Biografia di Pierre e Marie Curie | Scoperta della radioattività

La sua ricerca sulla radioattività ha gettato nuova luce sulla natura dell'atomo e numerose applicazioni consentite.

Gli studenti di Università della Sorbona di Parigi, di attraversare nei corridoi con la giovane donna polacca che aveva arruolati nell'autunno del 1891 presso la facoltà di fisica, si chiedeva: "Chi è quella ragazza timida comparsa e ostinato espressione spogliatoio così male?". Tutti la guardò perplesso, con una miscela di simpatia e di disprezzo. Alcuni sapevano che era chiamato Manya Sklodowska e denominato esso "il cognome straniero Impossibile"; altri preferivano chiamarlo semplicemente "lo studente silenzioso". Manya sempre seduto in prima fila, non aveva amici e interessava solo nei libri. Inoltre sua bella capelli di colore biondo cenere, che utilizzato per essere raccolti e semi-covert richiamato l'attenzione. Nessuno sospettava che questa giovane donna schiva e austero sarebbe diventato un giorno, sotto il nome di madame Curie, una donna distinta e una gloria nazionale della Francia.

Si manya Sklodowska, che poi sarebbe stato conosciuto come Marie Curie nacque a Varsavia il 7 novembre 1867. Era il più giovane dei cinque figli (quattro donne e un uomo) di un matrimonio che si dedica all'insegnamento: suo padre era un insegnante di fisica e matematica di scuola superiore e sua madre direttrice di una scuola per giovani donne. Sua infanzia è stata segnata dalla coincidenza con un inesorabile periodo di russificazione della Polonia, a causa della quale il padre ha dovuto lasciare l'incarico di sotto-ispettore occupati in un Istituto; necessità economica lo costrinse a prendere come ospiti per ragazzi di età scolare, che ha anche dato lezioni private.

Marie Curie (c. 1898)

La sorella maggiore di Manya morì nel 1876, vittima di un'epidemia di tifo, e due anni dopo sua madre a causa di una tubercolosi. Nel 1883, dopo aver completato la sua istruzione secondaria, Manya ha sofferto una depressione nervosa che ha dovuto recuperare passare quasi un anno nel campo, in casa di alcuni parenti. Al suo ritorno a Varsavia nel 1884, ha dato lezioni private a casa sua insieme alle sue sorelle e frequentato corsi del ' Università di volo» creato lì, a parte il sistema educativo russo, dall'impulso di un cerchio di positivisti ispirati dagli insegnamenti di Comte.

La ristrettezza della famiglia costretto Manya per iniziare a lavorare come governante; Dopo un primo lavoro è stato un fallimento, 1° gennaio 1886 entrata al servizio del Zorawski, una famiglia benestante residente in Szczuki, Nord di Varsavia, dove Manya avuto a che fare con due della formazione figlie. Qui ebbe l'opportunità di mettere in pratica gli ideali sociali, nati a Varsavia lo scorso anno, organizzando una scuola per i figli di operai e contadini che hanno trascorso le loro ore libere, con la compiacenza di Zorawski; il resto del suo tempo lo ha occupato nello studio della fisica e della matematica.

Manya poi vissuto loro prima relazione romantica con il figlio Zorawski, rapporto che possibilmente è frustrato dalle differenze sociali tra di loro; il suo stato nervoso e incline a sopportato episodio male ansia, che è venuto a unirsi allo sforzo voluminoso sviluppato nella relativa occupazione tripla di governante, Maestro e allievo, facendo tutto questo, all'età di vent'anni, è diventato una persona amara. Quando infine si è concluso il contratto in Szczuki, nell'estate del 1889, tornò a Varsavia, dove ha lavorato di nuovo come una governante per un anno e ha ripreso i suoi contatti con l'Università clandestina. Suo cugino, che era stato assistente di Mendeleev, gli ha fornito l'opportunità di completare la sua conoscenza della chimica in un piccolo laboratorio e metterla in contatto con altri ricercatori che avevano conosciuto i grandi scienziati europei del tempo.

Matrimonio di Curie

Nel marzo 1890 sua sorella Bronia, allora studente di medicina a Parigi, invitato a incontrare con lei; Manya lavoro aveva contribuito a finanziare la carriera di Bronia e tra i due c'era un accordo di reciprocità. Ma rifiutò di Manya, cadere in uno dei suoi periodi di malinconia. Anno e una metà Bronia successivamente ribadito l'offerta; come i problemi economici della famiglia avevano annacquato abbastanza lontano per fornirvi risparmio, Manya deciso infine accettare. Nell'autunno del 1891 si stabilì a Parigi, dedicato inizialmente per aggiornare le proprie conoscenze; nel 1893 ha ottenuto la laurea in fisica e nel 1894, aiutato da una borsa di studio, che si è laureato in matematica. I primi due anni a Parigi erano isolamento al lavoro ed erano state evidenziate di dure privazioni, ma avevano la virtù di finire loro problemi nervosi.

