На рубеже XIX–начале XX вв. наука сделала гигантский скачок в своём развитии, опрокинув многие казавшиеся незыблемыми научные истины. В естествознании были сделаны крупнейшие открытия, которые коренным образом изменили наши представления о мире. Теоретические работы Макса Планка, Эйнштейна,
Резерфорда и других учёных открыли в естествознании новую эру.
Крупнейшим событием в истории химии стало открытие в 1869 г. периодической системы, сделанное Дмитрием Ивановичем Менделеевым, являющейся научной основой современного учения о веществе.
Величайшим научным открытием стало обнаружение Вильгельмом Конрадом Рентгеном в 1895 г. Х-лучей, вошедших в историю науки и общества под названием «рентгеновские лучи». Вскоре после открытия рентгеновских лучей французским ученым Антуаном Сезаром Беккерелем обнаружено явление радиоактивности.
Но, несомненно, главные открытия в этой области принадлежат французским ученым Пьеру и Марии Кюри.
Изучая лучи, испускаемые ураном, они обнаружили, что некоторые урановые минералы более активны, чем сам металл или его соединения. Возникло предположение, что в минералах содержатся еще не известные радиоактивные элементы.
Это предположение было дважды подтверждено: 18 июля 1898 г. супруги Кюри сообщили об открытии полония, а 26 декабря стало днем рождения радия (от лат. radium — излучающий) — одного из самых замечательных элементов в истории человечества. В 1902 г. Кюри объявили о том, что им удалось выделить одну десятую грамма хлорида радия из нескольких тонн урановой смоляной обманки. Анализируя соединение, Мари установила, что атомная масса радия равна 226.
В 1903 году Шведская королевская академия наук присудила Пьеру и Марии Кюри Нобелевскую премию по физике за 1903 год «За исследование явлений радиации».
После смерти мужа в результате несчастного случая 19 апреля 1906 года, Мария Кюри продолжила исследования радия. В 1910 году совместно с известным химиком Андре Дебьерном она добивается крупнейшего научного успеха: им впервые в мире удается выделить чистый металлический радий. В 1911 году Мария получила Нобелевскую премию по химии — «За выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента» и стала первым в мире дважды лауреатом этой премии.
Получаемый до этого в лабораторных и промышленных условиях «радий» на самом деле представлял собой хлористую или бромистую соль этого самого радиоактивного элемента.
Научный интерес к радию проявили учёные во многих странах. Еще при жизни Марии Кюри радиевые институты начали работать в Париже, Вене и Варшаве.
В начале 1922 года Радиевый институт во главе с академиком В. И. Вернадским был создан в Петрограде. Новому институту подчинили радиевый рудник и недавно созданный завод в селе Бондюги (сегодня город Менделеевск, Татарстан). На этом заводе в декабре 1921 года были получены первые в Советской России высокообогащенные препараты радия. Мощность завода составила 1,5 г радия в год.
Радий
– главное свойство – высокая радиоактивность;
– непрерывно продуцирует тепло. При отсутствии теплоотвода нагревается до расплавления;
– продукт распада радия – радиоактивный газ радон;
– сам радий образуется в результате распада урана;
– ввиду сильной радиоактивности все соединения радия светятся голубоватым светом.
Неожиданная находка. Радий в подземных водах Ухты.
Начиная с Первой мировой войны, а особенно после её окончания, сердцами покорителей неба завладели дирижабли. Перелёты цеппелинов через Атлантику и к северному полюсу будоражили и восхищали умы человечества. Дирижабли строили в США, Англии, Германии, Италии. Не остался в стороне и Советский Союз. Для развития советского дирижаблестроения остро встал вопрос получения инертного газа гелия — наполнителя воздухоплавательных аппаратов. Он не загорался, как водород и служил идеальным материалом при строительстве дирижаблей.
Летом 1926 г. в Печорском крае на Среднем Тимане работала экспедиция Геолкома СССР. Одной из её целей был поиск месторождений газа с высоким содержанием гелия — инертного газа, необходимого для воздухоплавания. По поручению Института прикладной геофизики участник экспедиции А.А. Черепенников провел измерения радиоактивности в естественных и искусственных выходах природных газов и подземных вод. Измерения в полевых условиях неожиданно показали высокую радиоактивность воды из скважины №1 «Казённая», пробуренной В.И. Стукачевым в 1911 г., на территории Ухтинского нефтеносного района.
Измерения доставленных А.А. Черепенниковым проб воды, выполненные в 1927 г. в Радиометрическом подотделе Института прикладной геофизики Л.Н. Богоявленским, показали, что радиоактивность обусловлена необычно высоким содержанием в них Ra226 — в среднем 7,6×10 -9 г. радия на литр.
В самых богатых из известных в то время источниках радиоактивных вод в Гейдельберге (Германия) и Иоахимстале (Чехословакия), содержание радия было в десять раз ниже. Следует пояснить, что Ra226 является дочерним продуктом U238, поэтому в природе радий встречается только в урановых минералах. Но уникальные геохимические условия Среднего Тимана способствовали выщелачиванию радия из урансодержащих метаморфических сланцев и накоплению его растворимых соединений в пластовых водах. Открытие А.А. Черепенникова фактически привело к созданию нового направления в советской геологии — радиогеохимии подземных вод.
В 1927 г. А.А. Черепенников продолжил изучение радийсодержащих вод Ухтинского нефтеносного района. Воспользовавшись остатками оборудования солеварни А.Г. Гансберга, устроенной при скважине №1 «Казённая», он провел опыты по осаждению солей радия с помощью серной кислоты и получил свыше 32 кг концентрата. Последующие измерения показали, что содержание радия в этом концентрате составляет 144 мг на тонну. Это небывало высокая величина. Поэтому открытое месторождение радиоактивных вод было признано перспективным для промышленной добычи радия.
С момента открытия, учитывая все сложности его получения, радий считался самым дорогим и самым редким металлом в мире. Сегодня в разных статьях фигурируют различные данные о количестве добытого в первой четверти ХХ века радия и цены на этот металл. Не знаю, откуда берутся эти цифры, у каждого автора свои
расчётные единицы. Я же предлагаю обратиться к официальному источнику – Технической энциклопедии под редакцией Л.К. Мартенса, изданной в 1932 г. В статье о радии всё просто и понятно, и цена в привычных для нас долларах США.
Бо́льшая часть получаемого в то время в Советской России радия использовалась в научных исследованиях и медицине и была до обидного мала. Интерес к радию проявился и в Наркомате по военным и морским делам СССР в части производства светосоставов для различных приборов военного назначения и часов. Закупать
радий за границей было крайне дорого. Назрела острая необходимость увеличения добычи радия из собственного сырья.
Продолжение следует.
Автор: Владимир Петрович Гирин
