marie curie e la radioattività

5

Click here to load reader

Upload: cinziacatanzaro

Post on 20-Jun-2015

4.090 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Marie Curie e la radioattività

Fisica e radiochimica, è una delle più

importanti e conosciute scienziate del XX

secolo. E' stata la prima donna a essere

insignita del Premio Nobel e l'unica a

riceverne due, uno per la fisica e uno per

la chimica, in anni successivi. Grazie alle

sue ricerche è stato possibile scoprire

numerosi elementi nuovi, studiare la

radioattività e la struttura dell'atomo.

Marya Salomee Sklodowska nacque a

Varsavia, in una Polonia che faceva parte

dell'Impero Russo. Entrambi i genitori

erano insegnanti e Marie crebbe, insieme ai

suoi quattro fratelli, in un'atmosfera in cui

l'istruzione veniva considerata un fatto

naturale. Aveva molta facilità negli studi e terminò il liceo come migliore allieva. Per

permettere a sua sorella di studiare medicina a Parigi, poiché in Polonia le donne non

avevano alcuna possibilità di frequentare l'università, Marya lavorò sei anni come

istitutrice privata. A 24 anni si trasferì anche lei a Parigi (dove prese il nome di

Marie) e si iscrisse alla Facoltà di scienze

naturali della Sorbona. Viveva in grande

povertà, concentrandosi esclusivamente sullo

studio. Nel 1893 conseguì la licenze in fisica

(l'equivalente dell'odierna laurea), risultando la

miglior studentessa del suo corso, e nell'anno

successivo ottenne la laurea in matematica

classificandosi seconda. Nel 1896 sostenne

l'esame di stato in matematica e fisica. Nel

1895 aveva sposato il fisico francese Pierre

Curie, uno scienziato già molto affermato. Alla

base di questa unione c'era il grande rispetto

che il marito aveva del lavoro scientifico di

Marie e soprattutto una comune visione della

scienza come ideale. Nel l897 nacque Irène, la

prima figlia. Con le ricerche per il dottorato

Page 2: Marie Curie e la radioattività

Marie Curie iniziò ad avventurarsi nel campo che sarebbe poi stato decisivo per la sua

vita. Si occupò infatti della radiazione naturale dell'uranio scoperta dal fisico Henri

Becquerel, un fenomeno praticamente inesplorato e che su suggerimento di Marie

Curie venne successivamente

battezzato con il nome di "radioattività"

per indicare la capacità dell'uranio di

produrre radiazioni e dimostrò la

presenza di tale radioattività anche in

un altro elemento: il torio. Nel 1898

Marie e Pierre Curie scoprirono due

nuovi elementi radioattivi, che

chiamarono polonio e radio. Marie

sviluppò un procedimento per

l'isolamento del radio e dopo quattro

anni di duro lavoro, che svolse in un

atelier annesso al laboratorio di fisica

della Sorbona aiutata da alcuni giovani assistenti, ottenne alcuni milligrammi di radio

da 6 quintali di pechblenda, il minerale in cui si trova allo stato naturale. I Curie

rifiutarono di brevettare questo procedimento, nonostante sarebbe valso loro un

patrimonio e avrebbe significato la fine delle loro condizioni di ricerca disastrose,

ritenendo che i risultati della scienza dovevano essere a disposizione di tutti. Il passo

successivo fu quello di esaminare le tonnellate di pechblenda dalle quali ottennero il

radio, che vennero stipate in una baracca nella quale era stata installata un'officina e

riuscirono a isolare una piccola quantità di polvere nera avente radioattività pari a

circa 400 volte quella di un'analoga quantità di uranio. Si provò subito a tentare di

deviare questa misteriosa radiazione mediante una calamita.

Il risultato fu sconcertante poiché questa prova dimostrava che questa radiazione non

era formata da un solo tipo di raggi, bensì da tre tipi diversi. La calamita, come noi

sappiamo, devia un fascio di elettroni. Anche in questo caso parte della misteriosa

radiazione veniva deviata ma in senso opposto a quello degli elettroni e venne chiamata

Page 3: Marie Curie e la radioattività

radiazione alfa. Un’altra parte della misteriosa

radiazione apparve subito come una vecchia

conoscenza dei fisici: curvava nella stessa parte degli

elettroni, venne chiamata radiazione beta ma si scoprì

ben subito che si trattava di veri e propri elettroni.

Elettroni-razzo potremmo

dire, poiché erano sparati

fuori dal Radio con una

velocità quasi uguale a

quella della luce. Infine vi

era una parte di radiazione che si poteva ben definire

poiché non si piegava né da una parte né dall’altra e venne

chiamata radiazione gamma. Restava comunque il mistero

delle radiazioni alfa poiché gli scienziati non avevano mai

scontato nulla di simile e i loro studi si concentrarono su

queste per tentare di svelarne la natura. Innanzitutto si scoprì che il peso era

quadruplo di quello dell’idrogeno e la carica doppia del protone. Non fu quindi difficile

dedurne che si trattava di nuclei di Elio. I raggi alfa permisero innanzitutto di

spiegare la ragione che emana dal Radio: queste particelle vengono sparate fuori dal

Radio ad altissima velocità e quando giungono a contatto con l’aria subiscono degli urti

e vengono rapidamente frenate. Il Radio è formato naturalmente da atomi di Radio;

per quanto se ne sapeva allora in questi atomi non vi era altro che un nucleo circondato

da elettroni. Dagli elettroni non possono nascere le

particelle alfa, così si potrebbe pensare che faccino

parte delle particelle beta, formate appunto da

elettroni, ma così non si riuscirebbe a spiegare la grande

energia della quale sono dotati. Così se non fanno parte

delle particelle beta e non nascono dagli elettroni, non si

può altro che pensare a una loro provenienza dal nucleo.

