Мария Склодовская-Кюри - читать бесплатно онлайн полную версию книги автора Дмитрий Прокопец (Приложения) #13

Приложения

Полоний и радий

Великий путь во имя науки, который открыли Пьер и Мария Кюри, продолжается. Элементы, открытые на рубеже веков, вошли и в науку, и в промышленность. Они служат в разных областях жизни человека. Рассмотрим их поближе.

Полоний

Атомная бомба

Из полония, вернее, из его изотопа полоний-210 выполнялся взрыватель (или инициатор реакции) для атомной бомбы. Период полураспада изотопа 138 дней, излучаются только альфа-частицы, доля гамма-квантов ничтожна. Когда распад произошел, остается стабильный свинец-206.

Если обернуть полоний оболочкой из вещества, в котором альфа-частицы вызывают превращение с эмиссией нейтронов (такие существуют), появится мощный нейтронный источник, который и способен инициировать ядерную реакцию.

Однако такой взрыватель достаточно быстро портится. Поэтому после первых атомных бомб, когда американцы смогли продемонстрировать чудовищную эффективность этого оружия массового поражения, начались поиски других взрывателей. Сейчас полоний в этом качестве не используют.

Где еще применяют полоний-210

Главное использование полония в настоящее время — ионизация воздуха альфа-частицами. Одно время это свойство использовалось для облегчения зажигания топлива в двигателях внутреннего сгорания: полоний добавлялся в сплав, из которого изготавливались электроды свечи зажигания.

Также контейнер с микроскопическими количествами полония применяют для устранения заряда с самых разных поверхностей — от частиц порошков до автомобилей перед покраской. Для этого организован выпуск ионизаторов со сменными полониевыми картриджами, которые сохраняют активность в течение года. Иногда ионизатор прикрепляют к кисточке для сметания пыли. Для безопасности слой полония окружен слоями меди, серебра и никеля — эти слои удерживают частички радиоактивного металла, однако альфа-частицы легко проходят сквозь слои и, соединяясь с электронами на обрабатываемой поверхности, снимают с нее заряд, затем, превращаясь в атомы гелия-4, улетают прочь.

В чем опасность полония

Главная опасность связана с высоким удельным энерговыделением полония: из-за такого энерговыделения монолитный полоний может сам по себе расплавиться и начать испаряться. Нестабилен даже твердый полоний: слиток полония всегда окружен облачком ядовитого аэрозоля. Если его случайно вдохнуть, организм получит высокую дозу облучения. Альфа-частицы обладают малой проникающей способностью, но большой разрушающей силой, поэтому вокруг каждой частички полония, попавшей в организм, возникает зона серьезных поражений. Существуют немногочисленные данные о поражающей способности полония: он поражает костный мозг, вызывая проблемы с кроветворением, и разрушает слизистую оболочку кишечника (если попадает туда вместе с пищей).

Сколько природного полония получает человек

Полоний-210 всегда присутствует в окружающей среде — это один из продуктов распада урана-238. В фосфорных удобрениях повышенное содержание урана и его продуктов, таким образом, и культурные растения обогащены ураном и полонием. Больше всего полония в дыме сигарет, что существенно повышает риск рака гортани и легких у курильщиков.

Радий

Радий — самое радиоактивное долгоживущее вещество на свете: уровень облучения от 1 г радия примерно такой же, как от 1 т урана. Если держать образец радия в герметично закрытой ампуле, со временем его радиоактивность многократно возрастает. Позднее Эрнест Резерфорд объяснил причину этого явления: при распаде радий порождает цепочку короткоживущих изотопов различных элементов. Вот пример распада радия-226, самого долгоживущего изотопа радия с периодом полураспада 1600 лет: радон-222 — 3,8 дней, полоний-218 — 3,1 месяца, свинец-214 — 26,8 месяца, висмут-214 — 19,9 месяца, полоний-214 — 164 микросекунды, свинец-210 — 22,3 года, висмут-210 — 5 дней, полоний-210 — 138 дней; в результате радий превращается в стабильный свинец-206. Как видно, первым в цепочке стоит газ радон; если он не улетучится, то в сосуде количество радиоактивных веществ возрастет многократно. В конечном счете радий излучает и гамма-лучи, и альфа-частицы, и бета-электроны — и все благодаря продуктам распада.

