Кюры П'ер: навуковыя дасягненні. Нобелеўская прэмія па фізіцы П'ера і Марыі Кюры

П'ер Кюры (15 мая 1859 г. - 19 красавіка 1906 г.) быў французскім фізікам, піянерам ў галіне крышталаграфіі, магнетызму, пьезоэлектричества і радыеактыўнасці.

Гісторыя поспеху

Да таго як ён далучыўся да даследаванняў сваёй жонкі - Марыі Складоўскай-Кюры, П'ер Кюры быў ужо шырока вядомы і паважаем ў свеце фізікі. Разам з братам Жакам ён выявіў з'ява пьезоэлектричества, пры якім крышталь можа стаць электрычнаму палярызаваным, і вынайшаў кварцавыя шалі. Яго працы па сіметрыі крышталяў і высновы пра сувязь паміж магнетызмам і тэмпературай таксама атрымалі адабрэнне ў навуковай супольнасці. Ён падзяліў Нобелеўскую прэмію 1903 года па фізіцы з Анры Бекерэлем і са сваёй жонкай Марыяй Кюры.

П'ер і яго жонка згулялі ключавую ролю ў адкрыцці радыя і палонія, рэчываў, якія аказалі значны ўплыў на чалавецтва сваімі практычнымі і ядзернымі ўласцівасцямі. Іх шлюб заснаваў навуковую дынастыю: дзеці і ўнукі знакамітых фізікаў таксама сталі вядомымі вучонымі.

Марыя і П'ер Кюры: біяграфія

П'ер нарадзіўся ў Парыжы, у Францыі, у сям'і Сафі-Клер Депуи, дачкі фабрыканта, і дактары Эжэна Кюры, свабодным розумам лекара. Яго бацька падтрымліваў сям'ю сціплай медыцынскай практыкай, адначасна задавальняючы сваю любоў да прыродазнаўчых навук. Эжэн Кюры быў ідэалістам і заўзятым рэспубліканцам, і заснаваў шпіталь для параненых падчас Камуны 1871 года.

П'ер атрымаў сваю даўніверсітэцкай адукацыі дома. Выкладала спачатку яго маці, а затым - бацька і старэйшы брат Жак. Яму асабліва падабаліся экскурсіі ў сельскую мясцовасць, дзе П'ер мог назіраць і вывучаць расліны і жывёл, развіваючы любоў да прыроды, якая захавалася ў яго на працягу ўсяго жыцця, што складала яго адзінае забаўка і адпачынак падчас далейшай навуковай кар'еры. Ва ўзросце 14 гадоў ён праявіў моцную схільнасць да дакладных навук і пачаў займацца ў прафесара матэматыкі, які дапамог яму развіць свой дар у гэтай дысцыпліне, асабліва прасторавае ўяўленне.

Хлопчыкам Кюры назіраў досведы, якія праводзяцца яго бацькам, і здабыў схільнасць да эксперыментальным даследаваннях.

З фармаколагаў у фізікі

Пазнання П'ера ў фізіка-матэматычнай сферы прынеслі яму ў 1875 годзе ступень бакалаўра навук ва ўзросце шаснаццаці гадоў.

У 18 гадоў ён атрымаў раўнацэнны дыплом у Сарбоне, таксама вядомай як Парыжскі універсітэт, але не адразу паступіў на дактарантуру з-за адсутнасці сродкаў. Замест гэтага ён выконваў абавязкі лабаранта ў сваёй альма-матэр, ў 1878 годзе стаўшы асістэнтам Пола Десена, адказваючы за лабараторныя работы студэнтаў-фізікаў. У той час яго брат Жак працаваў у лабараторыі мінералогіі ў Сарбоне, і яны пачалі прадуктыўны пяцігадовы перыяд навуковага супрацоўніцтва.

ўдалы шлюб

У 1894 году П'ер пазнаёміўся са сваёй будучай жонкай - Марыяй Складоўскай, якая вывучала фізіку і матэматыку ў Сарбоне, і ажаніўся на ёй 25 ліпеня 1895 г., здзейсніўшы простую грамадзянскую шлюбную цырымонію. Атрыманыя ў якасці вясельнага падарунка грошы Марыя выкарыстала для набыцця двух ровараў, на якіх маладыя здзейснілі вясельную паездку па французскай глыбінцы, і якія былі іх асноўным сродкам адпачынку на працягу доўгіх гадоў. У 1897 годзе ў іх нарадзілася дачка, і праз некалькі дзён маці П'ера памерла. Доктар Кюры пераехаў да маладой пары і дапамагаў клапаціцца аб сваёй унучцы, Ірэн Кюры.