I primi fisici che giunsero a questo risultato rimasero

sconcertati, poiché avevano sempre pensato che il nucleo

fosse una pallina piena, impenetrabile e non divisibile;

invece ora dovevano ammettere che era in grado di gettare fuori dei frammenti e che

quindi era a sua volta divisibile. Una prova definitiva fece capire che non si poteva

fare altra ipotesi: se si chiude 1 grammo di radio in un contenitore sigillato in modo

tale che niente possa entrare o uscire, dopo un anno si trova un risultato inaspettato:

il Radio ovviamente c’è ancora, ma non pesa più 1 grammo ma 999 milligrammi; inoltre

vi è del Gas Elio a causa delle particelle alfa espulse durante l’anno di prigionia e al

posto di quel milligrammo di Radio scomparso vi è il Gas Radon. Quindi un elemento

chimico si è trasformato da solo in un altro elemento diverso dal precedente. Il

fenomeno della radioattività non è però esclusivo del Radio: gradualmente si sono

Page 4: Marie Curie e la radioattività

trovati tantissimi altri elementi che subiscono la medesima trasformazione, detta

disintegrazione radioattiva. Questi tipi di radiazioni furono riscontrate dalla Curie

anche in un nuovo elemento residente nella Pechblenda, che chiamò Polonio, in onore

del suo Paese natale: la Polonia.

Nel 1903 Marie terminò il suo dottorato e nello stesso anno i coniugi ottennero,

insieme a Henri Becquerel, il Premio Nobel per la fisica, per la scoperta e l'analisi

della radioattività naturale. A Pierre fu offerta

la cattedra di fisica alla Sorbona, mentre

Marie venne nominata direttrice di laboratorio

e divenne sua assistente. Nel 1905 nacque la

seconda figlia Eva-Denise che sarà poi la

biografa della madre. L'anno successivo Pierre

Curie morì in un incidente, travolto da un carro

trainato da cavalli. Marie assunse allora la

cattedra del marito in qualità di professore

incaricato, ma il titolo di professore ordinario

le venne riconosciuto solo due anni più tardi. Fu

così la prima donna ad ottenere un tale incarico

alla Sorbona. Dopo la morte del marito, Marie ebbe una relazione con un collega più

giovane, coniugato e con prole. Quel legame divenne di pubblico dominio grazie alla

stampa, fece scandalo e per poco non costò alla scienziata l’assegnazione del secondo

premio Nobel. Nel 1911 infatti Marie Curie fu insignita del prestigioso premio, questa

volta per la chimica, quale riconoscimento per l'isolamento del radio e del polonio. In

suo onore venne definita "Curie" l'unità di misura che rappresenta l'attività di un

grammo di radio al secondo, successivamente sostituita con l'unità "Becquerel".

Nonostante le sue imprese scientifiche pionieristiche, i numerosi riconoscimenti e la

fama mondiale, Marie Curie non venne mai ammessa all'Académie Française des

Sciences, poiché i suoi membri non accettavano ancora che una donna facesse parte

del loro gruppo. Marie era comunque riuscita, dopo lunghe e dure trattative, a

costituire un laboratorio di ricerca presso la Sorbona, l'Istituto Radiologico, dove

assunse la direzione della sezione di fisica. Nel 1914, dopo l'inizio della prima guerra

mondiale, fondò e organizzò il servizio di radiologia per il fronte, istruendo a questo

scopo un centinaio di infermieri nella tecnica radiologica. Aveva installato una

apparecchiatura a raggi X su una piccola vettura (la Petite Curie) e con questa girava

per i campi di battaglia della Marna, insieme alla figlia Iréne, facendo radiografie ai

feriti. Dopo la guerra proseguì le sue ricerche all'Istituto Radiologico e partecipò a

numerose missioni scientifiche all'estero. La salute di Marie Curie risentì molto del

lavoro che l'aveva esposta per lunghi anni alle sostanze radioattive; morì a 67 anni di

leucemia mentre preparava il suo ultimo esperimento con l'attinio. Da pochi anni la sua

salma è stata trasportata, per volere dell'allora presidente della repubblica francese

François Mitterand, al Pantheon di Parigi: prima donna accolta in un luogo riservato ai

Page 5: Marie Curie e la radioattività

grandi di Francia. Ancora oggi tutti gli appunti di laboratorio presi da Marie Curie a

partire dal 1890 sono considerati pericolosi a causa della loro esposizione alla

radioattività. Sono conservati in apposite scatole piombate e chiunque voglia

consultarli deve indossare abiti di protezione.