Нобелевские открытия Фредерика Жолио-Кюри

Фамилия Кюри обычно ассоциируется с Марией Кюри, которая синтезировала радий и дважды получила Нобелевскую премию. Но в истории физики есть и другие Кюри - например, Фредерик Жолио-Кюри. 

Французский ученый Фредерик Жолиои получил инженерное образование и имел хорошие навыки в практическом применении физики и химии. Он вдохновился примером своего наставника - французского физика Поля Ланжевена и после военной службы устроился ассистентом в Институт Радия к Марии Кюри. Здесь он и нашел применение своей тяге к фундаментальным научным исследованиям, а в свободное время также изучал физику и химию. 

Фредерик Жолио-Кюри, французский физик

Фредерик Жолио-Кюри, французский физик

В институте началась не только научная деятельность ученого, но и личная жизнь. Здесь Жолио познакомился с Ирэн - дочерью Марии и Пьера Кюри. После свадьбы Фредерик и Ирэн взяли двойную фамилию – Жолио-Кюри. 

Продолжением профессиональной карьеры ученого стало получение докторского звания в 1930 году. Для этого он провел исследование радиоактивной составляющей полония. Но это не принесло ему известности в научном сообществе. Французский физик долгое время не мог найти академическую должность и даже хотел уйти в промышленное производство, чтобы работать как химик-практик. Но благодаря помощи своего коллеги - Жана Перрена он выиграл правительственную стипендию и продолжил научный путь в стенах института. В то время наука активно осваивала сферу, связанную с радиацией. В 1930 году Вальтер Боте обнаружил, что при бомбардировке ядрами гелия (образуются при распаде полония) бора и бериллия, последние распространяют высокую проникающую радиацию. 

Здесь Жолио-Кюри пригодились инженерные знания – он изобрел чувствительный детектор, куда была встроена конденсационная камера. Такое устройство было предназначено для фиксации радиации.  Первым образцом стал полоний. Спустя год после «радиоактивного» открытия немецкого физика, в 1931 году, Фредерик и Ирэн начали научные разработки. Проведя лабораторное исследование, они обнаружили, как уровень радиации может увеличиться вдвое. Для этого нужно между облученным бором (или беррилием) и детектором поместить тонкую пластинку водородосодержащего вещества.

Такое открытие позволило им изучить природу добавочного излучения. Они выяснили, что оно состоит из атомов водорода. При столкновении с радиацией частицы приобретают высокую скорость. Природу явления супруги не выяснили до конца, но, благодаря их работе, Джеймс Чедвик в 1932 году открыл частицу нейтрон, входящую в состав атомного ядра. А Карл Д. Андерсон написал о позитронах, которые стали побочными продуктами при атаке альфа-частицами алюминия или бора. 

Ирэн и Фредерик много занимались совместными исследованиями, следуя примеру Марии и Пьера Кюри. Следующее открытие стало революционным. Они взяли образцы алюминия и бора и поместили их в конденсационную камеру, закрыв отверстие тонкой алюминиевой фольгой. Далее ученые начали облучение с применением альфа-радиации. Хоть и позитроны выделялись, но так происходило только с участием полониевого источника. Без него время эмиссии сократилось до нескольких минут. 

Фредерик и Ирэн Жолио-Кюри

Фредерик и Ирэн Жолио-Кюри

Фредерик и Ирэн заметили, что некоторые из облучаемых образцов бора и алюминия не только сформировали новые химические элементы, но и стали радиоактивными. Так, бор трансформировался в изотоп азота, а алюминий - в фосфор. 

За получение новых радиоактивных элементов супруги Жолио-Кюри в 1935 году получили Нобелевскую премию. 

Фредерик Жолио-Кюри делал много для развития науки. Так, став профессором в парижском Коллеж де Франс, он основал исследовательский центр ядерной химии и физики. На этом его достижения не ограничиваются – ученый создал лабораторию для сотрудничества специалистов из разных сфер науки. 

Источник фото на главной странице: https://www.causeur.fr/wp-content/uploads/2019/10/bataille-eau-lourde-hitler-curie.jpg