Pierre Curie

Nell'aprile 1894 Marie, come già è stato chiamato, ho incontrato Pierre Curie. Nato a Parigi il 15 maggio 1859, Pierre Curie era il secondo figlio di un medico umanista e libero pensatore aveva permesso che i loro figli siano educati di fuori della scuola tradizionale. Assieme al fratello Jacques, tre anni più di lui e chi si unì un intenso rapporto emotivo durante l'infanzia e la gioventù, Pierre aveva studiato fisica alla Sorbona. I fratelli Curie aveva studiato la possibilità di trasformare energia meccanica in energia elettrica nei cristalli, pubblicato nel 1880 la sua prima comunicazione sul fenomeno che più tardi sarebbe diventato noto come piezoelettricità; Successivamente, entrambi hanno dimostrato la possibilità dell'effetto opposto (deformazione di un cristallo applicando una carica elettrica) e progettato un elettrometro piezoelettrico al quarzo per misurare correnti elettriche di debole intensità.

Nel 1882, Pierre fu nominato capo della scuola municipale di fisica e laboratorio di chimica, istituzione che stava ancora lavorando quando incontrò Marie e dove è stata dedicata allo studio teorico della simmetria. Nel 1891 intraprende la scrittura di una tesi di dottorato sulle proprietà magnetiche di varie sostanze in funzione della temperatura, tesi presentata nel marzo 1895. Marie ha frequentato la lettura della tesi e sono rimasto colpita; il suo rapporto con Pierre Curie è già durato dodici mesi, durante il quale era stato più disposto che il suo matrimonio. Infine si sposarono il 26 luglio dello stesso anno; sua figlia Irene, che più tardi un'altra ragazza, Eva continuerebbe sette anni nacque nel 1897.

Foto di matrimonio di Pierre e Marie Curie

Dopo la nascita della loro prima figlia, Marie Curie si propose di scrivere una tesi di dottorato, fatto insolito che quindi nel caso di una donna. La scoperta di Röntgen raggi X nel 1895 e l'osservazione fatta nel 1896 da Henri Becquerel che sali di uranio, anche proteggersi dalla luce, emessi raggi che, come i raggi x, penetrando la questione, ha deciso di indagare l'origine di quell'energia quel composto dell'uranio utilizzato oscuro attraverso emulsioni fotografiche nella sua tesi anche di metallo di protezione. L'oggetto ha avuto il vantaggio di essere una terra ancora vergine nella ricerca scientifica.

Radioattività

Il direttore di Pierre Curie ha accettato quel laboratorio di habilitase Marie come dipendenza della scuola municipale di fisica e chimica che fungeva da sala deposito e motore. Ci Marie Curie ha iniziato la loro ricerca, utilizzando Elettrometro inventato da Pierre e suo fratello per misurare l'intensità della corrente causata da vari composti di uranio e torio, verificare immediatamente che l'attività dei sali di uranio dipendeva solo la quantità di uranio presente, indipendentemente da altre circostanze. Dal punto di vista scientifico, questo era la sua più importante scoperta, perché ha mostrato che radiazioni non ha potevano procedere oltre l'atomo stesso, indipendentemente da qualsiasi aggiunto sostanza o una reazione chimica. Ma Marie Curie non è intrattenuti a riflettere su questo risultato; Ha esteso le sue indagini la pechblenda e la calcolita trovato con esso erano più attivi di uranio. Questo ha dedotto l'esistenza in quelle altre sostanza responsabile di questa attività aumentata, nuovi minerali.

Con l'aiuto del marito, Marie Curie ha proceduto a trattati chimicamente pechblenda fino ad ottenere un prodotto che è stato tre cento trenta volte più attivo di uranio: nel luglio 1898 matrimonio hanno riferito i loro risultati per l'Accademia delle scienze, proponendo il nome di "Polonio" per il nuovo elemento, la cui esistenza invocata che è stato confermato, e usando il termine «radioattivo» per la prima volta descrivere il comportamento di sostanze come l'uranio. Ma le indagini successive ci viene chiesto di credere nell'esistenza di ancora un altro nuovo elemento nella pechblenda; Dopo il governo austriaco a fornire loro l'acquisto di diverse tonnellate di rifiuti di minerale dalle miniere di Joachimsthal Saint, dedicato allo sfruttamento dell'uranio, l'esistenza dell'elemento chiamato «radio», ha annunciato nel dicembre dello stesso anno, è stato confermato; il peso atomico è stato fondato da Marie Curie nel marzo 1902 come uguale a 225,93.

