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Eine der ersten Röntgenaufnahmen von Roentgen – die Hand eines Kollegen (man beachte den Ehering). Die Entdeckung der Röntgenstrahlen faszinierte die Öffentlichkeit und stellte die Wissenschaftler vor ein großes Rätsel
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Röntgenstrahlen und Uranstrahlen
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Henri Becquerel, Entdecker der Uranstrahlung. Obwohl er versuchte, den Curies zu helfen, ihre finanziellen Probleme zu lösen und ihre Karriere voranzutreiben, verschlechterte sich die Beziehung schließlich – wie es manchmal bei Wissenschaftlern der Fall ist, die empfindlich reagieren, wenn es darum geht, die Lorbeeren für ihre Entdeckungen zu teilen.
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Anfang 1896, nur wenige Monate nach Röntgens Entdeckung, berichtete der französische Physiker Henri Becquerel der Französischen Akademie der Wissenschaften, dass Uranverbindungen, selbst wenn sie im Dunkeln aufbewahrt werden, Strahlen aussenden, die eine Fotoplatte beschlagen würden. Er war zufällig auf diese Entdeckung gestoßen. Trotz Becquerels verblüffender Entdeckung konzentrierte sich die wissenschaftliche Gemeinschaft weiterhin auf die Röntgenstrahlen von Röntgen und vernachlässigte die viel schwächeren Becquerel- oder Uranstrahlen. |
Das Ignorieren der Uranstrahlen gefiel Marie Curie. Da sie keine lange Bibliographie veröffentlichter Arbeiten lesen musste, konnte sie sofort mit der experimentellen Arbeit daran beginnen. Der Direktor der Pariser Städtischen Schule für Industriephysik und Chemie, wo Pierre Professor für Physik war, erlaubte ihr, einen überfüllten, feuchten Lagerraum als Labor zu benutzen. Eine raffinierte Technik war ihr Schlüssel zum Erfolg. Etwa 15 Jahre zuvor hatten Pierre und sein älterer Bruder Jacques eine neue Art von Elektrometer erfunden, ein Gerät zur Messung extrem niedriger elektrischer Ströme. Marie setzte das Curie-Elektrometer nun ein, um die schwachen Ströme zu messen, die durch Luft fließen können, die mit Uranstrahlen beschossen worden war. Die feuchte Luft im Lagerraum neigte dazu, die elektrische Ladung zu zerstreuen, aber es gelang ihr, reproduzierbare Messungen durchzuführen.
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Dieses von Pierre Curie und seinem Bruder Jacques erfundene Gerät zur präzisen elektrischen Messung war für Maries Arbeit unerlässlich. (Foto ACJC) Sie können diese Seite verlassen, um zu einer Ausstellung über die Entdeckung des Elektrons zu gelangen
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Mit zahlreichen Experimenten bestätigte Marie die Beobachtungen Becquerels, dass die elektrischen Wirkungen der Uranstrahlen konstant sind, unabhängig davon, ob das Uran fest oder pulverisiert, rein oder in einer Verbindung, nass oder trocken, oder ob es Licht oder Wärme ausgesetzt war. Ebenso bestätigte ihre Untersuchung der von verschiedenen Uranverbindungen ausgesandten Strahlen Becquerels Schlussfolgerung, dass die Mineralien mit einem höheren Urananteil die intensivsten Strahlen aussenden. Sie ging jedoch über Becquerels Arbeit hinaus, indem sie eine entscheidende Hypothese aufstellte: Die Strahlenemission von Uranverbindungen könnte eine atomare Eigenschaft des Elements Uran sein – etwas, das in die Struktur seiner Atome selbst eingebaut ist.
ARIE’S EINFACHE HYPOTHESE sollte sich als revolutionär erweisen. Sie würde letztlich zu einem grundlegenden Wandel im wissenschaftlichen Verständnis beitragen. Zu dieser Zeit betrachteten die Wissenschaftler das Atom – ein Wort, das ungeteilt oder unteilbar bedeutet – als das elementarste Teilchen. Einen Hinweis darauf, dass diese alte Vorstellung falsch war, lieferte die Entdeckung des Elektrons durch andere Wissenschaftler etwa zur gleichen Zeit. Aber niemand begriff die komplexe innere Struktur oder die immense Energie, die in den Atomen gespeichert war. Marie und Pierre Curie waren selbst nicht davon überzeugt, dass radioaktive Energie aus dem Inneren der Atome stammt – vielleicht war die Erde von kosmischen Strahlen durchdrungen, deren Energie bestimmte Atome irgendwie einfingen und abstrahlten? Maries eigentliche Leistung bestand darin, die komplizierten und undurchsichtigen Beobachtungen mit einer kristallklaren Analyse einer Reihe von Schlussfolgerungen zu durchbrechen, die, so unerwartet sie auch sein mochten, logisch möglich waren.
Marie testete alle bekannten Elemente, um festzustellen, ob andere Elemente oder Mineralien die Elektrizität in der Luft besser leiten würden oder ob Uran allein dazu in der Lage wäre. Bei dieser Aufgabe wurde sie von einer Reihe von Chemikern unterstützt, die ihr eine Reihe von Mineralproben zur Verfügung stellten, darunter einige, die sehr seltene Elemente enthielten. Im April 1898 stellte sie bei ihren Forschungen fest, dass Thoriumverbindungen wie Uran Becquerel-Strahlen aussenden. Auch hier schien die Emission eine atomare Eigenschaft zu sein. Um das Verhalten von Uran und Thorium zu beschreiben, erfand sie das Wort Radioaktivität, das auf dem lateinischen Wort für Strahlung basiert.
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