Transcript Marie Curie roj. Sklodowska

Marie Curie roj. Skłodowska (1867-1934):
Velika znanstvenica in čudovita mama
Nadja Železnik
ARAO
4. oktober 2011
17. slovenski festival znanosti
Vsebina
• Zgodovinski okvir novih znanstvenih spoznanj konec 19.
stoletja
• Življenjska pot Marie in Pierra Curie
• Znanstveni doprinos njunega raziskovanja:
– Nobelova nagrada za fiziko leta 1903 Pierru in Marie Curie
– Nobelova nagrada za kemijo leta 1011 Marie Curie
– Delo po letu 2011
• Povezana področja raziskovanj
• Zaključek
Znanost in tehnika na prehodu v
20. stoletje
• Velik tehnični napredek na vseh področjih:
–
–
–
–
–
–
–
–
1869 dokončan Sueški prekop
1876 Otto iznajde tritaktni motor z notranjim izgorevanjem
1878 Pasteur raziskuje kužne boleni
1879 Edison naredi prvo uporabno žarnico
1882 Koch odkrije bacil tuberkuloze in malarije
1885 Benz skonstruira avto na tri kolesa
1887 Tesla odkrije izmenični tok
1889 Braun izdela katodno cev
• Razvita t.i. klasična fizika: snov in energija sta ločena pojma
–
–
–
–
Mehanika (Newtonovi zakon, klasične formulacije),
Elektrodinamika (Maxwellove enačbe),
Termodinamika, hidrodinamika,
Optika in akustika.
Pierre Curie
•
•
•
•
•
•
•
•
rojen 1859 v Parizu v svobodomiselni
družini
po naravi zaprt vase in miren, rad ima
naravo
starejši brat Jacques tudi fizik
Pierre 1877 diplomira iz fizike
1878 asistent na Sorbonni
1880/81 Pierre in Jacques odkrijeta
piezoelektričnost (ob stiskanju kristalov
kremena se pojavi električna napetost)
in razvijeta elektrometer
1882 postal vodja laboratorija na Šoli
za industrijsko fiziko in kemijo
doktorat iz fizike na temo magnetizma
in odvisnosti od T (Curiejev zakon,
Curiejeva temperatura) leta 1895
Pierre Curie leta 1876, star
19 let in z družino, nekaj let
kasneje
Marija Skłodovska
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Zoša, Hela,
Manja,Jožef,
Bronja, 1871
Rojena 1867 v Varšavi kot najmlajša
met 3 sestrami in bratom
Oče srednješolski učitelj matematike in
fizike
Manja je bila zelo prizadevna in je
blestela v vseh predmetih
1875 umre Zoša zaradi tifusa
1878 umre mama zaradi tuberkuloze
1883 konča gimnazijo z odliko
1885-1889 dela kot vzgojiteljica in
pomaga očetu financirati študij
medicine sestri v Parizu
1891 odide na Sorbonno – študij fizike
1893 pridobi diplomo iz fizike (prva v
letniku)
1893 Aleksandovičeva štipendija za
nadarjene študente
1894 pridobi diplomo iz matematike
Manja, Bronja, Hela
leta 1891
Maria z sestro Bronjo
leta 1886, Vir: ACJC
Marie in Pierre Curie
• Marie - raziskovalno delo
pojavov magnetizma v jeklu
• 1894 prvo srečanje Marie in
Pierre-a:
„…Kar me je na njem najbolj presenetilo, je bil
bister pogled in pa nekoliko malomarna drža
njegovega telesa…Bila sem srečna, ker sem
zvedela njegovo mnenje….“
Marie in Pierre Curie
leta 1895, poroka
• Pierre posveti Marii svojo
razpravo „O somernosti pri
fizikalnih pojavih: somernost
električnega in magnetnega
polja“.
• 1895 se zaročita in civilno
poročita v Sceaux-u.
Poročno potovanje po deželi, 1895
Začetno skupno raziskovanje in
življenje
• Skupaj delata v
laboratoriju na EPCI
• 1896 Marie opravi izpite
za srednješolskega
profesorja z najboljšim
rezultatom
• 1897 se rodi Irene
• 1897 Marie začne iskati
temo za doktorat:
mentor profesor
Lippmann
Marie in Pierre Curie v
laboratoriju 1896
Profesor Gabriel Lippmann
Delo Röntgena
• W.C. Röntgen:
– 1895 odkril x-žarke: skrivnostno lastnost, da
lahko prehajajo skozi tkiva in pustijo sled bolj
gostih snovi
– nastanejo na nivoju atomov pri prehodu
elektronov med različnimi lupinami, pri čemer
se izsevajo fotoni
– so EM valovanja z valovno dolžino do 10 nm
Posnetek roke
Wilhelm C.
