Нобелевские лауреаты. Ирен Жолио-Кюри: вторая из четырех

О том, как один и тот же эксперимент привел трех людей к двум Нобелевским премиям в один год, о судьбе, объединившей мать и дочь и об уникальной «нобелевской» семье рассказывает наш сегодняшний выпуск рубрики «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 четырёх человек, с другой – все ее члены прожили недолго, только Мария Кюри перешагнула 60-летний рубеж.

О старшем поколении этой семьи, Пьере и Марии, 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 четырёх нобелиатов-химиков женского пола в истории, Ирен Жолио-Кюри.

Ирен Жолио-Кюри

Родилась 12 сентября 1897 года, Париж, Франция

Умерла 17 марта 1956 года, Париж, Франция

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

Обычно мы начинаем рассказ о нобелевских лауреатах с их родителей. Однако в этой статье нам придется изменить этому правилу – потому как мы уже посвятили им не один десяток тысяч знаков. Ирен была старшей дочкой 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.

В 1918 году война закончилась – и Ирен пошла в науку. Семья не оставляла ей выбора: сначала Ирен была ассистенткой у Марии Кюри, 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 получила в 1925 году.

Примерно тогда же и так же Ирен встретила свою судьбу и 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.

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, то 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 новое «гамма»-излучение ослабляется ими. 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 Жолио-Кюри решили, что они видят некий новый эффект Комптона – «выбивание протонов гамма-лучами» из вещества. Позже выяснилось, что на самом деле, бериллий испускает предсказанные Резерфордом «нейтральные» частицы – нейтроны.

Но это установил уже Чедвик, 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).

А 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. Однако 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.

Впрочем, заложенные дедом семена дали всходы, и Ирен все больше уходила в научное администрирование и в политику. И достаточно скоро пришлось включиться в самую настоящую борьбу: Францию оккупировала Германия, и муж Ирен, Жолио-Кюри, принял самое активное участие в движении Сопротивления. Ирен поддерживала супруга, а когда гестапо вышло на след, Фредерику пришлось уйти в подполье, а Ирен срочно бежать с двумя детьми в Швейцарию…

Сразу после войны Ирен вернулась к науке на ее административных вершинах: в 1946 году она стала директором Института Радия, основанного матерью, была одним из членов Комиссариата по делам атомной энергии Франции, боролась за права женщин… Увы, с Ирен случилось то же, что и с матерью – работа с радиоактивными веществами убила ее костный мозг и всего в 58 лет она скончалась от острой лейкемии.

Ирен прожила короткую и яркую жизнь, оставив после себя двух детей, тоже ставшими знаменитыми учеными. Дочка, 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.