревянный. Лабораторные дневники семьи Кюри и вещи Марии до сих пор радиоактивны.
Кстати, старшая дочь Кюри Ирен стала лауреатом Нобелевской премии в той же области, что и мать — за работу с радиоактивными элементами.
Полжизни вместе с мужем ковыряться голыми руками в радиоактивных материалах, а потом, почти в сороковник, заделать дочку, которая проживет 104 года. А сейчас некоторые с дозиметром ходят помидоры выбирать.
главное, чтоб работу на дом не брала.
Радиационная экология Чёрного моря – Наталья Мирзоева | Научпоп
Насколько Чёрное море радиоактивно? Как оно едва не стало хранилищем радиоактивных отходов? Что изучает радиационная экология? Как Чернобыльская авария повлияла на экологию Чёрного моря? Как Чёрное море загрязняет Средиземное? Насколько опасны радиоактивные загрязнения сегодня? Рассказывает Наталья Мирзоева, кандидат биологических наук, заведующая отделом радиационной и химической биологии ФИЦ Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН.
«ЧТО ТАКОЕ РЕНТГЕН И ЧЕМ ОН ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ ЗИВЕРТА» или «ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЦИИ»
Мы уже рассказывали о том, что такое радиация в принципе (см. мою первую статью здесь же). Теперь так же коротко и очень понятным языком обсудим единицы её измерения. Надо сказать, вопрос этот не слишком сложный, но, тем не менее, иногда здесь происходит некоторая путаница.
Начнём с того, что для измерения активности радиоактивных материалов в системе СИ используется такая единица как беккерель (Бк). Фактически это дело показывает то, сколько распадов в секунду происходит в данном веществе за 1 с. Поэтому 1 Бк = 1 с^-1. То есть, речь идёт именно о процессах «внутри» радионуклида, а не об информации о «радиации вокруг» него. Внесистемная единица измерения активности – кюри (Ки). 1 Ки = 3,7 * 10^7 Бк.
Теперь непосредственно о самой радиации. Существует такое понятие как экспозиционная доза. По сути, она просто характеризует способность фотонного (гамма) излучения ионизировать окружающий воздух и представляет собой отношение суммарного заряда ионов, образованных в результате действия излучения, к массе воздуха, на который это действие оказывалось. Соответственно единица измерения экспозиционной дозы – кулон на килограмм (кл/кг). Внесистемная единица измерения – это тот самый рентген (Р). 1 Р = 2,58*10^-4 кл/кг. Мощность экспозиционной дозы измеряется в амперах на килограмм (А/кг) или в рентгенах в секунду (Р/с). На практике, впрочем, часто используют рентгены в час (Р/ч). А мощность – она и есть мощность. Её значение даёт понять, «насколько сильное» гамма-излучение присутствует в данном месте, «сколько рентген воздействует на объект за секунду или за час».
Также существует понятие поглощённой дозы. Это – величина энергии ионизирующего излучения, переданная веществу. Чтобы было понятно, скажем так. Если экспозиционная доза скорее характеризует само по себе излучение (только гамма), то поглощённая – показывает именно «количество» действия излучения (какого-нибудь) на что-либо, «сколько радиации здесь подействовало на объект». Формулировки, разумеется, мягко говоря, некорректные, но весьма наглядные и понятные. В системе СИ данная величина измеряется в греях (Гр). Один грей равен одному джоулю (энергии) на килограмм (вещества) (Дж/кг). Кроме того, есть несистемная единица под название «рад», равная 0,01 Гр. Фактически именно поглощённая доза является основополагающей в дозиметрии. Она показывает именно действие энергии на вещество и применима к радиоактивному излучению любого вида. В общем и целом, в большинстве случаев можно считать, что «100 рентген гамма-излучения равны 100 радам или 1 грею». То есть, в среднем, объект, помещённый в среду, в которой наблюдается мощность гамма-излучения 100 Р/ч, за час получит дозу в 1 грей. А за 2 часа, как несложно догадаться – 2 грея. Хотя на самом деле там всё будет зависеть от конкретной энергии конкретных частиц. Но в среднем – примерно как-то так.
Теперь самое интересное. Дело в том, что разные виды излучения (альфа, бета, гамма. ) по-разному воздействуют на живые организмы. Ранее мы уже отмечали, что альфа-излучение может быть гораздо опаснее, чем бета (другой вопрос, что оно должно ещё как-то «попасть в организм», а для него это сложнее). Поэтому для оценки биологического эффекта облучения организма была придумана эквивалентная доза излучения, измеряемая в зивертах (Зв). Она равна поглощённой (организмом или его частью) дозе, умноженной на так называемый взвешивающий коэффициент данного вида излучения. То есть, величину энергии, полученной организмом или его частью, просто умножают на коэффициент, который у каждого вида излучения свой. Для гамма-излучения он равен 1. Следовательно, в этом (и самом распространённом) случае эквивалентная доза (в Зв) будет численно равна поглощённой (в Гр). Есть и внесистемная единица измерения эквивалентной дозы: бэр (биологический эквивалент рентгена), который равен 0,01 Зв. Таким образом, если человек пробыл 3 часа в местности, мощность экспозиционной дозы в которой составляет 30 Р/ч, то поглощённая им доза излучения примерно такова: 3 * 30 = 90 (рад) = 0,9 (Гр), что в эквиваленте равно 90 (бэр) или 0,9 (Зв).
