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Una delle prime fotografie a raggi X di Roentgen — la mano di un collega (notare la fede nuziale). La rivelazione dei raggi X affascinò il pubblico e lasciò profondamente perplessi gli scienziati |
Raggi X e raggi Uranio
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Henri Becquerel, scopritore della radiazione di uranio. Anche se cercò di aiutare i Curie a risolvere i loro problemi finanziari e a far progredire le loro carriere, il rapporto alla fine si inacidì, come a volte accade con gli scienziati permalosi sulla condivisione del merito delle scoperte. |
All’inizio del 1896, solo pochi mesi dopo la scoperta di Roentgen, il fisico francese Henri Becquerel riferì all’Accademia Francese delle Scienze che i composti di uranio, anche se erano tenuti al buio, emettevano raggi che avrebbero appannato una lastra fotografica. Si era imbattuto in questa scoperta accidentalmente. Nonostante l’intrigante scoperta di Becquerel, la comunità scientifica continuò a concentrare la sua attenzione sui raggi X di Roentgen, trascurando i molto più deboli raggi di Becquerel o raggi di uranio. |
I RAGGI DI URANIO IGNORATI piacquero a Marie Curie. Poiché non avrebbe avuto una lunga bibliografia di articoli pubblicati da leggere, avrebbe potuto iniziare immediatamente il lavoro sperimentale su di essi. Il direttore della Scuola Municipale di Fisica e Chimica Industriale di Parigi, dove Pierre era professore di fisica, le permise di usare come laboratorio un magazzino affollato e umido. Una tecnica intelligente fu la chiave del successo. Circa 15 anni prima, Pierre e suo fratello maggiore, Jacques, avevano inventato un nuovo tipo di elettrometro, un dispositivo per misurare correnti elettriche estremamente basse. Marie ora mise l’elettrometro Curie per misurare le deboli correnti che possono passare attraverso l’aria che è stata bombardata con raggi di uranio. L’aria umida del magazzino tendeva a dissipare la carica elettrica, ma riuscì a fare misure riproducibili.
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Questo dispositivo per la misurazione elettrica precisa, inventato da Pierre Curie e suo fratello Jacques, fu essenziale per il lavoro di Marie. (Foto ACJC) Puoi uscire da questo sito per una mostra sulla scoperta dell’elettrone |
Con numerosi esperimenti Marie confermò le osservazioni di Becquerel che gli effetti elettrici dei raggi di uranio sono costanti, indipendentemente dal fatto che l’uranio fosse solido o polverizzato, puro o in un composto, umido o secco, o se esposto alla luce o al calore. Allo stesso modo, il suo studio dei raggi emessi da diversi composti di uranio convalidò la conclusione di Becquerel che i minerali con una maggiore percentuale di uranio emettevano i raggi più intensi. Andò oltre il lavoro di Becquerel, tuttavia, formando un’ipotesi cruciale: l’emissione di raggi da parte dei composti di uranio potrebbe essere una proprietà atomica dell’elemento uranio – qualcosa costruito nella struttura stessa dei suoi atomi.
La semplice ipotesi di Arie si sarebbe rivelata rivoluzionaria. Alla fine avrebbe contribuito a un cambiamento fondamentale nella comprensione scientifica. All’epoca gli scienziati consideravano l’atomo – una parola che significa indiviso o indivisibile – come la particella più elementare. Un indizio che questa antica idea era falsa venne dalla scoperta dell’elettrone da parte di altri scienziati in questo stesso periodo. Ma nessuno aveva capito la complessa struttura interna o l’immensa energia immagazzinata negli atomi. Marie e Pierre Curie stessi non erano convinti che l’energia radioattiva provenisse dall’interno degli atomi – forse, per esempio, la terra era immersa nei raggi cosmici, la cui energia certi atomi in qualche modo catturavano e irradiavano? La vera conquista di Marie fu quella di tagliare attraverso le osservazioni complicate e oscure con un’analisi cristallina dell’insieme di conclusioni che, per quanto inaspettate, erano logicamente possibili.
Marie testò tutti gli elementi conosciuti per determinare se altri elementi o minerali avrebbero condotto meglio l’elettricità nell’aria, o se solo l’uranio poteva farlo. In questo compito fu assistita da un certo numero di chimici che donarono una varietà di campioni di minerali, compresi alcuni contenenti elementi molto rari. Nell’aprile 1898 la sua ricerca rivelò che i composti di torio, come quelli di uranio, emettono raggi Becquerel. Ancora una volta l’emissione sembrava essere una proprietà atomica. Per descrivere il comportamento dell’uranio e del torio, inventò la parola radioattività, basata sulla parola latina per raggio.
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