Marie Curie – Kutatási áttörések (1897-1904)

Röntgen- és uránsugarak

ARIE CURIE szakdolgozati témaválasztását más tudósok két friss felfedezése befolyásolta. 1895 decemberében, körülbelül hat hónappal Curie-ék házasságkötése után, Wilhelm Röntgen német fizikus felfedezett egy olyan sugárfajtát, amely képes átjutni szilárd fán vagy húson, és fényképeket készíthet élő emberek csontjairól. Roentgen ezeket a titokzatos sugarakat X-sugaraknak nevezte el, az X az ismeretlent jelenti. Felfedezésének elismeréseként Roentgen 1901-ben az első fizikai Nobel-díjas lett.

Roentgen egyik első röntgenfelvétele — egy kollégája keze (figyeljük meg a jegygyűrűt). A röntgensugarak felfedezése lenyűgözte a közvéleményt és mélyen megdöbbentette a tudósokat

Henri Becquerel, az urán sugárzásának felfedezője. Bár megpróbált segíteni Curie-éknek anyagi problémáik megoldásában és karrierjük előmozdításában, a kapcsolat végül megromlott – ahogy ez néha megtörténik a tudósokkal, akik érzékenyek a felfedezésekért járó érdemek megosztására.

1896 elején, mindössze néhány hónappal Roentgen felfedezése után, Henri Becquerel francia fizikus jelentette a Francia Tudományos Akadémiának, hogy az uránvegyületek, még ha sötétben tartják is őket, olyan sugarakat bocsátanak ki, amelyek elpárásítják a fényképészeti lemezt. Véletlenül jutott erre a felfedezésre. Becquerel érdekes felfedezése ellenére a tudományos közösség továbbra is a roentgeni röntgensugarakra összpontosította figyelmét, elhanyagolva a sokkal gyengébb Becquerel-sugarakat vagy uránsugarakat.”
Az URÁNSUGÁRSUGÁRSÁGOK MEGTISZTELÉSE Marie Curie-hez fordult. Mivel nem kellett volna a publikált dolgozatok hosszú bibliográfiáját elolvasnia, azonnal elkezdhette a velük kapcsolatos kísérleti munkát. A párizsi Városi Ipari Fizikai és Kémiai Iskola igazgatója, ahol Pierre a fizika professzora volt, megengedte neki, hogy egy zsúfolt, nyirkos raktárhelyiséget használjon ott laboratóriumként.

Egy ügyes technika volt a siker kulcsa. Körülbelül 15 évvel korábban Pierre és idősebb testvére, Jacques feltaláltak egy újfajta elektrométert, egy olyan eszközt, amellyel rendkívül alacsony elektromos áramokat lehetett mérni. Marie most a Curie-elektrométert az uránsugarakkal bombázott levegőn áthaladó gyenge áramok mérésére használta. A raktárhelyiség nedves levegője hajlamos volt eloszlatni az elektromos töltést, de sikerült reprodukálható méréseket végeznie.

Ahelyett, hogy ezeket az égitesteket fényképészeti lemezekre hatnának, inkább a sugárzásuk intenzitását határoztam meg a sugarak hatásának kitett levegő vezetőképességének mérésével.

A pontos elektromos mérésre szolgáló készülék, amelyet Pierre Curie és testvére, Jacques talált fel, Marie munkájához elengedhetetlen volt. (Fotó ACJC)

Az elektron felfedezéséről szóló kiállításra

Marié számos kísérlettel igazolta Becquerel megfigyeléseit, miszerint az uránsugarak elektromos hatása állandó, függetlenül attól, hogy az urán szilárd vagy porított, tiszta vagy vegyületben, nedves vagy száraz, illetve hogy fénynek vagy hőnek van-e kitéve. Hasonlóképpen, a különböző uránvegyületek által kibocsátott sugarak tanulmányozása megerősítette Becquerel következtetését, miszerint a nagyobb arányban uránt tartalmazó ásványok bocsátják ki a legintenzívebb sugarakat. Túlmutatott azonban Becquerel munkáján, és egy döntő fontosságú hipotézist állított fel: az uránvegyületek által kibocsátott sugárzás az urán elem atomi tulajdonsága lehet – valami, ami az urán atomjainak szerkezetébe van beépítve.

ARIE EGYSZERŰ hipotézise forradalminak bizonyult. Végső soron hozzájárulna a tudományos megértés alapvető változásához. Abban az időben a tudósok az atomot – a szó jelentése osztatlan vagy oszthatatlan – a legelemibb részecskének tekintették. Arra, hogy ez az ősi elképzelés téves, az utalt, hogy más tudósok ugyanebben az időben fedezték fel az elektront. De senki sem értette meg az atomok bonyolult belső szerkezetét vagy az atomokban tárolt hatalmas energiát. Marie és Pierre Curie maguk sem voltak meggyőződve arról, hogy a radioaktív energia az atomok belsejéből származik – lehet, hogy például a Földet kozmikus sugárzás éri, amelynek energiáját bizonyos atomok valahogyan felfogják és kisugározzák? Marie igazi teljesítménye az volt, hogy a bonyolult és homályos megfigyeléseken átvágva kristálytisztán elemezte azokat a következtetéseket, amelyek bármennyire is váratlanok voltak, logikailag lehetségesek voltak.

Marie az összes ismert elemet megvizsgálta, hogy megállapítsa, más elemek vagy ásványok miatt jobban vezeti-e a levegő az elektromosságot, vagy csak az urán képes erre. Ebben a feladatban számos vegyész segített neki, akik különféle ásványmintákat adományoztak, köztük olyanokat is, amelyek nagyon ritka elemeket tartalmaztak. 1898 áprilisában a kutatásaiból kiderült, hogy a tóriumvegyületek az uránhoz hasonlóan Becquerel-sugarakat bocsátanak ki. A sugárzás ismét atomi tulajdonságnak tűnt. Az urán és a tórium viselkedésének leírására ő találta ki a radioaktivitás szót, amely a sugárzás latin szaván alapul.

Új:
A polónium és a rádium felfedezése

Szintén:
Radioaktivitás: Az instabil atommag

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.