П'ер і Марыя прысвяцілі сябе навуковай рабоце. Яны разам вылучылі палоній і радый, сталі піянерамі ў вывучэнні радыеактыўнасці і былі першымі, хто выкарыстоўваў гэты тэрмін. У сваіх працах, уключаючы знакамітую доктарскую працу Марыі, яны выкарысталі дадзеныя, атрыманыя з дапамогай адчувальнага п'езаэлектрычнага электраметр, створанага П'ерам і яго братам Жакам.

П'ер Кюры: біяграфія вучонага

У 1880 годзе ён і яго старэйшы брат Жак паказалі, што пры сціску крышталя ўзнікае электрычны патэнцыял, пьезоэлектричество. Неўзабаве пасля гэтага (ў 1881 году) быў прадэманстраваны адваротны эфект: крышталі могуць дэфармавацца пад дзеяннем электрычнага поля. Амаль усе лічбавыя электронныя схемы сёння выкарыстоўваюць гэта з'ява ў выглядзе кварцавых генератараў.

Да сваёй знакамітай доктарскай дысертацыі па магнетызм для вымярэння магнітных каэфіцыентаў французскі фізік распрацаваў і ўдасканаліў надзвычай адчувальныя крутильные шалі. Іх мадыфікацыі выкарыстоўваліся і наступнымі даследчыкамі ў гэтай галіне.

П'ер вывучаў ферромагнетизм, парамагнетизм і диамагнетизм. Ён выявіў і апісаў залежнасць здольнасці рэчываў намагнічваюцца ад тэмпературы, вядомую сёння як закон Кюры. Канстанта ў гэтым законе носіць назву канстанты Кюры. П'ер таксама ўстанавіў, што ферамагнітныя рэчывы валодаюць крытычнай тэмпературай пераходу, вышэй за якую яны губляюць свае ферамагнітныя ўласцівасці. Гэтая з'ява носіць назву пункту Кюры.

Прынцып, які сфармуляваў П'ер Кюры, вучэнне аб сіметрыі, заключаецца ў тым, што фізічнае ўздзеянне не можа выклікаць асіметрыю, якая адсутнічае ў яго прычыны. Напрыклад, выпадковая сумесь пяску ў бязважкасці асіметрыі не мае (пясок з'яўляецца ізатропным). Пад дзеяннем гравітацыі з-за напрамкі поля ўзнікае асіметрыя. Пясчынкі «сартуюцца» па шчыльнасці, якая павялічваецца з глыбінёй. Але гэта новае накіраванае ўзаемаразмяшчэнне часціц пяску на самай справе адлюстроўвае асіметрыю гравітацыйнага поля, які выклікаў падзел.

радыеактыўнасць

Праца П'ера і Марыі над радыеактыўнасць была заснавана на выніках рэнтген і Анры бекерэляў. У 1898 годзе, пасля дбайных даследаванняў, яны адкрылі палоній, а некалькі месяцаў праз - радый, вылучыўшы 1 г гэтага хімічнага элемента з уранинита. Акрамя таго, яны выявілі, што бэта-прамяні з'яўляюцца адмоўна зараджанымі часціцамі.

Адкрыцця П'ера і Марыі Кюры патрабавалі вялікай працы. Грошай не хапала, і каб зэканоміць на транспартных выдатках, на працу яны ездзілі на роварах. Сапраўды, зарплата настаўніка была мінімальнай, але пара навукоўцаў працягвала прысвячаць свой час і грошы даследаваннях.

адкрыццё палонія

Сакрэт іх поспеху крылы ва ўжыванні Кюры новым метадзе хімічнага аналізу, заснаваным на дакладным вымярэнні выпраменьвання. Кожнае рэчыва змяшчалася на адну з пласцін кандэнсатара, і з дапамогай электраметр і п'езаэлектрычнага кварца вымяралася праводнасць паветра. Гэтая велічыня была прапарцыйная зместу актыўнага рэчывы, такога як уран ці торый.

Муж і жонка праверылі вялікая колькасць злучэнняў практычна ўсіх вядомых элементаў і выявілі, што толькі ўран і торый з'яўляюцца радыеактыўнымі. Тым не менш яны вырашылі вымераць выпраменьванне, выпусканае рудамі, з якіх здабываюцца уран і торый, такімі як хальколит і уранинит. Руда паказала актыўнасць, якая была ў 2,5 разы больш, чым у ўрану. Пасля апрацоўкі астатку кіслатой і серавадароду яны ўсталявалі, што актыўнае рэчыва ва ўсіх рэакцыях спадарожнічае вісмута. Тым не менш яны дамагліся частковага падзелу, заўважыўшы, што сульфід вісмута менш лятучы, чым сульфід новага элемента, які яны назвалі палоніем ў гонар радзімы Марыі Кюры Польшчы.

