W RZESIEŃ 1967 ZESZYT 9
' J f " r 1 ' - 'Ę f r 1? ’ - . % i & Ł - ■ '
ORGAN POLSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYRODNIKÓW IM. KOPERNIKA
P A Ń S T W O W E W Y D A W N I C T W O N A U K O W E
T R E ŚĆ Z E SZ Y T U 9 (1990)
H u r w i c J., D ro g a b a d a w c z a M a r ii S k ło d o w s k i e j- C u r i e i z n a c z e n ie je j o d k r y ć 205
G a l a r o w s k i T., O u tw o r z e n ie B ie s z c z a d z k ie g o P a r k u N a ro d o w e g o . . . 208
W ł o d e k J . M., R a s y i o d m ia n y k a r p i h o d o w a n y c h w s t a w a c h ...211
F e d o r o w s k i J ., K o r a le n a S v a l b a r d z i e ... 214
S c h o l z R ., Ż u r a w in a s t a j e s ię w P o ls c e r o ś lin ą h o d o w l a n ą ...216
M i c h n a E ., O k lim a c ie G r u z j i ... 218
Ł u k a s z e w i c z K ., N a d „ z o o lo g ią ” z s z e s n a s te g o w i e k u ...222
D ro b ia z g i p rz y r o d n ic z e M iło rz ą b w M iło s ła w iu — ż y w y p o m n ik p r z y r o d y (A. K a c z m a r e k ) . . 225
A tla s m o ty li S. K le m e n s ie w ic z a (J . R a z o w s k i ) ...226
R o z m a ito ś c i . ... 227
K r o n ik a n a u k o w a U ro c z y s to ś c i 100 ro c z n ic y u r o d z in M a r ii S k ło d o w s k i e j- C u r i e (M ) . . 229
R e c e n z je P . W . M e r r i l : C h e m ia k o s m o s u (B. K u c h o w i c z ) ... 230
M a t e m a t y k a w ś w ie c ie w s p ó łc z e s n y m (B. K u c h o w i c z ) ...230
S p r a w o z d a n ia S p r a w o z d a n ie z I I J u r a js k i e g o S e m i n a r i u m S p e le o lo g ic z n e g o (Z. B ie r n a c k i 231 K o n f e r e n c j a R W P G d o ty c z ą c a b a d a ń n a d f o to s y n te z ą (J . Z u rz y c k i) . . 231
L is t y d o R e d a k c ji P o k a z o w a l e k c j a b io lo g ii z w y k o r z y s t a n ie m c z a s o p is m a W s z e c h ś w ia t (M . P a w l a k ) ... 232
W s p r a w i e a r t y k u łu o B ia ło w ie s k im P a r k u N a r o d o w y m j a k o o b ie k c ie b a d a ń n a u k o w y c h (Z. P u c e k ) ... 232
S p i s p l a n s z
I. O R Z E C H Ó W K A , N u c ifr a g a c a r y o c a ta c te s . — F o t. J . Z e m b r z u s k i I l a . Z A C H Ó D S Ł O Ń C A n a d je z . K o r to w s k im k o ło O ls z ty n a . — F o t.
W . S tr o jn y
lito. W IE L K O P O L S K I P A R K N A R O D O W Y , je z . G ó re c k ie z w y s p ą . — F o t. W. S tr o jn y
I I I . Ż U B R Y . B ia ło w ie ż a . — F o t. W . P u c h a ls k i
IV . K O N IE . O d p u s t w k la s z to r z e W ig ry . — F o t. W . S tr o jn y
O k ł a d k a : M A R IA S K Ł O D O W S K A -C U R IE
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W IM. KOPERNIKA
W R Z E S I E Ń 1967 Z E S Z Y T 9 (1990)
J Ó Z E F H U R W IC (W a rsz a w a )
D R O G A B A D A W C Z A M A R II S K Ł O D O W S K IE J -C U R IE I Z N A C Z E N IE J E J O D K R Y Ć
Podstaw ą XIX-wiecznego obrazu budowy m aterii je st pojęcie niezmiennego pierw iastka chemicznego zbudowanego z . niezmiennych i niepodzielnych atomów. Koniec ubiegłego stu
lecia przyniósł law inę odkryć, które w konsek
w encji w strząsnęły gmachem fizyki klasycznej.