Откуда берется радий

Он образуется при распаде урана и тория: уран-238 дает долгоживущий радий-226, уран-235 — радий-223 с периодом полураспада 11,4 суток, торий-232 — радий-228 с периодом полураспада 5,75 лет, торий-228 — радий-224 с периодом полураспада 3,7 суток. Поэтому в природе радий встречается в тех же минералах, которые содержат уран и торий.

Искусственные изотопы изготавливают с помощью ускорителей: бомбардируя протонами с энергией 800 МэВ мишень из природного тория, получают актиний-225 и радий-223. Радий-223 образуется и в результате распада актиния-227, который работает в актиний-бериллиевых генераторах нейтронов. Из такого генератора радий можно извлечь, а очищенный актиний снова использовать. О том, где находит применение радий-223, будет сказано ниже.

Что такое радиевый эквивалент

В 1910 году Мария Склодовская-Кюри по просьбе коллег изготовила радиевый эталон радиоактивности. На его основе были созданы национальные эталоны, переданные во многие страны, а число распадов в секунду, которые дает грамм радия-226, назвали «один кюри». Один кюри — очень высокая доза радиации, поэтому для практических целей ввели беккерель — число распадов в секунду. Один кюри равен 3,7 х 1010 беккерелей; в них измеряют содержание радиоактивных веществ.

Что такое радиевый бум

В радии было чудесно все. Он оказался мощным источником энергии. Словно соприкоснувшись с философским камнем, он сначала становился газом, а потом обращался в свинец. Исследователи по всему миру понимали, что перед ними одна из величайших тайн природы. Вскоре в Париже, Вене, Варшаве, Денвере, Петрограде открылись Институты радия. Началась промышленная переработка урановой руды, причем уран со своей слабой радиоактивностью оказывался в отвалах. Объем добычи был очень мал — во всем мире в год получали считаные граммы радия, а цена одного его грамма была равна цене 160 кг золота.

Вскоре радий стали применять в самых разных областях науки и техники — старались и ученые, и энтузиасты. Некоторые способы его использования сейчас, конечно, вызывают недоумение и даже удивление. Английская компания Radior Co., к примеру, с 1918 года выпускала омолаживающие кремы, косметику и парфюмерию, содержащие радий. Был и хлеб, замешанный на минеральной воде из урановых рудников Йохимшталя, омолаживающие шоколадки с радием, пластинки, которые следовало на ночь класть под мошонку для увеличения мужской силы. Поскольку очень быстро было установлено, что радиация угнетает бактерии, соединения радия стали добавлять в зубной порошок и пасту, пытались даже с его помощью стерилизовать молоко. Радиевый бум продлился до 30-х годов XX века.

Как радий применяют в медицине

Первое важное практическое применение радия связано с высокой биологической активностью его излучения: при большой дозе оно способно убивать все живое, и прежде всего клетки злокачественных опухолей. Метод сначала назвали «кюритерапия», теперь он известен как «радиотерапия». Кюритерапия в простейшем виде представляла собой наложение на опухоль пластинки, покрытой хлоридом радия. В опухоль, например, языка или носа втыкали иглы, опять же, с покрытием из хлорида радия либо содержащие ампулу с радоном. Количество радия в таких устройствах исчисляется миллиграммами, служат же они очень долго, ведь его период полураспада 1600 лет. Более того, поскольку учет таких иголок и пластин был налажен слабо, они до сих пор могут находиться в каких-нибудь клиниках и лабораториях. Граммовые количества радия применяли в первых радиевых пушках — приборах для облучения опухолей на расстоянии.

Появление ядерной энергетики и ускорителей снизило до нуля потребность в радии: новые источники изотопов имели гораздо более контролируемый спектр излучения и время полураспада. Также они оказались значительно более дешевыми, чем радий, добытый из урановой руды. Правда, в XXI веке короткоживущий радий-223 нашел новое применение: им лечат болезненные метастазы, возникающие в костях вследствие рака предстательной железы, при этом жизнь пациентов в среднем продлевается до полугода. Соответствующий препарат называется альфарадин, он проходит очередные клинические испытания.

