Το 1897, σε ηλικία 30 ετών, η Maria Skłodowska, η οποία παντρεύτηκε τον Pierre Curie το 1895, τελείωσε τις σπουδές της στη Σορβόννη στο Παρίσι και σκεφτόταν το θέμα της διατριβής της. Οι ακτίνες Χ, που ανακαλύφθηκαν από τον Wilhelm Conrad Roentgen το 1895, ήταν ακόμα ένα καυτό θέμα, αλλά είχαν χάσει τη γοητεία καινοτομίας τους.
Από την άλλη πλευρά, οι ακτίνες ουρανίου, που ανακαλύφθηκαν το 1896 από τον Henri Becquerel, προκάλεσαν ένα μυστηριώδες πρόβλημα. Οι ενώσεις και τα ορυκτά ουρανίου φαίνεται ότι μπορούν να βελτιώσουν την ικανότητά τους να επιβιώνουν για αρκετούς μήνες. Ποια ήταν η πηγή αυτής της ανεξάντλητης ενέργειας, η οποία, προφανώς, παραβίαζε την αρχή Carnot, η οποία δεν μπορεί να μετατραπεί ή να καταστραφεί; Ο Πιερ Κιουρί, ήδη γνωστός φυσικός για το έργο του στον μαγνητισμό και τη συμμετρία των κρυστάλλων, θεώρησε ότι αυτό το φαινόμενο ήταν μάλλον ασυνήθιστο και βοήθησε τη σύζυγό του να το λύσει. Η Marie Curie, σε μια βιογραφία του Pierre Curie, επιβεβαίωσε: «Πιστεύουμε ότι η μελέτη αυτού του φαινομένου είναι πολύ ελκυστική, επομένως υπάρχει ανάγκη για νέες βιβλιογραφικές μελέτες». Και σήμερα θα μάθουμε ποιος ανακάλυψε το ράδιο.
Αγώγιμος ηλεκτρισμός
Μετά τον αρχικό ενθουσιασμό, το ενδιαφέρον για τις νέες ακτίνες έσβησε γρήγορα. Ένας από τους λόγους ήταν η εξάπλωση ψευδών ή αμφισβητήσιμων παρατηρήσεων ακτινοβολίας, παρόμοια με τις ακτίνες ουρανίου σε διάφορες ουσίες. Κανείς δεν σκέφτηκε ποιος ανακάλυψε το ράδιο. Το θέμα ήταν «νεκρό» όταν η Μαρί Κιουρί μπήκε στη σκηνή. Ωστόσο, μέσα σε οκτώ μήνες το 1898, ανακάλυψε δύο στοιχεία: το πολώνιο και το ράδιο, δημιουργώντας ένα νέο επιστημονικό πεδίο - τη ραδιενέργεια. Αυτή η σύντομη ιστορία ανακαλύψεων ανάγεται σε τρία εργαστήρια, στα οποία μπορεί να διακριθεί το έργο του Πιέρ και της Μαρί και από τρεις σημειώσεις που δημοσιεύθηκαν στα Πρακτικά της Ακαδημίας Επιστημών. Εκτός από το μαύρισμα της φωτογραφικής πλάκας, οι ακτίνες ουρανίου παρήγαγαν αέρα που μεταφέρει τον ηλεκτρισμό. Αυτή η μεταγενέστερη ιδιοκτησία ήταν πολύ πιο μετρήσιμη. Ο Μπεκερέλ χρησιμοποίησε ηλεκτροσκόπια, αλλά οι μετρήσεις ήταν αναξιόπιστες. Αυτό εξηγεί ποιος ανακάλυψε το ράδιο.
Ακτίνες ουρανίου
Σε αυτό το σημείο, δεν θα υπήρχε πρόοδος χωρίς την ιδιοφυΐα του Pierre Curie. Αν δεν ήταν αυτός, κανείς δεν θα αναρωτιόταν ποιος ανακάλυψε το ράδιο. Το 1880, με τον αδελφό του Ζακ, ανακάλυψε τον πιεζοηλεκτρισμό (δηλαδή την παραγωγή ηλεκτρικών φορτίων όταν εφαρμόζεται σε ημιεδρικούς κρυστάλλους όπως ο χαλαζίας). Εφηύρε μια συσκευή με την οποία τα φορτία που παράγονται από το ουράνιο σε έναν θάλαμο ιονισμού αντισταθμίζονταν με τη χρήση χαλαζία. Την αντιστάθμιση ακολούθησε μια δεύτερη εφεύρεση, το τεταρτημόριο ηλεκτρόμετρο. ΑκτινοβολίαΟι ακτίνες ουρανίου θα μπορούσαν να ποσοτικοποιηθούν με βάση το βάρος και το χρόνο που απαιτείται για την αντιστάθμιση των φορτίων που δημιουργούνται στον θάλαμο ιονισμού.
Πρώτη αναφορά
Έκθεση της Μαρίας Κιουρί που δημοσιεύτηκε στις 12 Απριλίου 1898 στα Πρακτικά της Ακαδημίας Επιστημών: «Έψαχνα να βρω αν υπάρχουν άλλες ουσίες εκτός από ενώσεις ουρανίου που κάνουν την καλωδίωση για την ηλεκτρική ενέργεια» (Curie, M. 1898). Ξεκινώντας από τις 11 Φεβρουαρίου 1898, έλεγξε όλα τα δείγματα που ήταν διαθέσιμα ή δανείστηκε από διάφορες συλλογές, συμπεριλαμβανομένου ενός μεγάλου αριθμού πετρωμάτων και ορυκτών. Η δραστηριότητα του μεταλλικού ουρανίου λήφθηκε ως πρότυπο. Έχει βρεθεί ότι αυτές οι ενώσεις είναι δραστικές και ότι το pitchblende, μια τεράστια ποικιλία ουρανινίτη από τα μεταλλεύματα του Joachimsthal στην Αυστρία, και ο χαλκολίτης, φυσικό φωσφορικό ουράνιο, είναι πιο δραστικές από το ίδιο το μεταλλικό ουράνιο. Και λίγα χρόνια αργότερα ο κόσμος ανακάλυψε ποιος ανακάλυψε το ράδιο και το πολώνιο.
