SERIA - Proszek promieniujący i naelektryzowane powietrze: Jak Maria Curie odkryła radioaktywność

Marie Curie nie mogła osobiście przedstawić swojego pierwszego eseju na temat radioaktywności. Potrzebny był do tego mężczyzna. Kobiety nie mogły uczestniczyć w posiedzeniu Francuskiej Akademii Nauk, na którym badaczka planowała przedstawić swoje odkrycia. Jej była profesorka odczytała krótki esej grupie mężczyzn w kwietniu 1898 roku. W eseju Maria Curie opisała przełomową metodę, której używała do wykrywania substancji radioaktywnych.

Jej metoda przyniosła sukces. Była to pierwsza z serii prac – każda czytana przez mężczyzn – które wprowadziły świat w nową erę: erę atomową, charakteryzującą się pokojowym i militarnym wykorzystaniem radioaktywności i energii jądrowej.

Ale jej metoda wymagała również ogromnej wytrwałości i umiejętności. Tylko dzięki jednoczesnemu użyciu wielu instrumentów Maria Skłodowska-Curie osiągnęła to, czego nikt wcześniej nie dokonał: była w stanie zmierzyć radioaktywność.

Kiedy Maria Skłodowska-Curie przeprowadzała te eksperymenty, mieszkała w Paryżu. Nadal pod nazwiskiem Maria Skłodowska, opuściła rodzinną Polskę w 1891 roku, uciekając przed uciskiem. W kontrolowanej przez Rosję Warszawie wolność słowa była niemożliwa, ale w Paryżu kobiety mogły już studiować.

Maria przeprowadziła się więc do stolicy Francji, gdzie mieszkała już jej siostra. Jej ojciec, nauczyciel matematyki i fizyki, który cenił edukację córek, wspierał ją finansowo. Pieniądze wystarczały jedynie na nieogrzewany pokój na poddaszu. W nocy musiała zakrywać się całym swoim ubraniem, żeby się ogrzać. Ale Marie, jak teraz się nazywała, była szczęśliwa.

Jako studentka fizyki na Sorbonie miała swobodę wyboru przedmiotów. Uczyła się u czołowych światowych naukowców. Marie całkowicie poświęciła się nauce. „Nauka i zrozumienie nowych koncepcji daje mi spełnienie. To życie, dla niektórych bolesne, dla mnie jest czystą radością. Daje mi głębokie poczucie wolności i niezależności” – napisała w swoim pamiętniku. Marie ukończyła studia z wyróżnieniem, uzyskując dyplom z fizyki.

Po ukończeniu studiów profesor znalazł jej pierwszą pracę. Miała analizować właściwości magnetyczne różnych rodzajów stali dla francuskiej firmy przemysłowej. Znajomy przedstawił ją młodemu fizykowi, który znał się na magnetyzmie: Pierre'owi Curie.

Pierre opracował sprzęt pomiarowy przydatny do badania próbek stali. Doradził Marie w jego użyciu i szybko zrobił na niej wrażenie młody badacz. Marie również doceniała ich wielokrotnie prowadzone, dogłębne rozmowy. Porzuciła plany powrotu do Polski i wyszła za mąż za Pierre'a latem 1895 roku.

Pewnego listopadowego wieczoru tego samego roku niemiecki fizyk Wilhelm Conrad Röntgen eksperymentował w swoim laboratorium z ładunkami elektrycznymi w szklanej rurce.

Odkrył promienie wychodzące z rurki, które przenikały jego ciało, ale nie kości. Poprosił swoją żonę, Bertę, aby położyła dłoń na kliszy fotograficznej. Skierował na nią promienie przez 20 minut, tworząc w ten sposób pierwsze zdjęcie rentgenowskie. „Widziałam swoją śmierć” – miała powiedzieć Berta w odpowiedzi na widok swoich kości.

Emocje były ogromne: naukowcy okrzyknęli przełom szansą dla medycyny, a społeczeństwo było zafascynowane nowatorskimi spostrzeżeniami na temat organizmu. Nikt jednak nie wiedział dokładnie, jak powstały promienie, które później nazwano imieniem Röntgena.

Paryski fizyk Antoine Henri Becquerel rozważał możliwość związku z fosforescencją. Substancje fosforyzujące świecą w ciemności po naświetleniu światłem. Becquerel zastanawiał się, czy promienie rentgenowskie również pochodzą z fosforyzującej soli uranu.

Umieścił miedziany krzyż na kliszy fotograficznej, posypał ją solą uranową i zamierzał wystawić całość na działanie promieni słonecznych. Jednak z powodu zachmurzenia tego dnia, Becquerel owinął przygotowaną kliszę w czarną tkaninę i schował ją do szuflady. Kilka dni później, z ciekawości, i tak wywołał kliszę. Wbrew oczekiwaniom, zarys krzyża był wyraźnie widoczny.

