Маргарита Перей пришла в Институт радия в октябре 1929 года – не по рекомендации Поля Ланжевена или какого-либо другого сорбонского профессора, чье мнение ценила мадам Кюри, а потому что была лучшей на своем выпускном курсе в Парижской профессионально-технической школе для женщин-лаборантов. В детстве, прошедшем в Виймомбле, Маргарита мечтала выучиться на врача. Однако, будучи пятым ребенком матери-вдовы, она удовлетворилась менее продолжительным и не таким дорогим образованием, став химиком. Теперь, когда ее способности добились признания, в свои двадцать лет она была вознаграждена невероятной возможностью приобрести навыки, относящиеся к сфере радиохимии. За считанные месяцы она сделалась личной помощницей мадам и ее доверенным партнером в работе с актинием.
Маргарита освоила стадии химических реакций, необходимые для изоляции и очищения количества актиния, достаточного для спектрального анализа. В начале 1934 года она получила подходящий образец – пару сотых миллиграмма актиния в форме содержащего этот элемент оксида лантана. Следуя инструкциям, она отвезла драгоценный материал в лабораторию Питера Зеемана в Амстердаме, где предстояло провести спектроскопию. Маргарита оставалась там четыре месяца, пока смерть мадам Кюри не прервала работу. Спектр актиния был, наконец, получен спустя три года подругой Маргариты и выпускницей лаборатории Кюри, протеже Зеемана Вилли Луб.
В отсутствие своей наставницы Маргарита продолжала поставлять образцы актиниевого семейства другим исследователям в лаборатории Кюри. Ирен, например, хотела получить концентрированный источник актиния, чтобы уточнить период полураспада этого элемента, который считался приблизительно равным десяти годам. Андре Дебьерн, первооткрыватель актиния и нынешний директор лаборатории, искал новые изотопы. Маргарита, работая в одиночку, изучала излучение актиния. Трудность заключалась в том, чтобы отличить собственные бета-лучи актиния от лучей его предшественников или производных. Чтобы сделать это, необходимо было отделить некоторое количество актиния от его радиоактивных «родителей» и «прародителей», а затем изловить его быстро, в течение пары часов после очистки, прежде чем появятся дочерние продукты и добавят свое «бета» излучение.
Маргарита Перей (слева) и Соня Котель, 1930 г.
Неожиданно Маргарита обнаружила два различных типа бета-излучения. Одно стабильно росло с течением времени и могло быть отнесено к актинию. Другое же стремительно усиливалось, выравнивалось, а затем рассеивалось, указывая на неизвестного «родственника» с периодом полураспада примерно в двадцать минут. Она пришла к выводу, что актиний время от времени – возможно, один раз на каждую сотню распадов – испускал альфа-частицу вместо беты, порождая этот прежде неизвестный и короткоживущий радиоэлемент. Она назвала новое вещество «актинием К» – своим кандидатом на место под номером 87 в периодической таблице.
Жан Перрен представил ее открытия Академии наук 9 января 1939 года. Впоследствии Маргарита изменила предварительное название «актиний К» на патриотичное «франций».
«Всем, что я сделала, – заявила она, – я обязана Мари Кюри».
Благодаря открытию нового элемента Маргарита внезапно стала знаменитой. С подачи своего лабораторного начальства она решила получить столь долго откладываемое высшее образование в Сорбонне, начиная с бакалавриата, и защитила докторскую диссертацию – по открытию франция – в марте 1946 года. Она продолжала свои исследования в Павильоне Кюри под управлением его новой «патронессы», Ирен Кюри, еще три года, пока Фредерик Жолио не предложил кандидатуру Маргариты на должность в институте ядерных исследований, открывавшемся в Страсбурге.
В 1962 году профессор Маргарита Перей, директор лаборатории ядерной химии в Страсбургском университете, сломала «неизменную традицию», став первой женщиной, допущенной в Академию наук. Честь, в которой было отказано и Мари, и Ирен Кюри, теперь принадлежала ей одной. И все же избрание Маргариты было скорее жестом, чем полным принятием, поскольку статус члена-корреспондента не обеспечивал ей ни права голоса, ни звания академика. Эти почести в конечном счете были оказаны в 1979 году математику и физику Ивонне Шоке-Брюа, профессору общей теории относительности в Университете Пьера и Марии Кюри в Париже.
После того как Маргарита Перей объявила об открытии франция в 1939 году, в периодической таблице остались пустыми только два места. Элемент под номером 85 был выделен в 1940 году в Калифорнийском университете в Беркли и получил подходящее название «астатин», от греческого слова, означающего «неустойчивый». Самый долгоживущий изотоп астатина имеет период полураспада продолжительностью в восемь часов. Прометий, элемент номер 61, был открыт в 1944 году в лабораториях Клинтона в Окридже, штат Теннесси. Все тридцать с лишним изотопов прометия радиоактивны, и период полураспада большинства из них измеряется минутами.
С 1949 года ученые искусственно создали более двадцати новых элементов тяжелее урана. Многие из этих «трансурановых» элементов носят названия в честь героев истории химии и физики, от менделевия и эйнштейния до бория, резерфордия и кюрия.
Периодическая таблица, впервые опубликованная в 1869 году, стала символом науки, присутствующим в учебных классах и лекционных залах по всему миру, и ее часто перерисовывают заново, чтобы подчеркнуть конкретные свойства элементов. Она может быть – и была – структурирована сотнями разных способов. Одна из версий искажает решетку из квадратов, выделяя элементам пространство в зависимости от сравнительной распространенности каждого в земной коре. В ней клетки водорода, углерода и кислорода прямо-таки выпирают, в то время как у большинства металлов съеживаются до тонюсеньких черточек.
Еще одна вариация периодической таблицы присваивает элементам кодировку по цветам соответственно их происхождению за время жизни вселенной. Водород и гелий датируются первыми несколькими минутами после Большого взрыва, около четырнадцати миллиардов лет назад. Многие другие элементы, такие как углерод и кислород, созданы ядерным синтезом в глубинах долгоживущих звезд, таких как наше Солнце, тогда как более тяжелые элементы, в том числе платина и золото, извергаются из звездных взрывов, известных как сверхновые. Уран и торий, предки полония и радия, открытых в скромной парижской лаборатории в 1989 году, выпали в осадок после катастрофических межзвездных столкновений громадных умирающих звезд.