Marie e Pierre Curie nel suo laboratorio

Nel frattempo, nel 1900 le preoccupazioni finanziarie del matrimonio relativamente sono state alleviate con la nomina di Pierre per la cattedra di fisica alla Sorbona, su iniziativa del matematico Henri Pinchare; Marie, per parte sua, ha occupato un posto di professore di fisica presso l'Ecole Normale Superieure de Sèvres; Tuttavia, il suo insegnamento ha rubato loro il tempo per la ricerca sperimentale. Avevano anche materiale strutture per loro; effettuate in condizioni precarie, credevano un faticoso sforzo fisico. Questo era aggravata da problemi derivanti dall'esposizione alla radioattività, le cui conseguenze non erano a conoscenza. Radioattività prodotta les lesioni visibili sulle mani e sarebbe in definitiva responsabile per la leucemia a seguito della quale morì Marie Curie.

Ironia della sorte, le proprietà curative che, inizialmente, sono state attribuite alla radioattività, ha contribuito alla sua fama. Riconoscimento scientifico è venuto nel 1903 con il premio della medaglia Davy della Royal Society e il premio Nobel in fisica, ha condiviso con Becquerel. Il Curie non è andato personalmente a prenderlo a Stoccolma, dal momento che la sua salute, nel caso di Marie, era stati colpiti dalla perdita di un bambino nato prematuro.

Fama

Gli effetti della reception del Nobel erano travolgente per il Curie, che sono stati convertiti alla ribalta pubblica dalle aspettative suscitate dai fenomeni radioattivi. Con tutti guadagnati creazione di Pierre nel 1904 di una sedia specifica per lui, dotato di un laboratorio che Marie avrebbe rilevato. Nello stesso anno, un industriale francese ha creato una fabbrica finalizzata ad ottenere la radio utilizzando i suggerimenti del matrimonio. Anche se non hanno mai avuto le risorse per allestire un laboratorio adatto alle loro esigenze, le Curie sempre rifiutato di brevettare la produzione commerciale della sostanza.

Nel 1906 Pierre Curie morì tragicamente a Parigi investito da una carrozza; l'evento è diventato una persona distante dal suo amici (ma non figlie) a Marie, anche se continuò il suo lavoro e riuscito il marito sulla sedia che era stato solo in grado di occuparsi di anno e mezzo, diventando così diventando la prima donna in Francia che sono entrati di istruzione superiore. Nel 1910 pubblicò il trattato sulla radioattività e preparato un modello internazionale della radio che depositato presso l'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure a Parigi nel 1911.

Quell'anno ha ricevuto per la seconda volta il premio Nobel, questa volta in chimica per la scoperta del radio e del polonio; Era la prima volta che uno scienziato meritato il premio due volte. Sembra che nella decisione dell'Accademia svedese potrebbe influenzare che aveva fallito la nomina di Marie Curie per l'Accademia francese delle scienze, come pure il fatto di essere stato vittima di uno scandalo giornalistico riguardanti la sua relazione con Paul Langevin, fisico francese che era stato un discepolo di Pierre Curie.

Irene e Marie Curie presso l'Istituto di Radio (1921)

Nella maggioranza dei paesi europei ha cominciato a creare istituti della radio, prima sua plausibile utilità nel trattamento del cancro. Il Marie Curie proprio accettato la direzione onoraria di cui è stato aperto a Varsavia nel 1913; la costruzione di un laboratorio dedicato allo studio della radioattività, l'Istituto della Radio, di un accordo tra l'Institut Pasteur e la Sorbona, con una sezione dedicata alla ricerca medica e l'altro riservato per fisica e chimica, regia di Marie Curie, è stata completata a Parigi nel mese di luglio dell'anno successivo. Durante la prima guerra mondiale creato, con l'aiuto di donazioni private, un team di esperti in tecniche radiografiche e con la collaborazione di sua figlia Irene, messi in veicoli radiologica di funzionamento più di duecento; madre e figlia spostato verso la parte anteriore per insegnare ai medici nuovi metodi e tecniche di radiologia.