Do tych odkryć należało stw ierdzenie w 1896 roku przez H enri Antoine B e c ą u e r e l a , że uran i jego związki em itują promienie, które działają na kliszę fotograficzną i jonizują po
w ietrze.
W 1897 roku podjęła badania tego zjawiska M aria S k ł o d o w s k a - C u r i e .
W tym celu przystąpiła do dokładnych pomia
rów, w yzyskując zdolność jonizacyjną prom ieni Becąuerela. Badane ciała umieszczała w ko
morze jonizacyjnej i m ierzyła natężenie prądu sposobem opracowanym do innych celów kilka
naście lat wcześniej przez jej męża P iotra C u- r i e i jego b rata Jakuba, opartym na piezoelek- tryczności kwarcu.
Dokładne badania ilościowe wykazały, że na
tężenie prom ieni nie zależy od właściwości fi
zycznych i składu chemicznego w ysyłającego je preparatu uranowego, lecz jedynie od zaw ar
tości uranu, je st mianowicie do niej proporcjo
nalne. Stąd badaczka wyciągnęła fundam ental
ny wniosek, że zdolność w ysyłania prom ieni jest właściwością pierw iastka — uranu, ściślej mó
wiąc, jego atomów, to znaczy: je st właściwością atomową.
Zadanie, jakie sobie M aria Skłodowska-Curie
następnie postawiła, było zbadanie, czy nie m a innych, poza uranem i jego związkami, substan
cji, które również em itują promienie Becąue
rela. Wkrótce na to pytanie mogła dać pozytyw ną odpowiedź. Okazało się, że tak ą właściwość m a również to r i jego związki. Do tego odkrycia M aria Skłodowska-Curie doszła, oczywiście, po żm udnych badaniach bardzo licznych m inera
łów, z których większość nie promieniowała;
prom ieniow ały tylko m inerały zawierające uran i tor.
Badania promieniowania związków toru po
twierdziły, iż jest ono właściwością atomową.
U gruntow anie tego wniosku wymagało dal
szych precyzyjnych pomiarów.
I oto w trakcie tych pomiarów badaczka n a
trafiła na kilka minerałów, jak blenda smolista, chalkolit, autunit, kilkakrotnie silniej prom ie
niujących niż w ynika z zawartości w nich uranu.
Zjawisko zadziwiające, sprzeczne z poprzednimi wynikami! M aria Skłodowska-Curie w ielokrot
nie sprawdza pomiary. Wyniki są takie same.
Silne promieniowanie tych m inerałów okazało się faktem. Żeby go wyjaśnić, M aria Skłodow
ska-Curie syntezuje związek o takim samym składzie jak chalkolit, będący fosforanem m ie- dziowo-uranylowym, lecz z czystych składni
ków. O trzym any związek prom ieniuje „norm al
nie” . Jak więc wytłum aczyć bezsporny fakt podwyższonego natężenia promieniowania pew nych naturalnych minerałów?
Badacz m niej staranny niż M aria Curie nie
30
206
R yc. 1. M a r ia S k ło d o w s k a - C u r ie w p r a c o w n i
zauw ażyłby praw dopodobnie powiększonej pro
mieniotwórczości pew nych m inerałów. A gdyby naw et był tak dokładny jak M aria Curie, lecz nie m iałby jej geniuszu, to chyba zignorowałby te n fakt, lub co gorzej, przy większej konsek
w encji m usiałby zrezygnować z w niosku o ato
mowej właściwości prom ieniow ania em itow a
nego przez związki u ran u i toru.
P rzenikliw a jednak intuicja i odwaga badaw cza podyktow ały M arii Curie rozwiązanie za
gadki. Uczona w ysuw a śm iałą hipotezę, że m i
n erał zaw iera widocznie domieszkę jakiegoś n ie
znanego jeszcze pierw iastka, silniej niż u ran em itującego promienie.
