Prožili slávu nevšední, ale krátkou, což platí o slávě vůbec.
Nové prvky
Paní Marii Sklodowské-Curie bylo při zkoumání radioak-
tivity uranových nerostů nápadné, že zatímco u uměle připra-
vených sloučenin uranu změřená radioaktivita vesměs odpoví-
dala jejich obsahu uranu, vykazovaly přírodní uranové nerosty
radioaktivitu většinou značně vyšší, než by se dalo vzhledem
k jejich obsahu uranu očekávat. Jáchymovský smolinec měl
dokonce téměř třikrát vyšší radioaktivitu než samotný kovový
uran.
Ze skutečnosti, že radioaktivita čistých uranových prepa-
rátů je vesměs úměrná jejich obsahu uranu nezávisle na druhu
sloučeniny, usoudila paní Curie, že radioaktivita je vlastností
atomů. Za tohoto předpokladu mohla být vyšší měrná radioak-
tivita přírodních uranových sloučenin vysvětlena pouze tím, že
tyto nerosty obsahují ještě další prvek, který svou radioaktivi-
tou předčí uran. Který je to prvek, chtěla paní Marie se svým
manželem Pierrem Curie a ve spolupráci s G. Bémontem zjis-
tit chemickou analýzou smolince, při níž sledovala postupně
vylučované sraženiny měřením jejich ionizačních schopností.
Ve sraženině vzniklé po zavedení sirovodíku (H
2
S), kdy se uran nesráží, se projevila přítom-
nost silně radioaktivní látky, která v dalším analytickém postupu provázela vizmut. Protože
vizmut sám nevysílá tak intenzivní radioaktivní záření (radioaktivita vizmutu je tak slabá, že
ji nebylo možné tehdejšími přístroji vůbec zjistit), muselo jít o nový prvek, vlastnostmi velmi
podobný vizmutu. Paní Curie mu dala název polonium, podle své rodné země – Polska. Při
dalším analytickém dělení byl nalezen další radioaktivní prvek, provázející baryum. Pro své
neobyčejně silné radioaktivní záření byl pojmenován radium (tj. zářící). Kvůli názornosti je
vhodné uvést, že v temné místnosti světélkuje radiová sůl, byť je uzavřená v olověné schrán-
ce, modravým světlem, které uvidíme, i když máme zavřené oči. Příprava čistého radia byla
velmi obtížná, protože tento prvek je v uranových rudách přítomen pouze v nepatrném množ-
ství. Ze zbytků po zpracování uranové rudy na barvy, které získala od rakouské vlády, připra-
vila po zdlouhavé práci 0,1 g čisté soli radia – chloridu radnatého.
Rok po objevu polonia a radia nalezl A. Debierne (1899) ve zbytcích po zpracování smo-
lince další radioaktivní prvek – aktinium. Protože obsah aktinia ve smolinci je ještě nepatrněj-
ší než obsah radia (1/300 obsahu radia), je příprava čistého přírodního aktinia ve vážitelném
množství mimořádně obtížná.
Rostoucí badatelská aktivita byla pochopitelně provázená také řadou omylů. Ještě dlouho
po ohlášených objevech nových radioaktivních prvků byla bezpečně prokázána pouze exis-
tence radia. I od prvního zjištění radioaktivity baryové frakce, která byla přisouzena existenci
nového prvku radia, bylo třeba několika let usilovné práce na přípravu desetin gramu dosta-
tečně čistého preparátu chloridu radnatého, nezbytného ke zjištění základních vlastností urču-
jících postavení tohoto nového prvku v periodickém systému. Vývoj poznatků o poloniu a ak-
tiniu byl mnohem složitější a k získání chemických individuí těchto prvků došlo daleko poz-
ději. Radioaktivní látku separovanou s vizmutovou frakcí označili Curieovi jako radioaktivní
prvek polonium. Tuto aktivitu nazval v roce 1902 Marckwald radiotellurem pro její chemické
vlastnosti podobné telluru. Další radioaktivní látku, kterou Debierne separoval s titanem
a označil jako nový radioaktivní prvek aktinium, nejprve prohlásil za chemicky příbuzný
s titanem, zanedlouho tuto podle něho krátkodobou aktivitu naopak za chemicky podobnou
Maria Sklodowska-Curie
thoriu. Naproti tomu v roce 1902 Giesel popsal emanující látku chemicky podobnou prvkům
ceritové skupiny. Zakrátko získal preparát, jehož podstatnou součástí byl lanthan, dle spekt-
rální analýzy ale prostý thoria. Ze schématu počáteční části rozpadové řady aktiniové lze
soudit, že Debierne získal preparát, který sice emanoval, neobsahoval však aktinium
227
Ac,
ale pouze krátkodobější radionuklidy
227
Th a
223
Ra, jejichž radioaktivní rozpad vede k emana-
ci radonu
219
Rn. Přesto však je v literatuře objev aktinia připisován Debiernemu.