Радый, радыяцыя і Нобелеўская прэмія

26 снежня 1898 года Кюры і Ж. Бемон, кіраўнік даследаванняў у «муніцыпальнай школе прамысловай фізікі і хіміі», у сваім дакладзе Акадэміі навук абвясцілі аб адкрыцці новага элемента, які яны назвалі радыем.

Французскі фізік разам з адным з сваіх вучняў упершыню выявіў энергію атама, выявіўшы бесперапыннае выпраменьванне цяпла часціцамі новооткрытого элемента. Ён таксама даследаваў выпраменьванне радыеактыўных рэчываў, а з дапамогай магнітных палёў яму ўдалося вызначыць, што адны выпусканых часціцы зараджаныя станоўча, іншыя - адмоўна, а трэція былі нейтральнымі. Так выявілася альфа, бэта і гама-выпраменьванне.

Кюры падзяліў Нобелеўскую прэмію па фізіцы 1903 года з сваёй жонкай і Анры Бекерэлем. Яе прысудзілі ў знак прызнання надзвычайных паслуг, якія яны аказалі сваімі даследаваннямі з'яў радыяцыі, адкрытых прафесарам Бекерэлем.

апошнія гады

П'ер Кюры, адкрыцця якога спачатку не атрымалі шырокага прызнання ў Францыі, што не дазволіла яму заняць кафедру фізічнай хіміі і мінералогіі ў Сарбоне, з'ехаў у Жэневу. Пераезд змяніў становішча рэчаў, якое можна растлумачыць яго левымі поглядамі і рознагалоссямі з нагоды палітыкі Трэцяй рэспублікі ў дачыненні да навукі. Пасля таго як яго кандыдатура была адкінутая ў 1902 г., у 1905-м ён быў прыняты ў Акадэмію.

Прэстыж Нобелеўскай прэміі заахвоціў парламент Францыі ў 1904 г. стварыць новую прафесуру для Кюры ў Сарбоне. П'ер заявіў, што не застанецца ў Школе фізікі, пакуль там не будзе ў поўнай меры фінансаваную лабараторыі з неабходнай колькасцю асістэнтаў. Яго патрабаванне было выканана, і Марыя ўзначаліла яго лабараторыю.

Да пачатку 1906 г. П'ер Кюры апынуўся гатовы, нарэшце, упершыню прыступіць да працы ў належных умовах, хоць быў хворы і вельмі стамляўся.

19 красавіка 1906 г. у Парыжы падчас абедзеннага перапынку, ідучы з сустрэчы з калегамі па Сарбоне, пераходзячы слізкую ад дажджу Рю Дафін, Кюры паслізнуўся перад коннай возам. Вучоны памёр у выніку няшчаснага выпадку. Яго заўчасная гібель, хоць і трагічная, тым не менш, дапамагла яму пазбегнуць смерці ад таго, што адкрыў П'ер Кюры - радыяцыйнага апрамянення, пазней які забіў яго жонку. Пара пахавана ў крыпце Пантэона ў Парыжы.

спадчына навукоўца

Радыеактыўнасць радыя робіць яго надзвычай небяспечным хімічным элементам. Навукоўцы зразумелі гэта толькі пасля таго як выкарыстанне дадзенага рэчыва для падсвятлення цыферблатаў, панэляў, гадзін і іншых інструментаў на пачатку дваццатага стагоддзя стала аказваць уплыў на здароўе лабарантаў і спажыўцоў. Тым не менш хлорысты радый выкарыстоўваецца ў медыцыне для лячэння рака.

Палоній атрымаў рознае практычнае прымяненне ў прамысловых і ядзерных устаноўках. Ён таксама вядомы як вельмі таксічнае рэчыва і можа быць выкарыстаны ў якасці яду. Мабыць, найбольш важным з'яўляецца яго прымяненне ў якасці нейтроннага імпэту для ядзернай зброі.

У гонар П'ера Кюры на радыелагічны кангрэсе ў 1910 годзе пасля смерці фізіка была названая адзінка радыеактыўнасці, роўная 3,7 х 10 ¹⁰ распадаў у секунду або 37 гигабеккерелей.

навуковая дынастыя

Дзеці і ўнукі фізікаў таксама сталі буйнымі вучонымі. Іх дачка Ірэн выйшла замуж за Фрэдэрыка Жолио і ў 1935 году яны разам атрымалі Нобелеўскую прэмію па хіміі. Малодшая дачка Ева, якая нарадзілася ў 1904-м, выйшла замуж за амерыканскага дыпламата і дырэктара Дзіцячага фонду ААН. Яна з'яўляецца аўтарам біяграфіі сваёй маці «Мадам Кюры" (1938), перакладзенай на некалькі моў.

Ўнучка - Элен Ланжевена-Жолио - стала прафесарам ядзернай фізікі ў Універсітэце Парыжа, а ўнук - П'ер Жолио-Кюры, названы ў гонар дзеда - вядомы біяхімік.