Открытие радиоактивности. 
Общая химия

Год спустя после открытия Рентгена французский физик А. А. Беккерель (1852—1908) заметил, что соли урана, самого тяжелого из известных в то время химических элементов, обладают свойством испускать какие-то особые лучи, которые, подобно рентгеновским лучам, могут проникать сквозь различные вещества и вызывать почернение фотопластинки, защищенной от действия обычного света.

Огромный вклад в изучение радиоактивности внесли французские ученые М. Склодовская-Кюри (1867—1934) и ее супруг П. Кюри (1859—1906). Склодовская-Кюри обнаружила, что излучение, подобное урану, испускает и торий. Именно она предложила назвать новое явление радиоактивностью.

Кюри предприняли исследование всех известных урановых соединений. Оказалось, что радиоактивность является свойством, присущим атомам урана, так как интенсивность излучения зависит только от количества урана в соединениях и совершенно не зависит от того, с какими другими элементами соединен уран. Когда Кюри перешли к исследованию природных соединений урана, то оказалось, что, несмотря на меньшее содержание урана, они обладают большей радиоактивностью, чем чистые соли или сам уран. Естественно было предположить, что урановые руды содержат примесь другого радиоактивного элемента, а так как обычным анализом его не удавалось обнаружить, то следовало допустить, что этот элемент находится в руде в очень малом количестве.

Действительно, последовательно выделяя из урановой смоляной руды содержащиеся в ней вещества, Кюри установили присутствие двух новых сильно радиоактивных элементов. Один из этих элементов по предложению Склодовской-Кюри, родившейся в Польше, назвали полонием, а другой — радием. Оба элемента содержались в руде в ничтожно малом количестве. Для выделения их в чистом виде требовалось произвести обработку огромного количества руды. Исходным материалом послужила не сама смоляная руда, а отходы, оставшиеся после выделения урана. В результате огромного кропотливого труда, занявшего более полугода, подвергнув переработке несколько тонн отходов руды, Кюри получили только сотые доли грамма радия в виде чистого хлорида радия. Однако и этого количества было достаточно, чтобы произвести настоящий переворот в науке. Полоний, ввиду практически неуловимых его количеств в руде, в чистом виде выделить не удалось. Позднее в урановой руде был открыт еще один радиоактивный элемент — актиний.

Свойства радия изучены достаточно подробно. Это металл серебристого цвета, мягкий, разлагающий воду при обычной температуре. По химическим свойствам он очень похож на барий, вместе с которым находится в группе ПА таблицы Менделеева. Обычно радий получают в виде хлорида RaCl₂ или бромида RaBr₂. Радий широко распространен в природе, но при этом относительное содержание его крайне мало. Он встречается во многих минералах и минеральных источниках. Самая богатая радием урановая руда содержит только 0,3 г радия на 1 т руды.

Наиболее примечательное свойство радия — его высокая радиоактивность, многократно превышающая радиоактивность урана. За счет радиоактивных излучений соли радия светятся в темноте. Излучения несут энергию, переходящую в теплоту. Калориметрические измерения показали, что 1 г радия выделяет за 1 час около 573 Дж энергии, причем наблюдения в течение многих лет не обнаруживают уменьшения этой мощности. Эти удивительные свойства радия, казалось, подвергали сомнению самый закон сохранения энергии. Радий являлся как бы вечным источником энергии, получаемой без всякой затраты другого вида энергии. Поэтому не удивительно, что многие ученые занялись исследованием радия и радиоактивных излучений. Результаты исследований оказались столь значительными, что заставили в корне изменить прежние представления о химических элементах и неизменяемости атомов.