Marie Curie – descoperiri în cercetare (1897-1904)

Razele X și razele de uraniu

ALEGEREA de către Marie Curie a temei pentru teza de doctorat a fost influențată de două descoperiri recente făcute de alți oameni de știință. În decembrie 1895, la aproximativ șase luni după ce soții Curie s-au căsătorit, fizicianul german Wilhelm Roentgen a descoperit un tip de rază care putea traversa lemnul sau carnea solidă și producea fotografii ale oaselor oamenilor vii. Roentgen a numit aceste raze misterioase raze X, X însemnând necunoscut. Ca recunoaștere a descoperirii sale, Roentgen a devenit, în 1901, primul laureat al premiului Nobel pentru fizică.

Una dintre primele fotografii cu raze X realizate de Roentgen – mâna unui coleg (observați verigheta). Dezvăluirea razelor X a fascinat publicul și a nedumerit profund oamenii de știință

Henri Becquerel, descoperitor al radiațiilor uraniului. Deși a încercat să-i ajute pe soții Curie să-și rezolve problemele financiare și să avanseze în carieră, relația s-a deteriorat în cele din urmă – așa cum se întâmplă uneori cu oamenii de știință sensibili la împărțirea meritelor pentru descoperiri.

La începutul anului 1896, la doar câteva luni după descoperirea lui Roentgen, fizicianul francez Henri Becquerel a raportat Academiei Franceze de Științe că compușii de uraniu, chiar dacă erau ținuți în întuneric, emiteau raze care ar fi încețoșat o placă fotografică. El a făcut această descoperire din întâmplare. În ciuda descoperirii intrigante a lui Becquerel, comunitatea științifică a continuat să își concentreze atenția asupra razelor X ale lui Roentgen, neglijând razele mult mai slabe ale lui Becquerel sau razele de uraniu.
A IGNORAT RAZELE DE URANIU a apelat la Marie Curie. Din moment ce nu ar fi avut de citit o bibliografie lungă de lucrări publicate, ar fi putut începe imediat munca experimentală asupra lor. Directorul Școlii Municipale de Fizică și Chimie Industrială din Paris, unde Pierre era profesor de fizică, i-a permis să folosească o magazie aglomerată și umedă de acolo ca laborator.

O tehnică inteligentă a fost cheia succesului ei. Cu aproximativ 15 ani mai devreme, Pierre și fratele său mai mare, Jacques, inventaseră un nou tip de electrometru, un dispozitiv pentru măsurarea curenților electrici extrem de mici. Marie a folosit acum electrometrul Curie pentru a măsura curenții slabi care pot trece prin aerul care a fost bombardat cu raze de uraniu. Aerul umed din magazie avea tendința de a disipa sarcina electrică, dar Marie Curie a reușit să facă măsurători reproductibile.

În loc să fac aceste corpuri să acționeze asupra plăcilor fotografice, am preferat să determin intensitatea radiației lor prin măsurarea conductivității aerului expus la acțiunea razelor.

Acest aparat de măsurare electrică precisă, inventat de Pierre Curie și de fratele său Jacques, a fost esențial pentru munca lui Marie. (Foto ACJC)

Puteți ieși de pe acest site către o expoziție despre descoperirea electronului

Cu numeroase experimente, Marie a confirmat observațiile lui Becquerel, conform cărora efectele electrice ale razelor de uraniu sunt constante, indiferent dacă uraniul era solid sau pulverizat, pur sau într-un compus, umed sau uscat, sau dacă era expus la lumină sau căldură. De asemenea, studiul ei privind razele emise de diferiți compuși de uraniu a validat concluzia lui Becquerel, conform căreia mineralele cu o proporție mai mare de uraniu emiteau cele mai intense raze. Cu toate acestea, ea a mers dincolo de munca lui Becquerel, formulând o ipoteză crucială: emisia de raze de către compușii de uraniu ar putea fi o proprietate atomică a elementului uraniu – ceva încorporat în însăși structura atomilor săi.

IMPOTEZA SIMPLĂ a lui AIRIE avea să se dovedească revoluționară. Ar contribui în cele din urmă la o schimbare fundamentală în înțelegerea științifică. La acea vreme, oamenii de știință considerau atomul – un cuvânt care înseamnă indivizibil sau indivizibil – ca fiind cea mai elementară particulă. Un indiciu că această idee străveche era falsă a fost dat de descoperirea electronului de către alți oameni de știință cam în aceeași perioadă. Dar nimeni nu a înțeles structura internă complexă sau energia imensă stocată în atomi. Marie și Pierre Curie înșiși nu erau convinși că energia radioactivă provenea din interiorul atomilor – poate că, de exemplu, Pământul era scăldat în raze cosmice, a căror energie anumiți atomi o captau și o radiau cumva? Adevărata realizare a lui Marie a fost aceea de a tranșa observațiile complicate și obscure cu o analiză limpede a setului de concluzii care, oricât de neașteptate, erau posibile din punct de vedere logic.

Marie a testat toate elementele cunoscute pentru a determina dacă alte elemente sau minerale ar face ca aerul să conducă mai bine electricitatea, sau dacă doar uraniul ar putea face acest lucru. În această sarcină, ea a fost ajutată de un număr de chimiști care au donat o varietate de mostre de minerale, inclusiv unele care conțineau elemente foarte rare. În aprilie 1898, cercetările sale au dezvăluit că compușii de toriu, ca și cei de uraniu, emit raze Becquerel. Din nou, emisia părea a fi o proprietate atomică. Pentru a descrie comportamentul uraniului și al toriului, ea a inventat cuvântul radioactivitate – bazat pe cuvântul latin pentru rază.

Urmatorul:
Descoperirea poloniului și a radiului

De asemenea:
Radioactivitatea: Nucleul instabil

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.