Где еще применялся радий

Второе место по применению после медицины радию обеспечила его способность вызывать свечение. Радиевый образец и сам по себе окружен слабым сиянием — это светятся возбужденные его излучением атомы азота воздуха (название “радий” от лат. radius — луч). Специальный краситель-флуорофор (чаще всего использовался с этой целью сульфид цинка) светился гораздо ярче. Краска на основе сульфида цинка с радием быстро нашла применение при изготовлении циферблатов часов, всевозможных указателей, надписей, декоративных узоров. С начала Первой мировой войны такую краску стали наносить на стрелки и деления циферблатов всевозможных приборов.

Сведения о том, что радиация вредна, по одной из версий, появились именно после того, как началось массовое производство этих приборов. Дело в том, что в 20—30-х годах регистрировались массовые заболевания работниц, которые во время войны наносили радиоактивную краску на стрелки и циферблаты. Хозяева производств поначалу отрицали связь между заболеваниями и радием. Однако тот факт, что радий вызывает лучевую болезнь, в конце концов был установлен.

Чем полезна вода, содержащая радий

Возле источников минеральных вод с давних времен устраивали бальнеологические курорты. Когда же обнаружили, что во многих таких источниках концентрация радия повышена, ему и приписали целебные свойства. Считалось, что радиация стимулирует организм, ускоряет в нем обмен веществ, активирует действия ферментов. Лечебные процедуры с такой водой снижали кровяное давление за счет расширения сосудов, способствовали восстановлению здоровья, а особенно помогали при подагре и ревматизме за счет усиленного выведения мочевой кислоты из организма. Тогда же появилась идея продавать соли, содержащие радий, чтобы люди сами могли готовить радиевые ванны и потреблять целебную воду. Естественно, неаккуратное обращение с такими солями или водами приводило к скорой смерти от лучевой болезни.

Как влияет радий на живые существа

Распространившиеся слухи о том, что радий способствует повышению урожайности сельхозкультур, привели к мысли, что отходами от переработки руды, содержащими следы радия (а также урана и тория, которые тогда не использовались), следует удобрять поля. В результате некоторые поля в США, Канаде и Франции были «удобрены» радиоактивными веществами. Вообще-то радий неизбежно попадает на поля вместе с фосфорными удобрениями, но растения забирают из почвы всего не более 1 % радия. В любом случае, если речь не идет о почвах в районах месторождений урана (или буровых установок), концентрации природных радиоактивных элементов в растениях значительно ниже предельно допустимой нормы. В малых дозах радий стимулирует активность дрожжевых грибков — это явление пытались использовать для ускорения спиртового брожения. Стимулирующему действию радиоактивных радоновых ванн или минеральной воды на человека посвящена обширная литература.

В больших же дозах радий вызывает радиационные ожоги и лучевую болезнь. Его негативное воздействие усиливает и тот факт, что при распаде радия образуется целый спектр сильнорадиоактивных веществ.

Есть ли радий вокруг нас

Радий может присутствовать в строительных материалах. Строго говоря, основной радиоактивный элемент в нашем окружении — это калий-40 с периодом полураспада 1,3 млрд лет. Ему принадлежат 12 из каждой 1000 атомов калия. Несмотря на слабую радиоактивность (на пять порядков ниже, чем у радия), из-за ощутимого количества калий вносит основной вклад в естественный фон. Однако калий и его соли — твердые вещества.

При распаде радия образуется радон, газ, который неизбежно сочится из стен и оказывается в помещении. Там он становится полонием, оседает на частицах пыли и продолжает превращаться в другие радиоактивные элементы, облучая помещение. Считается, что безопасную дозу радона, выделяющегося из стен здания, обеспечивает эффективная доза радия в 10 Бк/кг (сюда входит еще и торий, который сопутствует радию и тоже образует радон).

Неизбежно радий оказывается на тех свалках, куда попадают приборы со светящимися циферблатами или оборудование из клиник, где применяли радиоактивные материалы. Может он попасть и в металлолом. Тогда на ближайшие тысячелетия (период полураспада радия, как мы знаем, 1600 лет) полученный из лома металл станет источником излучения, сила которого будет зависеть от количества попавшего туда радия.