Becquerel odkrył nowy rodzaj promieniowania, które pochodziło z soli uranu i oświetlało płytkę, ale było osłonięte przez krzyż. Nazwał je promieniami Becquerela. W przeciwieństwie do promieni rentgenowskich, nie musiały być one sztucznie generowane, lecz spontanicznie emanowały z uranu. Ponieważ jednak wydawały się nie mieć bezpośredniego zastosowania, Becquerel wkrótce porzucił badania nad nimi.

Zamiast tego Maria Skłodowska-Curie, szukając tematu swojej pracy doktorskiej, zainteresowała się promieniami emitowanymi przez uran. Do tej pory nikomu nie udało się określić ich intensywności. Jednak jej mąż, Pierre, opracował sprzęt, który to umożliwił.

W pomieszczeniu magazynowym szkoły, w której pracował Pierre, Curie ustawili różne urządzenia. Marie harowała od rana do nocy.

Następnie zbadała blendę smołową. W tamtym czasie uran był wydobywany z tego minerału do produkcji kolorowych szkliwa ceramicznego. Marie odkryła, że ​​po usunięciu uranu blenda smołowa promieniowała silniej niż sam uran. Zatem promienie opisane przez Becquerela nie były unikalne dla uranu; muszą istnieć inne źródła. „Wyobraź sobie, promieniowanie, którego nie potrafiłam wyjaśnić, pochodzi od nowego pierwiastka. Jest tam, jestem tego pewna, muszę go tylko znaleźć” – napisała Marie z euforią do siostry.

W międzyczasie Pierre odłożył własne projekty, by wesprzeć Marie. Razem poszukiwali źródła promieniowania. Stosując metody chemiczne, rozdzielili blendę smolistą bez uranu na pozostałe składniki i zmierzyli je za pomocą aparatu Pierre'a. Szybko zdali sobie sprawę, że kilka badanych substancji emitowało promieniowanie – im czystsze, tym silniejsze. Małżeństwo Curie odkryło dwa nowe pierwiastki.

O swoim odkryciu poinformowali w kilku esejach. Marie nazwała promieniowanie spontanicznie emitowane przez analizowane substancje „radioaktywnością”, a dwa nowe pierwiastki „radem”, a od nazwy swojej ojczyzny „polonem”. Małżeństwo Curie spędziło kolejne kilka lat, izolując je w czystej postaci. Musieli przetworzyć tony blendy smolistej, ponieważ pierwiastki te występowały jedynie w śladowych ilościach. Wkrótce próbki stały się tak radioaktywne, że świeciły w ciemności. Nie zdawali sobie sprawy z zagrożenia, jakie to stwarzało.

Na początku 1903 roku kilku członków Francuskiej Akademii Nauk wysłało list do Komitetu Noblowskiego w Szwecji. „Rekomendujemy podział Nagrody Nobla między dwóch panów – Henriego Becquerela i Pierre’a Curie” – brzmiał list. Maria nie miała być nominowana do nagrody. Dopiero na naleganie Pierre’a została nominowana później. W ten sposób w grudniu 1903 roku Maria została pierwszą kobietą, która otrzymała Nagrodę Nobla – wspólnie z mężem Pierre’em i Henrim Becquerelem za odkrycie promieniotwórczości.

Osiem lat później Marie otrzymała kolejną Nagrodę Nobla, tym razem zupełnie sama. Pierre zmarł tragicznie; został potrącony przez powóz w paryskim ruchu ulicznym pewnego deszczowego wieczoru.

Drugą Nagrodę Nobla przyznano za odkrycie radu. Pierwiastek ten cieszył się błyskawicznym wzrostem popularności. Jako panaceum dodawano go do herbaty, pasty do zębów i soli do kąpieli. „Tonik do włosów Curie” był stosowany w celu zapobiegania wypadaniu włosów, a rad, noszony w woreczku wokół jąder, miał przywracać osłabioną potencję. Wkrótce zaczęto go również stosować w pierwszych terapiach przeciwnowotworowych.

Niektórzy naukowcy już wyczuli potencjał kryjący się w pierwiastkach radioaktywnych, takich jak rad. „Człowiek, który naciśnie dźwignię, za pomocą której skąpa natura tak starannie reguluje produkcję tego magazynu energii, może zniszczyć Ziemię” – napisał chemik Frederick Soddy.

Ale dopiero stopniowo zaczęło się upowszechniać zrozumienie, że sam rad może również powodować choroby. Za późno dla Marie: zmarła w 1934 r. na anemię spowodowaną narażeniem na substancje radioaktywne.

Oznaczało to, że o włos uniknęła Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, którą otrzymała jej córka Irène, również badaczka. Obie kobiety odcisnęły swoje piętno na męskim świecie. Tylko jedno się udało: dostać się do prestiżowej Francuskiej Akademii Nauk, przed którą Marie nie mogła wówczas przemawiać. Akademia przyjęła pierwszą kobietę jako pełnoprawnego członka w 1979 roku.

Artykuł z « NZZ am Sonntag »