Для бета-частиц и рентгеновского излучения взвешивающий коэффициент также равен 1.
Для протонного принимается равным 2.
Для альфа-частиц и осколков деления атомов – 20.
Что касается нейтронного излучения, то оно сильно различается по энергии этих самых нейтронов, и здесь коэффициент может быть от 2 до 21.
Получается, что 1 час воздействия альфа-излучения на организм как бы соответствует целым 20 часам воздействия гамма-излучения.
Всё? Нет, не всё. Излучение ещё и по-разному может действовать на различные ткани и органы организма. Например, глаза могут быть более чувствительны, чем кожа. Для оценки действия излучения на конкретные «места организма» используется ещё один коэффициент, на который умножается суммарная эквивалентная доза облучения организма. Полученная величина называется эффективной дозой и измеряется в тех же единицах, что и эквивалентная. Например, для желудка и лёгких коэффициент равен 0,12, для кожи – 0,01.
Какие конкретно эквивалентные дозы излучения приводят к развитию лучевой болезни? Это тема для отдельного разговора. Если совсем вкратце, то за довольно короткий промежуток времени человек должен успеть получить дозу 100 Р = 1 рад = 1 Гр = 100 бэр = 1 Зв (для гамма-излучения). Да, да, вероятно, именно поэтому знаменитый бар в «Сталкере» был назван именно так.
Автор: Сергей Смолин.
Самая опасная рукопись в мире
На снимке ниже запечатлена одна из записных книжек Марии Кюри.
Наверняка вы знаете, кто эта женщина. Мария Кюри — ученый-экспериментатор, выдающийся химик, исследователь радиоактивности, получившая две Нобелевские премии: одну в 1903 году по физике, вторую в 1911 году по химии.
Почему же ее записные книжки считаются опасными?
Вовсе не из-за знаний, которые они содержат.
Мария Кюри вместе со своим мужем Пьером Кюри открыла радиоактивные элементы полоний и радий, разработала методы выделения радиоактивных изотопов. Когда ученые открыли радий, они не имели ни малейшего представления о том, как он может сильно навредить организму. Поэтому не предпринимали никаких мер защиты при обращении с этим химическим элементом: образцы этого вещества спокойно носили в карманах и т.д.
Мария Кюри умерла в 1934 году от апластической анемии — заболевания системы крови, которое вызвала радиация. Многие ученые, работавшие вместе с Кюри, умерли от лейкемии и других похожих заболеваний, виновником которых была радиация.
За время работы в лаборатории женщина-ученый получила огромную дозу облучения и сама стала радиоактивной. Когда она умерла, ее похоронили в свинцовом гробу, так как свинец не пропускает излучение. Личные вещи Кюри, в том числе и записные книжки, передали в Национальную библиотеку Франции (находится в Париже), где они хранятся до сих пор в свинцовых коробках, так как все еще радиоактивны.
Сегодня получить доступ к блокнотам Марии Кюри не так просто. Если человек хочет ознакомиться с ее рукописями, то должен сперва подписать форму «об отказе от ответственности» в Национальной библиотеке Франции, и лишь потом, в случае одобрения, его допустят к заметкам ученого. Знакомство с записями Марии Кюри происходит в специальном читальном зале, который находится вдали от других читальных залов библиотеки. Посетитель должен быть облачен в защитный костюм и во время работы с блокнотами использовать дозиметр.
Специалисты выяснили, что доза облучения, которую получает человек в защитном костюме, работающий с записными книжками Кюри, не сильная. Даже если он будет контактировать с этими записями регулярно на протяжении года, то максимальная доза облучения, которую он получит, составит около 10 мкЗв. Доза, которую человек получает во время полета на самолете на высоте 10 км — 5 мкЗв/ч. То есть, говоря условно, за время полета от Москвы до Перми, который длится 2 часа, доза облучения составит также 10 мкЗв.
Блокноты Кюри из всех известных рукописей все равно самые опасные из-за радиоактивности, если читать их без защитного костюма, мало не покажется.
Интересный факт. К личным вещам Мари Кюри нельзя будет прикасаться голыми руками еще 1500 лет, так как период полураспада радия-226 около 1600 лет.
Радиация!
«ЧТО ТАКОЕ РАДИАЦИЯ» и «КАКАЯ ОНА БЫВАЕТ»
Краткая и понятная справка для самых маленьких.
В сети (и не только) иногда попадаются люди, которые не знают даже самых простых вещей про радиацию. Специально для них объясняем. Да, очень вкратце. Да, НЕ совсем научно, а, может быть, даже и НЕ совсем точно, и вообще наивно и по-детски. Но зато очень просто и ясно. А если кому-то нужно больше и правильнее – пожалуйте в Гугл.