Röntgen
Delo Becquerela
• Preučeval povezane pojave fosforescence in
fluoroscence pri različnih snoveh
• Uporabil tudi uranove soli in jih izpostavil sončnim
žarkom kot viru zunanje energije
• Zaradi slabega vremena poskusa ni mogel izvesti,
zato je odložil soli skupaj s fotografsko ploščo v
predal
• Vendar je plošča potemnela – uranove soli
oddajajo sevanje (žarke) same od sebe, tudi preko
ovir, sevanje je nevidno
• Novo sevanje niso bili x-žarki zaradi manjše
valovne dolžine (višje energije)
• Sevanje je vsebovale tudi nabite delce, saj se je v
magnetnem polju uklanjalo
• Poimenoval jih je U-žarki
Posnetek malteškega
križca z uranovimi solmi
roke
Antoine Henri
Becquerel
Raziskave radioaktivnosti 1897-1904 (1)
Marie in Pierre
• Ključni vprašanji: od kod uranovim solem
energija in kakšna je narava sevanja
• Za meritve uporabi lastnost sevanja, da
ionizira zrak, jakost sevanja preko prevodnosti
zraka meri z C. elektrometrom
• Ugotovitve: Na jakost sevanja ne vpliva
kemijska sestava, T ali svetloba, temveč
količina U
• Preiskuje druge snovi: sevajo rudnine z U in
Th
• Narava sevanja je povezana s spremembami v
atomu
• Novo ime za sevanje – radiacija iz latinske
„radiatia“
• Napoved dveh novih kemijskih elementov
leta 1898: polonij in radij
Curiejev elektrometer
Zvezek z zapiski: Pierre
desno, Marie levo
Raziskave radioaktivnosti 1897-1904 (2)
Marie in Pierre
• Uporaba uranove smolnice iz Češke za
izolacijo in karakterizacijo novih prvin
• Predelala skupaj 10 ton uranove rude (preko
30 elementov) za izolacijo 1 g radijeve
spojine
• Uporabljala nove metode kemijske izolacije
in meritve radioaktivnosti za separacijo
posameznih prvin (razmerje 1:107)
• 1902 izolacija čistega radija (Ra -226) in
določitev atomske mase
• 1903 Marie doktorira s temo Raziskovanje
radioaktivnih teles
• 1903 prejmeta skupaj z Becquerelom
Nobelovo nagrado za fiziko „in recognition of the
extraordinary services they have rendered by their joint
researches on the radiation phenomena discovered by
Professor Henri Becquerel".
Skladišče na EPCI, kjer sta
uredila laboratorij
Uranova ruda
Raziskave radioaktivnosti 1897-1904 (3)
Marie in Pierre
• Radioaktivnost je lastnost
posameznih izotopov kemijskih
elementov,
• Imajo vsak svoj razpadni čas
• Več vrst razpadov: alfa, beta in
gama z različnimi lastnostmi
• Postopek izolacije radija nista
patentirala: radij je motno beli
prah, močno seva, na zraku
potemni, sveti v temi, oddaja
toploto, razpolovni čas 1601 let,
prve raziskave vplivov na
organizem (meritve posledic
obsevanja Pierre), uporaba za
zdravljenje raka
• Snov se razpadom lahko
spreminja!
Karikatura v reviji Vanity Fair
Izoliran radij
Radijeva razpadna
veriga
Uporaba radioaktivnih snovi
• Široka industrijska
proizvodnja radija za
uporabo
• Zdravljenje raka in bolezni
kože
• Radij postane sinonim za
življenjsko silo
• Zato se uporablja praktično
povsod:
–
–
–
–
Hrana
Pijača
Kozmetika
Razvedrilo
Radij se je uporabljal
skoraj povsod
Obdobje slave in smrt Pierra
• Vabljena predavanja v VB,
Švedskem, Švici, ….
