Marie Curie – geislandi gáfur

Vísindakonan dáðist einkum að tvennu í lífinu: eiginmanninum Pierre og brautryðjendarannsóknum sínum á sviði geislavirkra efna. Hið síðarnefnda átti eftir að kosta hana lífið.

BIRT: 14/03/2022

LESTÍMI:

9 mínútur
Share on facebook

 

Starfsmenn frönsku þjóðarbókhlöðunnar voru vanir því að taka við sjaldséðum bókum og pappírum en það sem nú verður sagt frá var hins vegar alveg einstakt. Gulnuðu bækurnar og heftin sem safninu bárust dag einn á miðjum 10. áratug síðustu aldar höfðu nefnilega tilheyrt Marie Curie, þekktustu vísindakonu Frakklands og fyrstu konunni sem öðlaðist Nóbelsverðlaunin í tvígang.

 

Liðin voru 75 ár frá andláti hennar en segja má að unnt hafi verið að skynja nærveru hennar engu að síður. Ákaft tifið í geigerteljaranum gaf nefnilega til kynna að pappírinn væri enn geislavirkur. Í mörg ár eftir þetta urðu vísindamenn og aðrir þeir sem óskuðu eftir að lesa minnisblöð Marie Curie að skrifa undir yfirlýsingu þess eðlis að þeir gerðu svo á eigin ábygð.

 

Marie Curie leiddi hins vegar hugann ekki mikið að áhættunni. Jafnvel þótt vitað væri að geislunin af völdum radíums og annarra geislavirkra efni væri greinilega skaðleg, hélt hún rannsóknum sínum ótrauð áfram. Í augum hennar voru vísindin lífsnauðsynleg, óháð hættunni sem stafaði af þeim.

 

 

María Sklodowska, en svo hét Marie Curie upprunalega, átti ekki langt að sækja ástríðukenndan áhuga sinn. Mörgum árum síðar rifjaði hún upp þegar hún, þá fjögurra ára að aldri, stóð eins og límd við glerskáp föður síns á heimili þeirra í Varsjá í Póllandi.

 

Á bak við glerið leyndust „ótalmargar hillur með áhugaverðum og fallegum áhöldum: Glerpípur, litlar vogir, steinefnasýni og meira að segja rafsjá, skreytt með blaðgulli“.

 

Marie Curie færði sönnur á fyrirbærið geislavirkni með því að mæla úrangrýti. Hún færði niðurstöðurnar í minnisbók sína, sem enn þann dag í dag er hættulega geislavirk.

 

Alexander Rússakeisari hafði bannað föður hennar, Wladyslaw Sklodowsky prófessor, að starfa, því Pólverjar máttu ekki kenna eðlis- og efnafræði.

 

Á meðan faðirinn gerði allt hvað hann gat til að sjá fjölskyldu sinni farborða á þeim lúsarlaunum sem buðust fyrir láglaunastörfin sem hann hafði leyfi til að taka að sér, var móðir hennar, Bronislawa, árum saman berklasjúklingur. Smithættan gerði það að verkum að móðirin mátti ekki umgangast börnin sín fimm.

 

Eftir andlát móðurinnar varð María einkar fáskiptin og einbeitti sér einungis að skólabókunum. Hana langaði að nema eðlisfræði og í því skyni gerði hún samkomulag við eldri systur sína, sem hét  Bronislawa.

 

Fyrst skyldi María vinna fyrir þeim, til þess að Bronislawa gæti lagt stund á læknisfræði, og þegar námi þeirrar síðarnefndu lyki, og hún færi að vinna fyrir kaupi, var svo komið að henni að sjá Maríu farborða og greiða fyrir nám hennar.

 

María var því orðin 24 ára gömul þegar hún kom til Parísar árið 1891, heilum sex árum eftir að stúdentsprófið, og hóf þar nám við Sorbonne-háskóla. Hér breytti hún nafninu sínu í Marie, sem er Frökkum tamara en pólska nafnið María.

 

Marie fékk ljómandi hugmynd

Þessi unga pólska kona hefði ekki getað dottið inn í heim vísindanna á áhugaverðari tíma.

 

Vísindin voru í einkar örri þróun á síðari hluta 19. aldar. Lærðu mennirnir í hvítu sloppunum virtust kunna svör við öllu og engu líkara en að hver ný uppfinning tæki þeirri fyrri fram.

 

Marie Curie uppgötvaði að atómin væru ekki óbreytilegar stærðir, líkt og álitið hafði verið til þessa á sviði eðlis- og efnafræðinnar. Hún kallaði fyrirbærið geislavirkni.