Úspěch řešení problému izolace stopových množství polonia, radia a aktinia na samém
počátku 20. století závisel jak na chemických vlastnostech izolovaných prvků a s tím souvise-
jícími možnostmi separačních metod (srážení, krystalizace), tak v neposlední řadě na výskytu
těchto prvků ve výchozím materiálu, jímž byly nerozpustné zbytky po chemickém zpracování
jáchymovského smolince. V uranových minerálech, kde mateřské nuklidy uranu jsou v radio-
aktivní rovnováze se svými dceřinými (rozpadovými) produkty, obsahuje jedna tuna přírodní-
ho uranu 0,332 g radia Ra, 0,000075 g polonia
210
Po a 0,00068 g aktinia
227
Ac. Pro vysokou
obtížnost jejich izolace ve srovnání s radiem hovoří i jejich chemické vlastnosti, neboť sepa-
race stopových množství aktinia od lanthanu tehdy nebyla reálná. V makroskopických množ-
stvích a v dostatečně čistém stavu byly tyto dva prvky získány teprve v padesátých letech
20. století syntetickou cestou.
(Ve vážitelném množství bylo v čistém stavu připraveno až umělé aktinium na základě
jaderné reakce
226
Ra (n,
γ
)
227
Ra
→
β
227
Ac;
tímto způsobem připravil F. Hagemann r. 1950 1,3 mg čistého aktinia z 1 g radia v podobě
RaBr
2
. Protože se aktinium druží ke vzácným zeminám, zejména k lanthanu, podařilo se je
oddělit až pomocí měničů iontů, neboť předtím i nejvíce nabohacené aktiniové preparáty
obsahovaly pouze 1-2 % Ac
2
O
3
, zbytek tvořil La
2
O
3
.)
Uplynulo několik dalších let a v odpadech po zpra-
cování jáchymovského smolince objevili Otto Hahn
s Lise Meitner z berlínského Ústavu císaře Viléma další
nový prvek (1918), který nazvali protaktinium
231
Pa.
Celkem zpracovali 5 000 kg radioaktivních zbytků, které
postačily pro izolování 0,5 g protaktinia. Nezávisle na
nich objevili protaktinium ve stejném roce i F. Soddy
a J. A. Cranston. Název protaktinium má vyjadřovat jeho
vztah k aktiniu, jako jeho přímému předchůdci.
(Rádio jako rozhlas, radioaktivitu jako schopnost
materiálu vysílat záření, či prvky radium a radon, resp. aktinium a protaktinium, spojuje stej-
ný slovní základ. Latinské sloveso radiare, zářit či třpytit se, které vzniklo z podstatného jmé-
na radius, paprsek. Řecky se paprsek řekne aktis.)
Z radioaktivních prvků, které zaujímají vlastní místo v periodické
tabulce, se protaktinium vyskytuje v přírodě v největším množství hned
po radiu (1 tuna uranu z jakéhokoli jeho minerálu obsahuje 314 mg Pa
a 332 mg Ra). A. V. Grosse izoloval v nepatrném množství protaktini-
um v kovovém stavu v roce 1934.
Roku 1903 obdržela Marie Sklodowská-Curie se svým manželem
Pierrem a francouzským profesorem A. H. Becquerelem (1852-1908)
Nobelovu cenu za fyziku – za objev radioaktivity. Roku 1910 získala
společně se svým kolegou Debiernem ještě jednou Nobelovu cenu,
tentokráte za chemii, a to za objev polonia a radia.
V prosinci roku 1938, brzy po obsazení Jáchymova, profesor Otto
Hahn (1879-1968) společně s Fritzem Strassmannem objevili princip
Otto Hahn a Lise Meitner
Fritz Strassmann