Новые физические единицы — беккерель и кюри

Теперь все же немного физики. Ведь историю жизни любого ученого нельзя отделить от истории развития науки, которой он посвятил себя.

В 1895 году Вильгельм Конрад Рентген открывает излучение с удивительными свойствами: оно, подобно свету, действует на фотопластинки, возбуждает свечение люминесцентных экранов и с легкостью проникает через непрозрачные преграды. Всего через несколько лет выяснилось, что источником подобного излучения может быть не только работающая трубка Крукса (как в опытах самого Рентгена), но и вещества, содержащие уран. К тому же эти вещества испускали неизвестное излучение непрерывно, неизменно и без подачи энергии извне.

За этим наблюдением последовала буквально лавина открытий: открытие радия, полония, а затем целой вереницы новых радиоактивных элементов. Позже была установлена связь радиоактивного распада с превращением одного элемента в другой, проведены и задокументированы первые ядерные реакции… Одним словом, простой опыт Беккереля с урановой солью, лежащей на фотопластинке, завернутой в черную бумагу, буквально распахнул шкатулку Пандоры, хранящую новые знания. Сейчас понятно, что это была именно шкатулка Пандоры — на каждое новое открытие буквально набрасывались представители отраслей, изготавливающих оружие и другие средства массового уничтожения. Понятно, что повторение каждого опыта невозможно было без точного воспроизведения всех условий, в том числе и равных количеств вещества, в этом опыте принимающего участие. И, конечно, в новой отрасли физики нужны были и новые, доселе неизвестные величины измерения.

Вот об этом мы сейчас и поговорим.

Первым измерительным прибором для определения интенсивности ионизирующей радиации был обыкновенный электроскоп, или электрометр (его, к слову, использовали и супруги Кюри), который разряжался под действием излучения, и скорость этого разряда была пропорциональна интенсивности излучения. А первым эталоном радиоактивности стала… ампула с миллиграммом радия.

Эта ампула была не только эталоном для градуировки электрометров и ионизационных камер — это была также и мера количества радиоактивности. Постоянство излучения радия оказалось в этом смысле просто идеальным его свойством — интенсивность этого излучения зависела только от количества вещества. Поэтому навеска радия весом 1 мг, запаянная в платиновую ампулу, позволяла больше никогда радий не взвешивать. Теперь для измерения количества радия достаточно было сравнить интенсивность гамма-излучения от эталонной ампулы и образца, помещенного в ампулу с такой же толщиной стенки. Причем это был метод, позволявший определить массу радия с высокой точностью. Поэтому запаянные ампулы с радием заняли свое законное место в палатах мер и весов наравне с эталонами метра, килограмма и другими эталонными мерами. В отличие от мер абсурдных, вроде «сферического коня», ампула с радием работала точно.

Строго говоря, источником гамма-излучения является не радий. И именно с этим связано то, что эталоном была запаянная ампула. Дело в том, что радий-226 не излучает гамма-лучи при распаде. Он испускает альфа-частицу, превращаясь в радон-222, который сначала называли эманацией радия. Радон также альфа-активен, в ампуле он претерпевает ряд распадов, испуская альфа— и бета-частицы. Эти распады, в свою очередь, сопровождаются гамма-излучением. Из запаянной ампулы радону деваться некуда — так между радием и радиоактивными продуктами его распада устанавливается многолетнее равновесие: сколько радона (и каждого последующего члена радиоактивного ряда) образовалось, столько и распадается.

Затем стали сравнивать с радием количества и радиоактивности открытых позднее элементов, и появилась такая единица радиоактивности, как миллиграмм-эквивалент радия. То есть такое количество радиоактивного вещества, которое на том же расстоянии дает такую же интенсивность гамма-излучения, как и миллиграмм радия.