Hipotezę należy sprawdzić. Jeżeli pierw iastek ten rzeczywiście istnieje, należy go otrzymać.
M aria Curie w raz z mężem, który zaintereso
w any odkryciam i żony rzuca, jak sądzi — n a krótko — swoje prace krystalograficzne, przy
stępuje do w yodrębnienia hipotetycznego pier
w iastka z blendy smolistej pochodzącej z czes
kiej kopalni u ran u w Jachymowie. Małżonkowie C urie rozdzielają chemicznie różne frakcje i b a
dają m etodą jonizacyjną ich promieniowanie.
Poszukiw any pierw iastek pow inien bowiem wzmożonym prom ieniow aniem sygnalizować swoją obecność. Po kilku miesiącach badacze dochodzą w ten sposób do frakcji o aktywności prom ieniow ania 400-krotnie większej niż uran.
We frakcji tej, zaw ierającej bizmut, znajdow ał
się pierw iastek odpowiedzialny za silne prom ie
niow anie, który, w edług małżonków Curie, po
w inien być pod względem właściwości chemicz
nych zbliżony do bizmutu, a jak się później oka
zało — jest podobny do telluru. Nowy pierw ia
stek, n a cześć ojczyzny M arii Curie, odkrywcy nazw ali polonem. Wiadomość o tym odkryciu ogłosili w lipcu 1898 roku.
W g ru dniu tegoż roku małżonkowie Curie w raz z G ustaw em B e m o n t e m — kierow ni
kiem prac chem icznych w Szkole Fizyki i Chemii Przem ysłow ej w P aryżu podali do wiadomości odkrycie drugiego nowego pierw iastka silnie prom ieniującego. Pierw iastek ten, chemicznie podobny do baru, nazw ali radem.
Em isję prom ieni Becąuerela M aria Curie na
zwała radioaktyw nością (radioactivite), w ysyła
jące je zaś substancje — radioaktyw nym i (ra- dioactifs).
Samo odkrycie prom ieniotw órczych pier
w iastków — polonu i radu nie było ostatecznym rozw iązaniem zagadnienia. Należało teraz w y
dzielić te pierw iastki w stanie czystym.
W niezm iernie prym ityw nych i ciężkich w a
runkach dw oje niezm ordow anych entuzjastów rozpoczęło kilkuletnią pracę n ad w yodrębnie
niem radu z otrzym anych odpadków po w ydo
byciu u ra n u z jachym ow skiej blendy smolistej.
P raw ie całą chem iczną część pracy w ykonała
M aria Curie, podczas gdy udziałem P iotra Curie
207
były głównie badania fizycznych właściwości w ysyłanych promieni. Z pierwszej tony odpad
ków M aria własnoręcznie otrzym ała 8 kg chlor
ku radonośnego, około 80 razy silniej prom ie
niującego niż uran. W przeróbce następnych 5 ton odpadków nieco jej pomagał A ndre D e- b i e r n e . Przeróbka polegała przede wszystkim na rozpuszczaniu, stężaniu roztworów i frakcyj
nej krystalizacji. Ponieważ chlorek radowy jest trudniej rozpuszczalny niż barowy, więc krysz
tały chlorku baru radonośnego są bogatsze w rad od przesączu. A ponadto substancje promienio
twórcze adsorbują się na powierzchni kryszta
łów, co jeszcze bardziej zwiększa zawartość w nich radu. W ten sposób drogą wielokrotnej
R yc. 3. L a b o r a t o r iu m w sz o p ie p r z y u l. L h o m o n d w P a r y ż u , w k tó r y m m a łż o n k o w ie C u rie o d k r y li p o lo n
i r a d
roku M aria Curie w artykule ogłoszonym w Re- ime Generale des Sciences wypowiada „hipotezę atomowego przekształcania się rad u ”, według której jego promieniotwórczość m iałaby być związana z przem ianą atomów radu w atomy innych pierwiastków. Myśl o możliwości prze
mian pierwiastków chemicznych małżonkowie Curie powtórzyli w następnym roku na kongre
sie fizyków. U gruntow aną teorię przem ian pier
wiastków promieniotwórczych opracowali do
piero w roku 1903 Ernest R u t h e r f o r d i Frederick S o d d y, nie należy jednak zapo
minać, że kilka lat wcześniej, choć w formie
R yc. 2. M a łż o n k o w ie C u rie w p r a c o w n i
krystalizacji M aria Skłodowska-Curie doszła wreszcie do jednego decygram a bardzo czystego chlorku radowego, którego czystość sprawdzono spektroskopowo. O trzym anie czystego prepa
ratu pozwoliło wyznaczyć masę atomową radu.