• Marie nadaljuje poučevanje na
dekliški šoli, dela v laboratoriju,
ter skrbi za družino
• 1904 Pierre postane redni
profesor na Sorbonni
• 1904 se rodi Eve
• 1905 dobita nov laboratorij
• 1905 Pierre resno zboli:
– splošna utrujenost,
– bolečine po vsem telesu
• 1906 ga na poti v laboratorij
povozi do smrti kočija
Marie in Pierre Curie z družino
Marie Curie – delo do leta 1911
• Do jeseni se ponovno zbere
• Novembra 1906 dobi mesto na Sorbonni:
– prva profesorica za fiziko
– uvodno predavanje začne na mestu, kjer
je prenehal Pierre
• Vzgaja deklici: za Irene in ostale otroke
organizirajo raziskovalci lastno šolo: Jean
Perrin –kemijo, Paul Langevin – matematiko,
Magrou-risanje in kiparstvo, Marie-fiziko,…
• Dela v laboratoriju
• Leta 1910 umre tast, ki ji stoji ob strani
• 1911 prejme drugo Nobelovo nagrado za
kemijo "in recognition of her services to the
advancement of chemistry by the discovery
of the elements radium and polonium, by the
isolation of radium and the study of the
nature and compounds of this remarkable
element".
Marie uspešno združuje
družinsko in znanstveno pot
Obdobje do vojne in med vojno (1911 – 1918)
• Neuspešno kandidira za mesto na
Akademiji – mesto dobi Branly
• 1913 dobi častni doktorat
Univerze v Birminghamu
• 1914 odprt Inštitut za radij –
preseli opremo in organizira delo,
pridobi tudi sredstva ob podpori
posameznikov (Carnegie dodeli
sredstva za štipendije)
• Vojno obdobje:
Podelitev doktorata
– Organizira mobilne avte (20) z
roentgenskimi aparati in osebno
sodeluje pri slikanju vojakov,
– Organizira okoli 200 stalnih
radioloških postaj, eno vodi hči Irene,
– Zaradi pomanjkanja usposobljenega
kadra vodi izobraževanje (500 ljudi)
Marie z hčerko Irene z
– Pomaga tudi drugod v zavezniških
opremo za rentgensko
državah.
slikanje v vojaški bolnišnici
Inštitut za radij
• Nadaljuje z izobraževanjem na
inštitutu
• Laboratorijsko in raziskovalno delo
• 1919 izda knjigo „Radiologija v
vojni“
• 1920 potuje v ZDA, kjer ima več
predavanje, pridobi nov gram
radija za inštitut in posameznike,
ki omogočajo štipendiranje mladih
raziskovalcev na inštitutu ter
nabavo novih aparatur
• Ustanovite Curiejevega sklada:
strokovno raziskovalni in
izobraževalni center za zdravljenje
raka
Marie in Irene Curie
Inštitut za radij
Sprejem v ZDA
Mednarodna slava in priznanja
• 1923 pridobi francosko
državno pokojnino
• Pomaga ustanoviti
Inštitut za radij na
Poljskem
• 1929 na poti po ZDA
pridobi še 1 g radija
• Sodeluje z znanstveniki
po vsem svetu
• Leta 1934 umre zaradi
levkemije.
Skupaj z
Einsteinom
Sprejem v ZDA
Zapuščina
• Marie Curie: „…Treba je verjeti, da je človek za
nekaj nadarjen, in tisto mora doseči, naj velja, kar
hoče….“ v pismu bratu 1893
• Nova spoznanja so gradila moderno fiziko: nov
pogled na atome, na spreminjanje snovi, povezava
spreminjanja snovi z energijo, kvantna fizika
• Odkritje radija - premiki v medicini pri zdravljenju
raka.
• Prva ženska Nobelova nagrajenka (kar 2 krat), prva
profesorica na Sorbonni: bila je pred svojim časom
– emancipirana, neodvisna in nepokvarjena.
• Vendar poleg tega: bila je tudi mama svojima
dvema hčerkama, ki sta se obe uveljavili:
– Irene Joliot-Curie, znanstvenica, Nobelova
nagrajenka,
– Eve Curie, pianistka in pisateljica.
Dodatno branje
• Madam Curie, A Biography by Eve Curie, The Literary Guild of America
(American translation) 1937.
• Marie Curie, A Life by Susan Quinn, Simon & Schuster, 1995.
• Obsessive Genius, The Inner World of Marie Curie by Barbara Goldsmith,
W.W. Norton & Co., 2005.
• Dejavni žarki in zakonca Curie, Ustanova SZF in ARAO, Edvard Kobal, 2011
• Zgibanka: Marie Curie in radioaktivnost, ARAO, 2011
• http://www.aip.org/history/curie/
• http://en.wikipedia.org/wiki/Marie_Curie
• http://en.wikipedia.org/wiki/Pierre_Curie
Hvala za vašo pozornost!