Η Μαρία Κιουρί σημείωσε: «Αυτό το γεγονός είναι αρκετά αξιοσημείωτο και υποδηλώνει ότι αυτά τα ορυκτά μπορεί να περιέχουν ένα στοιχείο πολύ πιο ενεργό από το ουράνιο». Αυτός ο τεχνητός χαλκόλιθος δεν είναι πιο δραστικός από άλλα άλατα ουρανίου. Σε αυτό το στάδιο, το κυνήγι του αντικειμένου έγινε θέμα ύψιστης σημασίας και επείγοντος. Ο Πιέρ Κιουρί γοητεύτηκε από τα ευρήματα της Μαρί: στις 18 Μαρτίου, άφησε τα δικά του ερευνητικά προγράμματα και ενώθηκε με τη σύζυγό του στη μελέτη του θέματος. Τώρα ξέρετε την απάντηση στο ερώτημα ποιος ανακάλυψε το στοιχείο ράδιο.
Κατά τη διάρκεια μιας συστηματικής αναζήτησης για τις ακτίνες Μπεκερέλ, η Μαρία Κιουρί ανακάλυψε επίσης στις 24 Φεβρουαρίου ότι οι ενώσεις θορίου είναι επίσης ενεργές. Ωστόσο, ο Γερμανός φυσικός GerhardtΟ Schmidt παρατήρησε τις εκπομπές πριν από μερικές εβδομάδες. Η έρευνα για τις ακτίνες ουρανίου έχει πλέον περάσει από τη φυσική στη χημεία. Ήταν απαραίτητος ο διαχωρισμός και ο εντοπισμός μιας ουσίας της οποίας οι χημικές ιδιότητες είναι άγνωστες. Ωστόσο, με ένα υποθετικό στοιχείο, ήταν δυνατή η παρακολούθηση της ραδιενέργειας του. Η Μαρία Κιουρί εξηγεί αυτή τη διαδικασία: «Η μέθοδος που χρησιμοποιήσαμε είναι νέα για χημικές μελέτες που βασίζονται στη ραδιενέργεια. Αποτελείται από τμήματα που εκτελούνται με τις συνήθεις διαδικασίες της αναλυτικής χημείας και τη μέτρηση της ραδιενέργειας όλων των ενώσεων που διαχωρίζονται."
Διαδικασίες κατάθεσης
Έτσι, είναι δυνατό να αναγνωριστεί η χημική φύση του επιθυμητού ραδιενεργού στοιχείου. Ούτε η Marie ούτε ο Pierre ήταν χημικοί, έτσι τους βοήθησε ο Gustave Bemont, ο οποίος ήταν υπεύθυνος για την πρακτική εκπαίδευση των μαθητών στη Δημοτική Σχολή Φυσικής και Φυσικής του Παρισιού. Στις 14 Απριλίου, η τριάδα διεξήγαγε έρευνα για το pitchblende, το οποίο ήταν πιο ενεργό από το ουράνιο. Χρησιμοποιήθηκαν πολλές διαδικασίες παράλληλα με διάφορες κατακρημνίσεις και καθίζηση στερεών και η δραστική ουσία εφοδιάστηκε κυρίως με βισμούθιο από το οποίο μπορούσε σταδιακά να διαχωριστεί. Στις 27 Ιουνίου, η Μαρία Κιουρί καθίζανε σουλφίδια από διάλυμα που περιείχε μόλυβδο, βισμούθιο και τη δραστική ουσία. Τόνισε το αποτέλεσμα στο σημειωματάριό της: το στερεό ήταν 300 φορές πιο ενεργό από το ουράνιο.
Νέα ραδιενεργή ουσία
18 Ιουλίου, ο Πιερ Κιουρί σημείωσε επιτυχία 400 φορές πιο ενεργό από ό,τι με το ουράνιο. Η Κιουρί σημείωσε ότι οι ενώσεις όλωνστοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των πιο σπάνιων ουσιών, είναι ανενεργά. Στις 18 Ιουλίου 1898, ο Πιερ και η Μαρία Κιουρί έγραψαν στα Πρακτικά της Ακαδημίας Επιστημών: «Έχουμε μια νέα ραδιενεργή ουσία που περιέχεται στην πίσσα». «Πιστεύουμε ότι η ουσία που έχουμε εξαγάγει από το μείγμα ρητίνης περιέχει ένα άγνωστο μέχρι τώρα στοιχείο, παρόμοιο με το βισμούθιο στις αναλυτικές του ιδιότητες. Εάν επιβεβαιωθεί η ύπαρξη αυτού του νέου μετάλλου, προτείνουμε να το ονομάσουμε πολώνιο προς τιμήν της πατρίδας» (P. Curie and M. Curie 1998). Το κοινό αποδέχτηκε ότι ήταν ο Κιουρί που ανακάλυψε το ράδιο. Το σύμβολο Po, γραμμένο από τον Pierre Curie, εμφανίζεται στο σημειωματάριο στις 13 Ιουλίου. Το όνομα πολώνιο έχει μια προκλητική σημασία από το 1795, χωρισμένο μεταξύ της Πρωσίας, της Ρωσίας και της Αυστριακής Αυτοκρατορίας.