W ten sposób udowodniono, w edług wymogów chemii, że rad jest istotnie nowym pierw iast
kiem. Można już było umiejscowić go w ukła
dzie okresowym pod barem jako najcięższy pier
w iastek ziem alkalicznych (grupa wapniowców).
W czasie prac, których celem było otrzym anie czystego chlorku radowego, zaczynają dojrze
wać rew olucyjne poglądy. Małżonkowie Curie w ykryw ają kilka pierw iastków pochodnych ra
du, to znaczy, jak dzisiaj wiemy, stanowiących produkty jego przem ian promieniotwórczych.
Ich promieniotwórczość małżonkowie Curie ro
zum ieją w praw dzie początkowo jako promienio
twórczość wzbudzoną, ale już w styczniu 1899 Ryc. 4. W chwili wolnej od pracy
30*
208
R y c. 5. M a r ła S k ło d o w s k a - C u r ie z c ó r k a m i
jeszcze nieśm iałej, m yśl tej treści sform ułow ała M aria Curie.
Odkrycie promieniotwórczości obaliło X IX -
w ieczny pogląd o trwałości, o niezmienności pierw iastka chemicznego, a więc atomu. Rozwój badań nad promieniotwórczością w ykazał istnie
nie ją d ra atomowego i następnie jego złożoną budowę. J a k dzisiaj wiemy, jest ono zbudowane z dwóch rodzajów cząstek elem entarnych zwa
nych nukleonam i: dodatnio naładowanych pro
tonów i elektrycznie obojętnych neutronów.
Rozpad prom ieniotwórczy alfa polega na emi
sji z ją d ra zespołu dwóch protonów i dwóch neutronów . Podczas przem iany prom ieniotwór
czej beta jeden z neutronów w jądrze prze
kształca się w proton, w ytw orzony zaś w tym procesie elektron zostaje z jąd ra wyrzucony.
B adania związane z promieniotwórczością stw orzyły podstaw y fizyki jądrow ej i chemii jądrow ej oraz fizyki cząstek elem entarnych.
B adania promieniotwórczości doprowadziły do odkrycia rozszczepienia uranu. Odkrycie to znalazło zastosowanie w budowie reaktorów ją
drowych, k tó re umożliwiły stw orzenie elektrow ni jądrow ych i jądrow ego napędu statków. Re
aktory jądrow e są rów nież w ielkim i w ytw ór
niam i sztucznych substancji prom ieniotw ór
czych, k tó re odgryw ają dziś olbrzym ią rolę w najrozm aitszych badaniach naukowych, w przem yśle, rolnictw ie, m edycynie itd. Nie przesadzim y, mówiąc, że niem al nie istnieje obecnie tak a dziedzina nauk przyrodniczych i technicznych (a naw et archeologii), gdzie by nie ingerow ała promieniotwórczość pod różnymi postaciami.
W kroczyliśmy w epokę energii jądrow ej, na
rodziła się zaś ta epoka w odkryciach Marii i P io tra Curie.
T A D E U S Z G A L A R O W S K I (K ra k ó w )
O U T W O R Z E N I E B IE S Z C Z A D Z K IE G O P A R K U N A R O D O W E G O
W U s tr z y k a c h G ó rn y c h — w s e r c u B ie s z c z a d — o d b y ła s ię w c z e rw c u u b ie g łe g o r o k u k o n f e r e n c ja n a t e m a t B ie s z c z a d z k ie g o P a r k u N a ro d o w e g o . W z ię li w n ie j u d z ia ł lic z n i p r z e d s ta w ic ie le w ła d z te r e n o w y c h , P o l
s k i e j A k a d e m ii N a u k , w y ż s z y c h u c z e ln i, to w a r z y s tw n a u k o w y c h p r z y r o d n ic z y c h o r a z tu r y s ty c z n y c h .
