December 1898: Curies opdager Radium
Pierre og Marie Curie kort efter deres bryllup.
Pierre og Curies elektrometer.
kvindelige fysikere var en sjældenhed i det 19.århundrede, men endnu sjældnere var mand-og-kone-samarbejdsteams. Pierre og Marie Curie skabte historie ikke kun i den henseende, men også fordi deres videnskabelige samarbejde førte til opdagelsen af radioaktivitet og to nye elementer i det periodiske system, som de delte Nobelprisen i fysik for.Marie Curie blev født i Polen og blev født i Polen. Hendes far var en skolelærer, der havde mistet sin prestigefyldte stilling på grund af hans pro-polske følelser på et tidspunkt, hvor Polen blev delt mellem Østrig, Preussen og tsaristisk Rusland.
familien var fattig, men hendes far udsatte Marie og alle hendes søskende for litteraturens klassikere såvel som videnskaben.
Marie kunne ikke tilmelde sig universitetet; kvinder blev ikke optaget. I stedet deltog hun, hendes søster Bronya og flere andre venner på et “flydende universitet”: en ulovlig natskole, hvis klasser mødtes på skiftende steder for at undgå de tsaristiske myndigheder. Hun arbejdede som guvernør i flere år og hjalp med at betale for Bronyas undervisning på medicinsk skole i Paris.
endelig var det hendes tur. Marie rejste til Paris i efteråret 1891 for at forfølge studier ved University of Paris’ prestigefyldte Sorbonne. Selv om hendes matematik og naturvidenskab baggrund var sørgeligt utilstrækkelig, Marie arbejdede hårdt for at indhente sine jævnaldrende, og til sidst sluttede først i hendes Kandidatgrad fysik kursus, også tjene en anden i matematik det følgende år.
i foråret 1894 førte Maries søgen efter laboratorierum til en skæbnesvangre introduktion til Pierre Curie, en videnskabsmand omkring 10 år ældre, der havde gjort banebrydende arbejde med magnetisme.
søn af en respekteret læge, Pierre havde fordelen ved privat vejledning som barn, der snart demonstrerede en lidenskab og gave til matematik. Han fik en kandidatgrad efter 18 år, og tre år senere opdagede han den elektriske effekt med sin ældre bror.
de fandt ud af, at når der påføres tryk på visse krystaller, genererer de elektrisk spænding, og når de placeres i et elektrisk felt, blev de samme krystaller komprimeret. De brugte denne effekt til at bygge et elektroelektrisk kvartselektrometer til at måle svage elektriske strømme, som Marie ville bruge i sin forskning.
Pierre opdagede senere et grundlæggende forhold mellem magnetiske egenskaber og temperatur. I dag er den temperatur, hvor permanent magnetisme forsvinder, kendt som “Curie-punktet.”
det var Marie, der opfordrede Pierre til at skrive dette sidstnævnte arbejde som en doktorafhandling. Han modtog sin ph. d. i Marts 1895 sammen med en forfremmelse til et professorat på kommuneskolen, og parret giftede sig tre måneder senere.for sin egen doktorgrad valgte Marie at fokusere på de mystiske uranstråler, der blev opdaget i begyndelsen af 1896 af Henri Beck.
Marie udførte adskillige eksperimenter, der bekræftede Beckerels observationer om, at de elektriske virkninger af uranstråler er konstante, uanset om de er faste eller pulveriserede, rene eller i en forbindelse, våde eller tørre, eller om de udsættes for lys eller varme. Hun validerede også sin konklusion om, at de mineraler med en højere andel uran udsendte de mest intense stråler.
og hun tog disse fund et skridt videre og dannede hypotesen om, at emission af stråler af uranforbindelser var en atomisk egenskab af elementet uran—noget indbygget i selve strukturen af dets atomer. Hun opfandt udtrykket” radioaktivitet ” for at beskrive denne unikke effekt, som hun også fandt i thoriumforbindelser.fascineret af sin kones fund gik Pierre sammen med hende. Hun havde fundet ud af, at to uranmalm, pitchblende og chalcolite, var meget mere radioaktive end rent uran, og konkluderede, at deres stærkt radioaktive natur skyldtes endnu uopdagede elementer. Som et team arbejdede Curies for at adskille stofferne i disse malme og brugte derefter elektrometeret til at foretage strålingsmålinger for at “spore” minutmængden af ukendt radioaktivt element blandt de fraktioner, der resulterede.
de opdagede, at en fraktion var stærkt radioaktiv, så selvom den kemisk opførte sig som vismut, måtte den være noget nyt. De kaldte dette nye element ” polonium.”
i December 1898 opdagede de et andet nyt element i en bariumfraktion, som de kaldte “radium.”For at bevise for et skeptisk videnskabeligt samfund, at dette virkelig var nye elementer, måtte Curies isolere dem. Det tog Marie over tre år at isolere en tiendedel gram rent radiumchlorid, og det lykkedes hende aldrig at isolere polonium på grund af dets meget korte halveringstid: 138 dage. Selv da hun udførte sine eksperimenter, blev polonium i hendes råmateriale hurtigt forfaldne.
deres kombinerede arbejde førte næsten øjeblikkeligt til brugen af radioaktive materialer i medicin, da isotoper er mere effektive og sikrere end kirurgi eller kemikalier til angreb på kræft og andre sygdomme.
selv i dag bruges radioaktive isotoper som “sporstoffer” til at spore kemiske ændringer og biologiske processer.Pierre indså også hurtigt potentialet for radioaktivt henfald for dating materialer; jordens alder var bestemt til at være flere milliarder år takket være en undersøgelse af uranforfald.i 1903 nominerede det franske videnskabsakademi Pierre og Pierre – men ikke Marie-som kandidater til Nobelprisen i fysik. En svensk matematiker ved navn Magnus Goesta Mittag—Leffler, medlem af nomineringsudvalget og en fortaler for kvindelige forskere, – greb ind, og Marie blev inkluderet i nomineringen. De tre forskere blev hædret med Nobelprisen i December 1903.