Как Пьер и Мария Кюри открыли своего убийцу

26 ноября 1898 года в Парижской академии наук было оживленно: очередную сенсацию миру преподнесла самая плодотворная научная пара в истории. Сразу же после того, как Беккерель открыл радиоактивность солей урана, Пьер и Мария Кюри начали интенсивно изучать новое явление.

Супруги измеряли степень ионизации воздуха, интенсивность которой определялась по силе тока между пластинами. Оказалось, что образцы руды, доставленные из месторождения Иоахимсталь в Чехии, делают силу тока между пластинами вчетверо сильнее, чем урановая руда из других мест. Значит, в иоахимстальской руде есть еще какой-то элемент, гораздо более радиоактивный, чем уран. В июле 1898 года вышла статья «Sur une substance radioactive contenue dans la pecelende» («О радиоактивном веществе, содержащемся в урановой смоляной обманке»). Она сообщала об открытии нового радиоактивного элемента. В честь родины Марии, Польши, он получил название «полоний».

Но, как выяснилось, был в урановой обманке еще один элемент, гораздо более радиоактивный. Его супруги назвали радием («лучистым»): производные этого вещества были столь активны, что светились в темноте. Следующие четыре года Кюри, не имея своей лаборатории, в кладовке института переработали восемь тонн урановой смоляной обманки, чтобы выделить достаточное количество радия для определения его атомного веса. Впрочем, и тогда радий был выделен только в растворах. Но и этого хватило для того, чтобы сделать супругов первыми в истории мужем и женой, что стали лауреатами Нобелевской премии. А также сделать их обоих смертельно больными: в 1934 году лучевая болезнь свела Марию в могилу, а Пьер просто не дожил до острых симптомов.

В 1910 году уже овдовевшая Мария Кюри (напомним, в 1906 году ее муж трагически погиб под колесами экипажа) наконец-то получила чистый металлический радий электролизом хлорида на ртутном катоде и последующим испарением ртути в атмосфере водорода. На то время это было самое дорогое вещество в мире: стоимость одного грамма радия приравнивалась примерно к стоимости 200 килограммов золота. Да что там говорить, если учесть, что радий в природе существует только в виде не очень долго живущего продукта распада урана (дольше всего живет радий-226, период полураспада 1602 года), то не будет очень удивительным, что за все время было получено всего несколько килограммов этого редчайшего металла.

Правда, нужно сказать, что, когда вы читаете материалы начала XX века, надо понимать, что не все, что называют радием, было им на самом деле. До открытия явления изотопии радием с разными индексами называли самые разные изотопы других элементов: эманацией радия называли радон, разными другими символами именовали изотопы полония, висмута, свинца, таллия. Зато именно радий долгое время был эталоном радиоактивности. Один кюри основывался на активности одного грамма радия-226 (37 миллиардов распадов в секунду).

Зато радий активно применялся и применяется в промышленности и даже в быту. Поскольку все препараты радия светятся в темноте, его использовали в качестве источника света, в виде светящихся радиевых красок. Фантасты даже предполагали, что в XXI веке будут радиевые камины. Впрочем, с пониманием вреда радиоактивности бытовое применение радия сошло на нет, а ведь были и радиевый хлеб, и радиевая зубная паста… Но нашлось и новое практическое применение этому элементу.

В 2013 году короткоживущий изотоп радий-223 FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) одобрило как средство борьбы с костными метастазами при онкологических заболеваниях. Поскольку радий такой же щелочноземельный элемент, как кальций, он легко накапливается в костях, особенно в активно растущих зонах, ярким примером которых можно счесть и метастазы. А поскольку этот изотоп альфа-радиоактивен, он вызывает двуцепочечные разрывы ДНК, которые более эффективны в борьбе с раковыми клетками, чем бета-излучатели, которые применялись раньше.