W w y n ik u d y s k u s ji i w iz ji te r e n o w e j n a o b s z a r z e p r o j e k to w a n e g o P a r k u N a ro d o w e g o z a p ro p o n o w a n o p r z e s u n ą ć p o łu d n io w o - z a c h o d n ie g r a n i c e P a r k u d o p o t o k u W o ło s a tk a , a o d s t r o n y p o łu d n io w o - w s c h o d n ie j d o łą c z y ć do o b s z a r u p r o j e k to w a n e g o P a r k u t r z y o d d z ia ły la s u n a d le ś n ic t w a T a r n a w a w r a z z p a s e m P o ł o n in y B u k o w s k ie j (1252 m ), o r a z ja k o o d d z ie ln e j c z ę ś c i P a r k u — P o ło n in y C a r y ń s k ie j (1297 m ) s ta n o w i ą c e j w ła s n o ś ć T a tr z a ń s k ie g o P a r k u N a ro d o w e g o , łą c z n ie z o ta c z a ją c ą P o ło n in ę s t r e f ą la s ó w o c h ro n n y c h .
U z u p e łn io n y w t e n sp o s ó b p r o j e k t B ie sz c z a d z k ie g o P a r k u N a ro d o w e g o (m a p a ) o b e jm u je :
1. L a s y w G łó w n y m k o m p le k s ie P a r k u i i n n e p o w ie r z c h n ie P a ń s tw o w y c h G o s p o d a r s tw L e ś n y c h 5006 h a
2. P o ło n in y w g łó w n y m k o m p le k s ie P a r k u 1460 h a 3. T e r e n y p o r o ln e w s i W o ło s a te 560 „
4. P o ło n in ę C a r y ń s k ą 251 „
5. O ta c z a ją c y P o ło n in ę C a r y ń s k ą o k r a j e k le ś n y 267 „ 7544 h a W y m o g o m o c h r o n y p r z y r o d y b ę d ą ta k ż e s łu ż y ć n a t e r e n i e B ie s z c z a d ó w s ie c i r e z e r w a tó w , p o m n ik ó w p r z y r o d y i o b s z a r ó w c h ro n io n e g o k r a j o b r a z u ju ż i s t n i e j ą c y c h lu b p r o j e k to w a n y c h do u tw o r z e n ia p r z e z P o ls k ie T o w a r z y s tw o L e ś n e .
M o ż liw ie n a js z y b s z e u tw o r z e n i e B ie s z c z a d z k ie g o
P a r k u N a ro d o w e g o d a je o s t a tn i ą s z a n s ę u c h r o n ie n ia
je g o d z ik ie j p r z y r o d y , s t a n o w ią c e j n a jw ię k s z y u r o k
B ie s z c z a d ó w , p r z e d n ie z a w s z e w ła ś c iw ą , a c z ę sto r a
b u n k o w ą i n is z c z y c ie ls k ą , c h o c ia ż p la n o w a n ą g o s p o
d a r k ą c z ło w ie k a . P o n a d to p o w o ła n ie do ż y c ia B ie s z
c z a d z k ie g o P a r k u N a ro d o w e g o s tw o r z y m o ż liw o śc i
a k ty w iz a c ji te g o te r e n u , k t ó r y b ę d z ie je d n y m z n a j
a tr a k c y j n i e js z y c h w P o ls c e , o d u ż e j c h ło n n o ś c i, t u r y -
209
R y c. 1. M a p k a o b s z a r u p r o je k to w a n e g o B ie sz c z a d z k ie g o P a r k u N a ro d o w e g o s ty c z n y m o b s z a r e m r e k r e a c y j n y m i r e g e n e r a c y jn y m
s ił c z ło w ie k a .
