Năm 1897, ở tuổi 30, Maria Skłodowska, người kết hôn với Pierre Curie năm 1895, hoàn thành chương trình học tại Sorbonne ở Paris và đang suy nghĩ về đề tài luận án của mình. Tia X, được phát hiện bởi Wilhelm Conrad Roentgen vào năm 1895, vẫn là một chủ đề nóng nhưng đã mất đi sức hấp dẫn mới lạ của chúng.
Mặt khác, tia uranium, được phát hiện vào năm 1896 bởi Henri Becquerel, đã gây ra một vấn đề bí ẩn. Các hợp chất và khoáng chất uranium dường như có thể cải thiện khả năng tồn tại trong vài tháng. Nguồn năng lượng vô tận này, rõ ràng là đã vi phạm nguyên lý Carnot, không thể biến đổi hoặc phá hủy? Pierre Curie, một nhà vật lý nổi tiếng với công trình nghiên cứu về từ tính và đối xứng tinh thể, cảm thấy rằng hiện tượng này khá bất thường, và ông đã giúp vợ giải quyết nó. Marie Curie, trong cuốn tiểu sử về Pierre Curie, khẳng định: “Chúng tôi tin rằng nghiên cứu về hiện tượng này rất hấp dẫn, vì vậy cần có những nghiên cứu thư mục mới”. Và hôm nay chúng ta sẽ tìm ra ai đã phát hiện ra radium.
Dẫn điện
Sau sự hào hứng ban đầu, sự thích thú với những tia nắng mới nhanh chóng phai nhạt. Một trong những lý do là sự lan truyền của các quan sát sai hoặc có vấn đề về bức xạ, tương tự như các tia uranium trong các chất khác nhau. Không ai nghĩ về người phát hiện ra radium. Chủ đề đã "chết" khi Marie Curie bước vào hiện trường. Tuy nhiên, trong vòng tám tháng vào năm 1898, bà đã phát hiện ra hai nguyên tố: polonium và radium, tạo ra một lĩnh vực khoa học mới - phóng xạ. Lịch sử khám phá ngắn ngủi này quay trở lại ba phòng thí nghiệm, trong đó công trình của Pierre và Marie có thể được phân biệt và từ ba ghi chú được xuất bản trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học. Ngoài việc làm đen tấm ảnh, tia uranium còn tạo ra không khí dẫn điện. Tính chất sau này có thể định lượng được nhiều hơn. Becquerel đã sử dụng kính đo điện, nhưng các phép đo không đáng tin cậy. Điều này giải thích ai đã phát hiện ra radium.
Tia uranium
Tại thời điểm này, sẽ không có tiến bộ nếu không có thiên tài của Pierre Curie. Nếu không có ông, chắc hẳn không ai thắc mắc ai là người đã phát hiện ra radium. Năm 1880, cùng với anh trai Jacques, ông đã khám phá ra áp điện (tức là sự sản sinh ra các điện tích khi tác dụng lên các tinh thể hình khối như thạch anh). Ông đã phát minh ra một thiết bị mà các điện tích do uranium tạo ra trong một buồng ion hóa được bù đắp bằng việc sử dụng thạch anh. Sự bù đắp được theo sau bởi một phát minh thứ hai, điện kế góc phần tư. Sự bức xạCác tia uranium có thể được định lượng bằng trọng lượng và thời gian cần thiết để bù lại các điện tích được tạo ra trong buồng ion hóa.
Báo cáo đầu tiên
Báo cáo của Marie Curie được công bố ngày 12 tháng 4 năm 1898 trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học: "Tôi đang tìm kiếm liệu có những chất nào khác ngoài hợp chất uranium tạo ra dây dẫn điện" (Curie, M. 1898). Bắt đầu từ ngày 11 tháng 2 năm 1898, cô kiểm tra tất cả các mẫu vật trên tay hoặc mượn từ nhiều bộ sưu tập khác nhau, bao gồm một số lượng lớn đá và khoáng chất. Hoạt tính của uranium kim loại được lấy làm tiêu chuẩn. Người ta đã phát hiện ra rằng những hợp chất này đang hoạt động và chất vàng này, một loại uraninit khổng lồ từ quặng Joachimsthal ở Áo, và chalcolit, phốt phát urani tự nhiên, hoạt động mạnh hơn bản thân urani kim loại. Và vài năm sau, thế giới đã tìm ra người đã phát hiện ra radium và polonium.