 

Í Þýskalandi hafði Heinrich Hertz sýnt fram á tilvist útvarpsbylgna með tilraunum sínum, auk þess sem Wilhelm Conrad Röntgen gerði tilraunir með geisla sem hægt var að lýsa gegnum menn. Einn af kennurum Marie var Gabriel Lippmann, sem hlaut Nóbelsverðlaun árið 1908 fyrir þróun litljósmyndarinnar.

 

Marie drakk allt í sig. „Allar hugsanir mínar snerust um námið. Ég vann í herberginu mínu, oft langt fram á kvöld. Allt sem ég sá og lærði var mér var mér til yndisauka“, sagði hún síðar.

 

Iðjusemin bar fljótt árangur. Eftir tveggja ára nám, þ.e. árið 1893, var Marie hæst í sínum árgangi í eðlisfræði, og ári síðar var hún næsthæst í stærðfræði.

 

Að námi loknu réð Lippmann hana til að rannsaka fyrir sig segulmagnið í stáli. Það var á þessum vettvangi sem hún kynntist Pierre Curie, en hann stjórnaði rannsóknarstofu á sviði iðneðlis- og iðnefnafræði, auk þess að vera viðurkenndur vísindamaður á sviði segulmögnunar.

 

Marie laðaðist strax að þessum „hávaxna unga manni með kastaníubrúna hárið og stóru björtu augun“. Áhuginn reyndist vera gagnkvæmur og þau urðu sálufélagar strax frá fyrstu stundu.

 

Hinn 26. júlí 1895 gengu þau í hjónaband í látlausri athöfn. Réttum tveimur árum síðar, í september árið 1897, fæddist þeim dóttirin Irène.

 

Marie Curie með dæturnar Eve og Irène. Myndin er tekin skömmu eftir andlát Pierre.

 

Marie tók foreldrahlutverkið mjög alvarlega, engu síður en vísindastarf sitt. Hún skráði vöxt barnsins, höfuðstærðina, svo og getuna til að grípa í hluti.

 

Á þessum tíma byrjaði hún jafnframt í doktorsnámi um úraníumgeislun, en Henri Becquerel hafði þá tveimur árum áður komist að raun um að úraníum gæfi frá sér geisla, líkt og við á um röntgengeisla. Pierre Curie lagði sín vísindastörf á hilluna til að geta aðstoðað eiginkonu sína við rannsóknir hennar.

 

Ekki leið á löngu áður en hún gerði merkustu uppgötvun lífs sín, þ.e. uppgötvaði geislavirknina.

 

Hún komst að raun um að sum efni gefa frá sér rafsegulgeislun sem aðeins var unnt að skýra með því að eitthvað ætti sér stað inni í sjálfu atóminu. Á tímum Marie Curie álitu eðlisfræðingar að atóm væru óhagganlegar stærðir. Marie Curie kynnti fyrst allra til sögunnar hugtakið geislavirkni til að lýsa óstöðugum atómkjarna sem einmitt veldur geislun.

 

Með því að mæla sveiflurnar í geislun ólíkra sýna af úrani komst Marie að raun um að eitthvert annað efni hlyti að leynast í því og ekki einungis úran.

 

Hinn 19. desember 1898 var orðið radíum, sem leitt er af latneska orðinu radius (sem táknar geisla á latínu) ritað í fyrsta sinn í minnisbókina í rannsóknarstofu Marie Curie. Í því skyni að færa sönnur á tilvist efnisins varð hún hins vegar fyrst að einangra það úr úrangrýtinu sem það fyrirfinnst í, en um er að ræða duftkennt, úranríkt steinefni.

 

Curie hjónin í rannsóknarstofu sinni, þar sem þau uppgötvuðu frumefnin radíum og pólóníum.

Curie var ætíð fremst

Marie Curie hlaut fyrst allra tvenn Nóbelsverðlaun, en hún hafði helgað líf sitt vísindunum og átt glæstan starfsferil.

– 1893

Marie Curie lauk námi í eðlisfærði við Sorbonne háskóla í París með hæstu einkunn í bekknum.

 

– 1898

Hjónin Marie og Pierre uppgötvuðu frumefnin radíum og pólóníum.

 

– 1903

Curie hjónin lýstu fyrirbærinu geislavirkni í ritgerð. Þau hlutu nánast strax Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði fyrir vikið. Marie hlaut Nóbelsverðlaun fyrst allra kvenna.

 

– 1908

Marie Curie fékk fyrst allra kvenna stöðu prófessors við Sorbonne háskóla. Tveimur árum áður hafði hún verið ráðin sem fyrsti kvenkennari háskólans.

 

– 1911

Marie Curie hlaut Nóbelsverðlaunin í efnafræði fyrir að einangra radíum og pólóníum.

Leitin að radíum með lífið að veði

Ferlið var afar hægfara og fól það í sér að Marie Curie þurfti að hræra í stórum kerjum sem innihéldu sjóðandi vökva, en segja má að slík iðja hefði frekar hentað þrautþjálfuðum íþróttamanni heldur en fíngerðri konu.

