Радий и его производство

Человек осознал, что он всегда жил в мире, где царило удивительное явление радиоактивности. Люди использовали в своих интересах все, что давала им природа. И вдруг оказалось, что они не замечали чего-то, что существует постоянно и что нельзя выключить, как рентгеновскую установку.

Рентгеновское излучение в это время уже обеспечивало получение такой картины строения органов или нахождения в них инородных предметов или изменений, типа опухолей и переломов, что польза для организма была, как правило, больше биологических потерь, сопровождающих процесс получения информации. Применения в медицинских целях стали обычным явлением.

Что касается радиоактивности, то многие стороны явления оставались еще непонятными даже для ученых. Стало ясно, что воздействие ос-, Ри у-излучений, как и в случае рентгеновского излучения, может приводить к клеточным изменениям, вплоть до гибели клеток. В одних случаях это могло быть желаемым эффектом, а в других — нет. Однако общество воспринимало все связанное с радиоактивностью с энтузиазмом, не задумываясь о достоверности рекламируемого или о сопутствующих опасностях. Бизнесмены и журналисты с восторгом следовали этой тенденции.

Радий и продукты его распада рекламировались как эликсир здоровья (панацея от всех бед), который сделает людей здоровыми и счастливыми. Как следствие люди начали использовать радий в таких интимных сферах своей жизни, что в XXI в. это кажется абсолютно невероятным. Период «лучевой лихорадки» сменился периодом неконтролируемого, часто опасного применения радия.

Люди хотели все и сразу, а для этого, как минимум, требовался сам радий. Было необходимо наладить промышленное производство, обеспечение сырьем и сбыт продукции. О том, что делать с отходами такого производства, никто не задумывался, равно как и о безопасном использовании продукции. Проблема учета производимого радия интересовала только в финансовом отношении, а не в плане учета и хранения очень опасных отходов производства.

Человек впервые столкнулся с задачей учитывать весь цикл существования производимого им продукта: от добычи сырья до захоронения того, что остается в конце цикла. Если бы кто-то сказал тогда, что в случае с радием этот цикл измеряется тысячами лет, то ему просто бы не поверили. С последствиями этого мы сталкиваемся и в XXI в., т. е. более, чем через 100 лет.

Когда возникла потребность в радии, база для начала его производства уже была в Германии и Австро-Венгрии, где существовала не только развитая химическая промышленность, но и хвосты от добычи и переработки руд, содержащих уран¹. В первую очередь речь шла о настуране.

Что касается создания промышленного производства радия, то период от постановки задачи «найти вещество, более интенсивно испускающее беккерелевы лучи, чем уран», до получения небольших, но весовых количеств найденного нового вещества занял менее двух лет. Динамизм этого процесса поражает. Такая скорость развития оказалась недостижимой впоследствии даже для Манхэттенского проекта в США.

В 1897 г. перед М. Кюри была поставлена задача найти элемент, испускающий более интенсивное излучение, чем уран. В 1898 г. к этой работе подключился П. Кюри. 26 декабря 1898 г. супруги опубликовали статью об открытии радия. Она послужила стартом для процесса организация его производства. В 1899 г. началось производство радия во Франции и в Германии, а несколько позже — в США и в других странах.

Динамизм процессов хорошо виден на примере двух немецких фирм. Де Хаэн — владелец небольшой фабрики в Германии, ознакомившись со статьей Кюри от 26 декабря 1898 г., изготовил первую партию радия и уже 14 июля 1899 г. опубликовал свою статью, в которой сообщалось о том, что на его фабрике налажено выделение радия из настурана и желающие могут купить его. Поскольку у него образовалось заметное количество радия, он стал первым, кто наблюдал его самосвечение и рассказал об этом.

Профессор Ф. О. Гизел^[1][2] также наблюдал это свечение. Он усовершенствовал процедуру выделения радия, и опубликовал сообщение о своих результатах на месяц позже, чем де Хаэн, где благодарил его за помощь. Затем он разработал состав радиоактивной самосветящейся краски с использованием кристаллического сульфида цинка ZnS, ставшей известной как смесь Сидота. Его фирма оказывала поддержку и ученым разных стран. Так, в 1901 г она поставила ведущим ученым того времени радий по цене 10% от регулярной цены. Среди них был и Д. И. Менделеев.

Первыми предложили на продажу радий немецкие компании. Затем, на некоторое время, производство радия монополизировала у себя Австро-Венгерская империя. Однако Академия наук в Вене помогала с радием всем крупным европейским ученым. Австрийские компании довели в 1908 г. ежегодную выработку радия до ~7 г. Кроме того, они производили в год 10 т урановых красителей от желтого до черного цветов для окраски керамики и стеклянной посуды. Вначале рост производства радия в значительной степени обусловливался наличием запасов от предшествовавших переработок урановых руд. Затем пришлось увеличить и добычу урана в два — три раза.

Некоторые компании занимались производством тория из монацитового песка. Известный продукт того времени под названием мезоторий содержал только 20—25% ²²⁶Ra. Остальное — ²²⁸Ra. С 1899 по 1913 г. в Европе было произведено около 30 г радия. За это же время в США было произведено —10 г радия и почти все также поставлено в Европу. Американские ученые и врачи использовали только —0,5 г радия.

Начало Первой мировой войны привело к значительному росту промышленного производства в США. Это было справедливо и для производства радия. Так, только в 1918 г. было произведено уже —23 г радия.

В России разговоры о необходимости производства радия велись в Академии наук почти 20 лет, создавались различные академические комиссии, но только в декабре 1921 г. была выпущена опытная партии — 13 мг в пересчете на металлический радий.

В 1930 г. в Канаде в районе Большого Медвежьего озера геологи обнаружили настуран, содержащий до 57—64% урана. Цены на радий в то время были очень высокие, и канадцы начали добычу урана и производство радия. Чуть раньше бельгийско-английская компания Union Miniere^[3] выходит на этот рынок. В ее руках оказывается —80% мирового рынка радия. За счет принудительного или рабского труда она создает большие запасы сырья. На ее складах скапливается много радия, и она снижает цену от 120 до 70 USD за 1 мг. Образовался международный картель по производству радия, который контролировал рынок радия до того момента, пока в начале Второй мировой войны Бельгия не была оккупирована.

В самом начале XX в. только радий, а точнее его изотоп ²²⁶Ra, был наиболее известным и наиболее широко применяемым. Вследствие малой скорости его распада он стал предметом промышленной добычи, а основным полезным свойством считалось его у-излучение, применяемое для медицинских целей. В действительности это излучение связано с радием только косвенно. Из ²²⁶Ra образуется радон ²²²Rn, из которого последовательно образуются радионуклиды других элементов.

• [1] В 1840 г. французский химик Э. М. Пелиго получил уран как тяжелый металл серо-стального цвета. Уран нашел применение при изготовлении цветных стекол и фарфора, и была налажена его добыча.
• [2] Главный химик компании The Buckler Quinine Factory.
• [3] Union Miniere du Haut-Katanga («Добывающий Союз Верхней Катанги, часто сокращаемый до UMHK).