Marie Curie lưu ý: "Thực tế này khá đáng chú ý và cho thấy rằng những khoáng chất này có thể chứa một nguyên tố hoạt động hơn nhiều so với uranium." Chalcolith nhân tạo này không hoạt động hơn các muối uranium khác. Ở giai đoạn này, việc săn lùng món đồ trở thành vấn đề cấp thiết và tối quan trọng. Pierre Curie bị thu hút bởi những phát hiện của Marie: vào ngày 18 tháng 3, ông bỏ dở các dự án nghiên cứu của riêng mình và cùng vợ nghiên cứu đề tài này. Bây giờ bạn đã biết câu trả lời cho câu hỏi ai đã phát hiện ra nguyên tố radium.
Trong quá trình tìm kiếm tia Becquerel có hệ thống, Marie Curie cũng đã phát hiện ra vào ngày 24 tháng 2 rằng các hợp chất thorium cũng đang hoạt động. Tuy nhiên, nhà vật lý người Đức GerhardtSchmidt đã quan sát lượng khí thải cách đây vài tuần. Nghiên cứu về tia uranium hiện đã chuyển từ vật lý sang hóa học. Cần phải tách và xác định một chất chưa biết được tính chất hóa học. Tuy nhiên, với một yếu tố giả định, người ta có thể theo dõi hoạt độ phóng xạ của nó. Marie Curie giải thích quá trình này: “Phương pháp chúng tôi đã sử dụng là phương pháp mới cho các nghiên cứu hóa học dựa trên hiện tượng phóng xạ. Nó bao gồm các phần được thực hiện với các quy trình thông thường của hóa học phân tích và đo độ phóng xạ của tất cả các hợp chất được tách ra."
Thủ tục đặt cọc
Như vậy, có thể nhận ra bản chất hóa học của nguyên tố phóng xạ mong muốn. Cả Marie và Pierre đều không phải là nhà hóa học, vì vậy họ được hỗ trợ bởi Gustave Bemont, người chịu trách nhiệm đào tạo thực hành cho sinh viên tại Trường Vật lý và Vật lý thành phố Paris. Vào ngày 14 tháng 4, bộ ba này đã tiến hành nghiên cứu về chất vàng kim loại hoạt động mạnh hơn uranium. Một số quy trình đã được sử dụng song song với các kết tủa và kết tủa khác nhau của chất rắn, và chất hoạt tính được cung cấp chủ yếu là bitmut để từ đó nó có thể dần dần tách ra. Vào ngày 27 tháng 6, Marie Curie kết tủa các sulfua từ một dung dịch có chứa chì, bitmut và hoạt chất. Cô ấy đánh dấu kết quả trong sổ tay của mình: chất rắn hoạt động mạnh hơn uranium 300 lần.
Chất phóng xạ mới
Ngày 18 tháng 7, Pierre Curie đạt được thành công hoạt động gấp 400 lần so với uranium. Curie lưu ý rằng các hợp chất của tất cảcác nguyên tố, kể cả những chất hiếm nhất, không hoạt động. Vào ngày 18 tháng 7 năm 1898, Pierre và Marie Curie đã viết trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học: "Chúng tôi có một chất phóng xạ mới chứa trong hắc ín." “Chúng tôi tin rằng chất mà chúng tôi đã chiết xuất từ nhựa thông có chứa một nguyên tố chưa được biết đến trước đây, tương tự như bitmut trong các đặc tính phân tích của nó. Nếu sự tồn tại của kim loại mới này được xác nhận, chúng tôi đề xuất đặt tên nó là polonium để tôn vinh đất mẹ”(P. Curie và M. Curie 1998). Công chúng chấp nhận rằng chính Curie là người phát hiện ra radium. Biểu tượng Po, do Pierre Curie viết, xuất hiện trong sổ tay vào ngày 13 tháng 7. Cái tên polonium đã có một ý nghĩa khiêu khích kể từ năm 1795, bị phân chia giữa Phổ, Nga và Đế quốc Áo.