Единица радиоактивности миллиграмм-эквивалент радия имеет очевидный недостаток: само гамма-излучение есть определенного рода побочный эффект радиоактивного распада. Зачастую оно либо отсутствует полностью, либо возникает не в каждом акте распада. Поэтому от сравнения по интенсивности гамма-излучения позже перешли к понятию активности, то есть количества актов распада в препарате в единицу времени. Эталон же остался прежний — все та же ампула с радием. Так появилась единица измерения радиоактивности кюри (Ки). Сейчас ее определяют так: активность радиоактивного вещества, в котором в единицу времени распадается столько же атомов (да-да, именно в штуках), сколько распадается атомов радия-226 в одном его грамме.

Понятно, что эта единица названа в честь Пьера Кюри и Марии Склодовской-Кюри. Она была введена в употребление на Международном конгрессе по радиологии и электричеству в Брюсселе (1910 год).

В настоящее время кюри считается устаревшей, как и все другие внесистемные единицы. В современной системе измерений — системе СИ — ее заменил беккерель. Беккерель (Бк) — это активность препарата, в котором в среднем в секунду происходит один распад. Таким образом, 1 Ки = 3,7х1010 Бк.

Электрометр и экспозиционная доза

Электрометр, как уже упоминалось, был первым устройством для измерения интенсивности радиоактивного излучения. Электрометр с определенной скоростью разряжался под действием излучения радия. Этот прибор был также предтечей ионизационной камеры. Камеру заполнял воздух, в ней находились два противоположно заряженных электрода. Эта камера позволяла определить количество ионов, образовавшихся в воздухе, заполнявшем камеру: ионы в электрическом поле внутри ионизационной камеры движутся к электродам и, достигнув, разряжают их. По интенсивности уменьшения заряда электродов и определялось количество пар ионов, образовавшихся в воздухе под действием излучения. А если измерить ток, протекающий через камеру, включенную в цепь источника напряжения, можно определить и количество ионных пар, рождающихся в камере в единицу времени. Понятно, что это количество будет пропорционально интенсивности излучения.

Так измеряют величину, которую назвали экспозиционной дозой радиоактивного излучения. Единица измерения экспозиционной дозы — рентген (Р). То есть при экспозиционной дозе в 1 Р в одном кубическом сантиметре сухого воздуха образуется одна единица по системе СГСЭ (в СИ — кулонов, Кл) заряда каждого из ионов, что соответствует количеству пар ионов. Кстати, эталонный 1 мг радия в платиновой ампуле на расстоянии 1 см в течение часа создает экспозиционную дозу в 8,4 Р. Если речь заходит о времени, говорят о мощности экспозиционной дозы 8,4 Р/ч.

В системе СИ специальной единицы для экспозиционной дозы нет — применяют единицу «кулон/килограмм»: 1 Кл/кг = 3875,97 Р. Однако в настоящее время данная единица используется крайне редко — уже отказались от самого понятия «экспозиционная доза». Дело в том, что величина эта, хоть и измеряется достаточно легко, для практического применения малопригодна. И ученых, и простого человека интересует не количество ионов, образовавшихся в воздухе, а действие, которое облучение производит на живую ткань или вещество.

Поглощенная доза

Разумно будет считать поглощенную веществом энергию мерой воздействия радиоактивного излучения на это вещество. Это и будет поглощенная доза, и ее мерой является энергия излучения, поглощенная единицей массы вещества. Единицей измерения поглощенной дозы в СИ является грей: 1 Гр = 1 Дж/кг. Раньше применялась другая единица — рад. 1 рад = = 100 эрг/г = 0,01 Гр. При экспозиционной дозе 1 Р поглощенная доза в воздухе равна 0,88 рад. В большинстве случаев эти 0,88 округляют до единицы, приравнивая рад к рентгену (хотя по сути это разные физические величины), а грей (и зиверт, о котором будет сказано ниже) к 100 рентгенам.

Конечно, доза энергии в различных веществах при одной и той же экспозиционной дозе будет различной в зависимости от вида и энергии излучения и свойств вещества-поглотителя. По этой причине сейчас отказались от понятия «экспозиционная доза». На практике гораздо более корректным является измерение не экспозиционной дозы, а использование детектора, средний атомный номер которого равен среднему атомному номеру биологической ткани. В этом случае говорят о тканеэквивалентном детекторе. И далее измеряют поглощенную дозу в этом детекторе. Тогда с определенной степенью вероятности можно полагать, что поглощенная доза в биологической ткани равна поглощенной дозе в детекторе.