 

Einangrun efnisins var ekki einvörðungu erfitt verk, heldur tók það jafnframt langan tíma. Mánuðir urðu að árum og og dótturinni Irène fannst hún vera vanrækt á meðan. Móðirin varði kvöldum og helgum í rannsóknarstofunni, sem hin þriggja ára gamla Irène nefndi „sorglega, sorglega staðinn“.

 

En Marie Curie var hamingjusöm „Við lifðum í okkar eigin heimi, svo fullkomnum að okkur fannst við lifa í draumi“, skrifaði hún seinna.

 

Marie og Pierre héldust oft í hendur og fengu sér kvöldgöngu niður á rannsóknarstofuna. Á leiðinni spjölluðu þau upphátt um hvernig radíum liti út. „Ég held að það sé fallegt á litinn“, sagði Pierre. Hann hafði rétt fyrir sér.

 

Þegar þau höfðu einangrað nægilegt magn af radíum til að geta greint efnið berum augum stóðu þau grafkyrr í rannsóknarstofunni og virtu sýnin fyrir sér. Efnið gaf frá sér daufan bjarma. „Þetta var alveg einstök sýn, líkt of töfrakennt ljós“, skrifaði Marie.

 

Eftir fjögurra ára erfiði hafði Marie loks einangrað sýni, minna en fimmtung úr teskeið, sem innihélt það lítið af aukalegum efnum að gerlegt var að mæla þyngd radíums.

 

Hinn 25. júní árið 1903 kynntu Marie og Pierre Curie niðurstöður sínar í doktorsvörn þeirra og sama ár hlutu þau Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði.

 

Maðurinn t.h. var með krabbamein í hnakka og er hér í læknismeðferð. Margir sjúklingar og læknar létu lífið af völdum radíumgeislunar.

Radíum dró sjúklinga til dauða

Uppgötvun radíums gjörbreytti krabbmeinsmeðhöndlun en meðferðin reyndist vera lífshættuleg, því efnin brutu niður beinin.

 

Örfáum eftir að Marie Curie uppgötvaði frumefnið radíum hafði efnið gjörbylt krabbameinsmeðferðarúrræ ðum. Geislarnir voru notaðir til að deyða með krabbameinsfrumur en meðferðin var tímafrek, óþægileg og erfið.

 

Sem dæmi má nefna að stinga þurfti um 50 nálum, með radíum í, beint í brjóstvefinn til að meðhöndla krabbamein í brjósti. Fyrir bragðið voru efnin kóbolt og sesíum tekin í notkun um miðja 20. öld, en bæði voru þau ódýrari og virkari en radíum.

 

Í upphafi 20. aldar höfðu læknar ekki áttað sig á að radíum hefði í för með sér alvarlegar aukaverkanir. Læknar álitu hins vegar að nota mætti efnið til að lækna og fyrirbyggja alls kyns sjúkdóma.

 

Radíum var fyrir bragðið bætt út í alls kyns matvæli og heilsufæði. Radíum gerði þó ekkert gagn, öðru nær. Sem dæmi má nefna bandaríska auðkýfinginn Eben Byers, en hann lést árið 1932 eftir að hafa innbyrt geislavirku upplausnina „Radithor“, sem álitin var „eilífur æskubrunnur“ og lækning gegn magakrabbameini og geðveiki.

 

Kjálkinn á Byers leystist upp og göt mynduðust á höfuðkúpu hans. Líkaminn tekur nefnilega upp radíum á sama hátt og kalsíum. Radíum safnast upp í beinunum, brýtur niður beinmerginn og orsakar stökkbreytingu í beinfrumunum.

 

 

Í veislunni sem var haldin í tengslum við doktorsvörnina fór Pierre með nokkra gesti út fyrir. Hann hélt á lítilli suðuflösku sem innihélt radíum í upplausn.

 

Vökvinn fór smám saman að lýsa og brátt lýsti birtan frá flöskunni upp myrkrið umhverfis gestina. Pierre horfði stoltur á uppgötvunina en einn gestanna veitti því eftirtekt að hendur hans voru brunnar og sprungnar eftir að hafa snert geislavirkt efnið.

 

Í raun réttri voru hjónin bæði orðin fárveik. Pierre þjáðist af miklum kvölum í fótleggjunum og missti oft jafnvægið. Sjálf var Marie svo kvalin í bakinu að hún átti erfitt með svefn. Verkirnir komu í köstum og eftir hvert kast lagðist hræðileg þreyta yfir hana.