Сначала на всякий случай напоминаем. Как известно, вещества состоят из атомов, а атомы состоят из трёх видов частиц: протонов (положительно заряженные частицы), нейтронов (нейтральные частицы), электронов (отрицательно заряженные частицы). Из протонов и нейтронов сделано ядро атома. И тех, и других называют ещё нуклонами. А электроны (которые намного меньше по массе) роятся вокруг этого ядра по специальным «орбитам» (орбиталям). Этот «рой» (облако) электронов нас сейчас не интересует. Все самые захватывающие процессы происходят в ядре.
Все эти нуклоны держатся (обычно) вместе и никуда на разлетаются. На это у них есть веские причины, называемые ядерными силами, из-за которых нуклоны притягиваются друг к другу. Строго говоря, само это явление рассматривается уже не в ядерной физике, а в физике элементарных частиц, в общем, просто поверьте, что оно есть. Помимо ядерных сил на нуклоны действуют некоторые другие силы, например, кулоновские силы отталкивания. У «обычных» стабильных изотопов притяжение нуклонов пересиливает всё остальное. И ничего интересного с такими ядрами не происходит. Однако, при некоторых условиях, например, если нейтронов получается «больше, чем нужно», или при некоторых других, могут начать происходить весьма любопытные явления. Именно это и отличает радиоактивные изотопы элементов от не радиоактивных.
Одним из таких любопытных явлений является альфа-распад. При альфа-распаде из ядра атома вылетают – кто бы мог подумать! – так называемые альфа-частицы. Они представляют собой два протона и два нейтрона (то, есть, по сути, это ядра гелия). Соответственно, в ядре остаётся меньшее число нуклонов, и данный атом становится уже атомом другого элемента. Альфа-частицы не могут улететь далеко от покинутого ядра, их пробег в воздухе составляет несколько сантиметров, а в какой-нибудь там алюминий они могут проникнуть только на доли миллиметра, не говоря уже о чём-то более плотном. Альфа-частицы притягивают к себе часть электронов из окружающей среды, чтобы стать «полноценными» атомами гелия. Соответственно, при контакте с ними соседние атомы вещества часть своих электронов теряют и становятся так называемыми ионами. Ввиду маленькой проникающей способности, альфа-излучение в подавляющем большинстве случаев не представляет опасности для человека и прочих зверюшек, так как эти частицы не способны преодолеть даже верхний омертвевший слой кожи (даже если смогут на неё попасть сквозь окружающий воздух). Однако, вещества, в которых происходит альфа-распад, могут быть чрезвычайно опасны при попадании внутрь организма. Кстати говоря, радиоактивные вещества, попав в организм, могут весьма и весьма надолго там задержаться (а некоторые прям очень надолго), то есть, воздействие получится не только гораздо более сильным, но ещё и долгим (и вот это уже относится к изотопам с любым видам распада, а не только с альфа). Именно поэтому при нахождении в некоторых опасных зонах следует пользоваться защитной одеждой и противогазом.
Второе интересное явление, касающееся предмета нашего рассмотрения – бета-распад. Здесь процесс немного более сложный. Существует такая вещь как слабое взаимодействие (тут опять физика элементарных частиц). И вот это взаимодействие при бета-распаде превращает один из нейтронов атома в протон (или наоборот). При этом, в соответствии с определёнными законами, в ядре также «образуются» две частицы. В зависимости от вида бета-распада (отрицательный или положительный), это могут быть либо электрон и антинейтрино, либо позитрон и нейтрино. «Нейтрины» оставим в покое, нам они сейчас не нужны. А вот такие вылетающие из ядер электроны/позитроны – это и есть бета-частицы. Они способны ионизировать чьи-либо атомы, вызывать химические реакции и вообще делать всякие разные вещи. Их проникающая способность – на порядок больше, чем у альфа-частиц. Пробег в воздухе может исчисляться метрами. Эти малыши вполне способны проникать в кожу человека. Вещества с бета-распадом так же очень опасны при попадании вовнутрь (хотя действие бета-частиц на организм всё-таки намного слабее, чем альфа).
Нейтронное излучение. Как несложно догадаться, это поток нейтронов. Фактически наблюдается не «само по себе», а только при ядерных реакциях (в реакторах или при тех самых ядерных взрывах). Вылетающие нейтроны различаются по своей энергии. В отличие от вышеперечисленных частиц, нейтроны взаимодействуют только с ядрами атомов и лучше поглощаются не тяжёлыми (плотными), а лёгкими атомами, скажем, бором. Так называемые «быстрые» нейтроны (с более высокой энергией) поглощаются вообще плохо, однако, могут быть «замедленны» с помощью, к примеру, водородосодержащих материалов (той же воды). Нейтроны могут «цепляться» к ядрам окружающих веществ, в результате чего эти ядра становятся радиоактивными и начинают сами испускать те или иные частицы (наведённая радиоактивность).
Существует также экзотическое протонное излучение и некоторые другие, но их рассмотрение уже выходит за рамки этого разговора.