W B ie s z c z a d a c h o p u s to s z a ły c h p o 1947 r., b e z in g e r e n c j i c z ło w ie k a w o k r e s ie k il k u la t , z a is tn ia ły w a r u n k i n ie z w y k le ż y w io ło w e g o o d r o d z e n ia s ił p rz y r o d y . D a w n e p o la u p r a w n e , p a s t w i s k a i g r u n t y p o z n is z c z o n y c h i w y p a lo n y c h o s ie d la c h lu d z k ic h o p a n o w a ła s p o n ta n ic z n ie b u jn a ro ś lin n o ś ć . D la te g o B ie sz c z a d y są d z is ia j w P o ls c e je d n y m z n a jb a r d z ie j n a tu r a ln y c h la b o r a to r ió w b a d a w c z y c h , d a ją c y m m o ż liw o ść b a d a ń r ó ż n y c h s ta d ió w s u k c e s ji r o ś lin n e j.
P r o j e k t p r z e w id u j e u tw o r z e n ie P a r k u N a ro d o w e g o w n a jw y ż s z e j p a r t i i B ie s z c z a d ó w (m a p a ), p o ło ż o n e j w p o łu d n io w o - w s c h o d n im c y p lu P o ls k i, w w id ła c h S a n u i W o ło sa te g o . B ie s z c z a d y Z a c h o d n ie c ią g n ą c e się n a w s c h ó d o d p rz e łę c z y Ł u p k o w s k ie j (640 m ), o b n iż e n ia M ic h o w y i d o lin y S o lin k i, p o p rz e łę c z U ż o c k ą (852 m ) są n a jw y ż s z ą g r u p ą g ó r s k ą p o ło ż o n ą w g r a n ic a c h P o ls k i n a w s c h ó d o d p rz e łę c z y T y lic k ie j (683 m ), a n a le ż ą c ą ju ż d o B e s k id ó w W s c h o d n ic h . Ic h o b s z a r
c h a r a k t e r y z u j e się r u s z to w y m u k ła d e m d łu g ic h g rz b ie tó w g ó rs k ic h , p o w s ta ły c h p r z e z w y p r e p a r o w a n ie z o d p o r n y c h g ru b o ła w ic o w y c h p ia s k o w c ó w w a r s t w d o ln o - k ro ś n ie ń s k ic h . G r z b ie ty g ó r s k ie c ią g n ą c e się r ó w n o le g le do sie b ie są p o o d d z ie la n e s z e ro k im i o b n iż e n ia m i p o w s ta ły m i w s k u te k d łu g o trw a łe g o d z ia ła n ia p ro c e s ó w d e n u d a c y jn y c h a w y k o r z y s tu ją c y c h m a łą o d p o rn o ś ć łu p k ó w i c ie n k o ła w ic o w y c h p ia s k o w c ó w w a r s t w g ó r n o - k ro ś n ie ń s k ic h . P ły n ą c e w r ó ż n y c h k ie r u n k a c h r z e k i i p o to k i o d w a d n ia ją n ie r ó w n e d n a ty c h o b n iż e ń i p r z e ła m u ją się m a lo w n ic z y m i p r z e ło m a m i s t r u k t u r a l n y m i (np. p rz e ło m W o ło s a te g o ) p r z e z g łó w n e g r z b ie ty do s ą s ie d n ic h o b n iż e ń , tw o r z ą c c h a r a k t e r y s t y c z n y — „ k r a to w y ” u k ła d s ie c i rz e c z n e j.
P r z e b ie g g łó w n y c h g r z b ie tó w c ią g n ą c y c h się z p ó ł
n o c n e g o z a c h o d u n a p o łu d n io w y w sc h ó d z a le ż y od k ie
r u n k u fa łd ó w g ó rs k ic h . P o n a d s t r o m e g r z b ie ty o w y
r ó w n a n e j n a w y s o k o ś c i p o n a d
1000m w ie rz c h o w in ie ,
w z n o s z ą s ię s k a lis t e sz c z y ty i g rz ę d y s k a l n e : n a jw y ż
s z e j T a r n ic y 1348 m , H a lic z a 1335 m , K r z e m ie n ia 1335 m ,
2 1 0