Реакция живых тканей

Позже выяснилось, что разные виды радиоактивных излучений действуют на живую ткань по-разному. Альфа-излучение, протоны и нейтроны при равной поглощенной дозе наносят живым тканям значительно больший вред, чем гамма-излучение и бета-частицы. Поэтому наряду с поглощенной дозой возникает еще один вид измерения — эквивалентная доза. Она равна дозе гамма-излучения, которая вызывает такой же биологический эффект, как и доза рассматриваемого излучения.

Единицей измерения эквивалентной дозы является зиверт (Зв). Старой единицей эквивалентной дозы был биологический эквивалент рентгена, бэр, по-английски REM (в переводной литературе и у рентгенологов встречается единица рэм — это тот же бэр). 1 Зв = 100 бэр.

И наконец, третья доза, после поглощенной и эквивалентной. Рассматривают так называемую «эффективную дозу». Она учитывает не только различные степени вредности излучения, но и различные степени вредности облучения той или иной части тела или органа (если облучению подвергается не все тело, а его часть). Каждой ткани и органу приписывают взвешивающие коэффициенты так, чтобы сумма этих коэффициентов была равна единице. При равномерном облучении всего тела эффективная доза равна эквивалентной. Измеряется она в тех же единицах, что эквивалентная.

Как измеряются дозы радиации

Чтобы измерить экспозиционную дозу, берется определенный объем воздуха и устанавливается количество образовавшихся в нем ионов. Эту задачу отлично решает ионизационная камера. На основе ионизационных камер создана бóльшая часть накопительных дозиметров «карандашного» типа.

Чтобы выполнить измерение поглощенной дозы, необходимо измерить количество энергии, выделившееся в веществе. И тут появляются сложности: напрямую эту энергию измерить чрезвычайно непросто, в большинстве случаев она весьма и весьма мала. Один грей (это серьезная доза, уже вызывающая лучевую болезнь) — это всего лишь джоуль на килограмм. Если попытаться измерить эту дозу, например, по изменению температуры, то алюминий, к примеру, нагреется едва ли больше, чем на тысячную градуса.

Поэтому косвенными являются все методы измерения поглощенной дозы или ее мощности. Другими словами, при наблюдении некоего процесса, вызываемого облучением и требующего затраты энергии, предполагается, что «выход» этого процесса будет линейно зависеть от энергетического вклада в него поглощенного излучения.

Первичный акт взаимодействия ионизирующего излучения с веществом — почти всегда собственно ионизация. Квант гамма-излучения или иная частица, испускаемая радиоактивным веществом, разумеется, имеет энергию, значительно превышающую энергию, необходимую для того, чтобы вырвать из атома электрон. Поэтому одной только ионизацией дело не заканчивается. Вдоль всей траектории движения частицы в веществе образуются свободные электроны и положительно заряженные ионы, энергии которых превышают энергию ионизации. Все это приводит к развитию целого каскада процессов образования свободных электронов и ионов, до тех пор, пока их суммарная энергия не окажется сравнимой с энергией химической связи, с первыми энергиями ионизации и т. д. И вот эти каскадно образовавшиеся электроны и ионы непосредственно и будут воздействовать на рассматриваемое вещество. При этом воздействие будет характерным для ионизирующих лучей: будут возбуждаться люминесценция, инициироваться химические реакции, разрушаться биологические структуры, либо вещество станет носителем электрического тока. Количество этих электронов и суммарная энергия будут пропорциональны поглощенной дозе (если рассматривать совсем строго — минус энергия электронов, вылетевших за пределы вещества), при этом сами электроны могут и не «знать» (и не «знают») о том, что их породило.

О дозиметрах мы сейчас говорить не будем, заметим только, что их достаточно много — от фотопленки в светонепрозрачной обертке до счетчиков частиц (пример — счетчик Гейгера). Однако у каждого из этих дозиметров свои достоинства и недостатки.