 

Þrátt fyrir að Pierre hefði haldið því fram í Nóbelsverðlaunaræðu sinni að „langvarandi snerting við efnið gæti valdið lömun eða dauða“, grunaði hvorugt þeirra hversu mikil hætta stafaði í raun af efninu sem þau voru að vinna með.

 

Þau gátu þó ekki virt viðvaranirnar að vettugi. Bæði höfðu hjónin orðið vör við bólgur í höndum og starfsbróðir þeirra Henri Becquerel var með greinilegt brunasár á líkamanum undir þeim stað sem hann geymdi úransýni í vestisvasa sínum.

 

Magn þess efnis sem vísindamennirnir unnu með var aðeins örlítið en fól þó í sér gífurlega mikla orku. Möguleg orka í hálfu kg þess efnis sem Marie kynnti í doktorsvörn sinni svaraði til orkunnar í meðalstórri kjarnorkusprengju.

 

Rösklega milljón röntgenmyndir voru teknar í ökutækjum þessum í fyrri heimsstyrjöld.

Litlu vagnarnir hennar Marie björguðu líf hermanna

Marie Curie fylgdist sorgmædd með hópum franskra hermanna, sem sneru heim aftur frá vígstöðvum fyrri heimsstyrjaldar, fóta- og handleggjalausir ellegar afskræmdir af völdum misheppnaðra aðgerða.

 

Marie áleit að margar þessara aðgerða, svo og mörg dauðsföllin við víglínuna, hefðu verið óþörf  hefðu hersjúkrahúsin verið útbúin nýjustu röntgentækni og hún ákvað að reyna að vinna málstaðnum gagn.

 

Útkoman birtist í svonefndum „Les Petites Curies“, en svo nefndust færanlegar röntgenstofur hennar.

Pierre varð undir vagnhjóli

Hinn 19. apríl 1906, á þungbúnum rigningardegi, gekk Pierre út á stóra umferðargötu í París. Honum tókst ekki að sleppa frá hestvagni sem nálgaðist hann á mikilli ferð, því geislaskemmdirnar höfðu haft slæm áhrif á getu hans til að ganga. Hestarnir veltu honum um koll og höfuðið varð undir einu vagnhjólinu.

 

Slysið hefði ekki getað hitt á verri tíma. Hjónin höfðu eignast aðra dóttur, Eve, árið 1904 og voru nýkomin heim úr rólegu páskafríi í Norður-Frakklandi. Aldrei þessu vant hafði Marie tekist að slaka vel á, án þess að leiða hugann að vinnunni.

 

„Við vorum hamingjusöm“, sagði hún síðar. Þegar Marie bárust tíðindin af andláti Pierre settist hún á bekk í rigningunni í garðinum og gróf andlitið í höndum sér. Dóttirin Ève lýsti seinna áhrifunum af andláti föðurins á Marie þannig: „Þann dag varð frú Curie ekki einvörðungu ekkja. Hún varð jafnframt skelfilega einmana og vansæl kona“.

 

Sunnudaginn eftir útför Pierres neitaði Marie að dvelja með fjölskyldu sinni. Hún fór inn á rannsóknarstofuna og lokaði sig af. Hún átti aldrei eftir að upplifa áhyggjulausa glaðværð eftir þennan dag.

 

Radíum skóp og deyddi Curie

Marie Curie var á hátindi starfsferilsins. Hún var orðin prófessor við Sorbonne-háskóla og árið 1911 hlaut hún Nóbelsverðlaunin öðru sinni. Á árunum eftir fyrri heimsstyrjöld var þessi greinda og atorkusama kona orðin þekkt um allan heim, en því miður átti hún ekki langt eftir.

 

Marie var föl á að líta og nærri því alveg sjónlaus. Árið 1934 gaf lifrin sig, svo og nýrun. Í júlí sama ár var hún orðin mjög veikbyggð og fékk háan hita og að morgni þess 4. júlí andaðist hún.

 

Læknirinn skrifaði á dánarvottorðið „hvítblæði – beinmergurinn virkaði ekki sem skyldi sökum mikillar uppsöfnunar radíums í líkamanum“. Marie var lögð til hinstu hvílu við hlið eiginmannsins. Árið 1995 var askan hennar skrínlögð í Panteón-kirkjunni í París. Askan var þá enn geislavirk.

 

Staðan í dag: Marie Curie ruddi brautina fyrir konur

Árið 1903 var Marie Curie sæmd Nóbelsverðlaunum í eðlisfræði og hlaut þau verðlaun fyrst allra kvenna.

 

Árið 1963 hlaut María Goeppert svo verðlaunin fyrir líkan sem segir fyrir um eiginleika atómkjarnanna. Heilum 55 árum síðar hlaut Donna Strickland einnig sömu verðlaun, en hún var verðlaunuð árið 2018 fyrir uppfinningar í leysitækni.

 

BIRT: 14/03/2022

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is