История изучения радиоактивности чрезвычайно молода, так же молода и наука о ее измерении. Тем более что измеряться-то должно, в первую очередь, воздействие на биологические объекты, свойства которых меняются зачастую непредсказуемым образом и достаточно быстро.

Но, как бы то ни было, первая и главная величина, от которой происходят все остальные, — это кюри, навсегда оставившая в истории имя великой женщины.

Важнейшие даты в жизни Марии Кюри

7 ноября 1867 года. Варшава. В семье Владислава и Брониславы Склодовских рождается пятый ребенок — дочь Мария.

Июнь 1883 года. Варшава. Мария Склодовская с золотой медалью оканчивает гимназию.

1884 год. Варшава. Марии Склодовской 16 лет. Она начинает давать уроки. Параллельно ходит на лекции и практические занятия в «Вольный университет».

1885–1891 годы. Мария Склодовская служит гувернанткой в нескольких зажиточных семействах, много времени и сил уделяет самообразованию. Деньги, полученные в это время, частично отправляет старшей сестре Брониславе в Париж, где та учится. Разрыв с Казимиром Зоравским. Возвращение в Варшаву. Мария самостоятельно занимается химией в лаборатории Музея промышленности и сельского хозяйства. Мария приезжает в Париж.

1891–1894 годы. Мария Склодовская — студентка Сорбонны, факультет естествознания. Напряженные занятия и трудная жизнь на несколько франков в день. Девушка проявляет невероятные способности и огромное трудолюбие и получает два диплома — по физике и математике. Знакомство с Пьером Кюри.

26 июля 1895 года. Пьер Кюри и Мария Склодовская становятся мужем и женой. Начало работы Марии в лаборатории Пьера Кюри в Институте физики и химии.

12 сентября 1897 года. У Марии Кюри рождается первый ребенок — дочь Ирен, будущий физик и лауреат Нобелевской премии. Мария Кюри начинает изучать явление радиоактивности, которое было открыто Анри Беккерелем в 1896 году. В ходе исследований становится ясно, что излучение соединений урана — это свойство его атомов.

1898 год. Мария Кюри предполагает, что минералы, содержащие уран и торий, также содержат новый радиоактивный элемент. Напряженная совместная работа супругов Кюри приводит к блестящим результатам: в июле был открыт новый элемент — полоний, а в декабре еще один — радий.

1899–1900 годы. Пьер и Мария Кюри продолжают исследовать явление радиоактивности. Установлено, что радий испускает три вида лучей: альфа-, бета— и гамма-лучи. Супруги отклоняют предложение Женевского университета работать там, остаются во Франции: Пьер начинает преподавать в Сорбонне, а Мария — в Севре.

1900–1906 годы. Выделение чистых солей радия, открытие физиологического воздействия радия на организм, начало промышленного производства радия. Мария Кюри пишет ряд трудов по радиоактивности. Радий становится предметом исследования ученых во всем мире.

1903 год — супругам Кюри и Анри Беккерелю присуждена Нобелевская премии по физике. Также в это время супругам Кюри Лондонским королевским обществом присуждены медали Дэви.

19 апреля 1906 года. Париж. Трагическая гибель Пьера Кюри. Национальный траур по великому ученому.

13 мая 1906 года. Париж. Мария Кюри назначена профессором факультета естествознания Сорбонны. Впервые в истории французской высшей школы женщина получила профессорскую кафедру.

1906–1914 годы. Париж. Мария Кюри продолжает исследования, начатые совместно с мужем и прерванные его смертью. Она создает и читает первый в мире курс лекций по радиоактивности. Редактирует и выпускает сборник «Труды Пьера Кюри».

1911 год. Марии Кюри присуждается Нобелевская премия по химии. Начало строительства Института радия.

1914–1918 годы. Война. Мария Кюри создает 220 стационарных и передвижных рентгеновских установок. Вместе со старшей дочерью Ирен отправляется на поля сражений. Начало применения радона (эманации радия) в медицинских целях.

1919–1934 годы. Продолжение исследований в Институте радия. Поездки на конгрессы и личные приемы. Общественная деятельность. Создание Института радия в Варшаве. Тяжелая болезнь.

4 июля 1934 года. Мария Кюри умирает.