Nel maggio 1921 Marie Curie in tour, insieme con le loro figlie, trionfanti Stati Uniti al fine di raccogliere il grammo di radio (quindi del valore di $100.000) che aveva reso possibile per la sottoscrizione popolare promossa da un giornalista. Al suo ritorno ha cominciato a manifestarsi i primi sintomi Marie che soffrivano di cataratta, e il sospetto che le emissioni radio potrebbero produrre qualcosa di più che brucia le dita cominciò a prendere forma, anche se la speranza che ha avuto un effetto permanente sulle cellule tumorali allora era al suo apice.

Curie e fisico Robert Millikan in Congresso
Fisica nucleare di Roma (1931)

Nel 1922 è stata invitata a far parte della Commissione per la cooperazione intellettuale creato dalla lega delle Nazioni, che occupava la vice-presidenza. Nel 1925 sua figlia Irene sposò il fisico francese Frédéric Joliot; nel gennaio 1934, entrambi scoprì la radioattività artificiale, scoperta per cui avrebbero ricevuto nel 1935 premio Nobel per la chimica, il terzo del meritato dalla famiglia. Pochi mesi dopo la scoperta, la salute di Marie Curie è sicuramente peggiorata. Credendo che si trattasse di infiammazione delle lesioni tubercolotiche antiche, è stato portato in un sanatorio di Sancellemoz; Lì fu diagnosticata l'anemia perniciosa e morì il 4 luglio 1934. Sua figlia che Irene morì di leucemia nel 1956; suo marito ha riconosciuto che la morte era un risultato della radiazione, anche se tenuta che la condizione del fegato che sarebbe costato se stesso la vita due anni più tardi aveva nulla a che fare con la radioattività.

Quando, durante la prima guerra mondiale, Marie visitato ospedali per assistere i chirurghi con tecniche radiologiche (grazie ai raggi x potrebbe essere scoperti frammenti di proiettili e granate nascosti nei feriti), loro aiuto prezioso è stato che ha cominciato a essere chiamato "Benefico suprema dell'umanità". Marie ha rifiutato sempre queste manifestazioni, che considerato immeritato: rimase così modesto e discreto come quando era solo un giovane studente polacco alla Sorbona. Einstein, che ha incontrato dopo la guerra e mantenuto un fecondo rapporto scientifico con lei, disse: 'Madame Curie è, di tutte le celebrità, l'unico che Gloria non è danneggiato'.

Cronologia di Pierre e Marie Curie

1859	Nasce Pierre Curie a Parigi.
1867	Nata Marie Sklodowska a Varsavia.
1882	Pierre è stato nominato capo della scuola municipale di laboratorio di fisica e chimica.
1886-89	Marie lavora come governante di Szczuki la Zorawski.
1891	Marie si trasferì a Parigi e iniziò i suoi studi di fisica alla Sorbona. Pierre si impegna la preparazione della sua tesi di dottorato.
1893	Marie di licenza in fisica con il valedictorian numero uno e, un anno dopo, in matematica.
1895	Un anno dopo, Marie e Pierre si sposano.
1897	Nasce la figlia Irene.
1898	Scoprono la radioattività e due nuovi elementi, polonio e il radio.
1900	Pierre ha ottenuto la cattedra di fisica alla Sorbona.
1903	Ricevono il premio Nobel in fisica.
1904	Nasce sua figlia Eva.
1906	Pierre Curie morì a Parigi, investito da una carrozza. Marie ti succede nella vostra sedia.
1910	Marie pubblicò il trattato sulla radioattività.
1911	Marie riceve il premio Nobel di chimica.
1914	L'Istituto della Radio a Parigi, la cui sezione scientifica dirige Marie è stato creato.
1914-18	Creare un team di esperti in radiologia per aiutare i medici negli ospedali.
1921	Viaggi Stati Uniti. Si inizia a peggiorare la loro salute.
1925	Sua figlia Irene sposò il fisico Frédéric Joliot.
1934	Morte di Marie in Sancellemoz.
1935	Frédéric Joliot e Irene Curie ricevette il premio Nobel nella chimica per la scoperta della radioattività artificiale.

Pierre e Marie Curie: scoperta della radioattività

Radioattività

La radioattività è l'emissione di radiazioni da nuclei instabili. Tale radiazione può verificarsi sotto forma di particelle subatomiche (principalmente particelle alfa e beta) o sotto forma di energia (principalmente gamma). Per caso, il fisico francese Henri Becquerel (1852-1908) scoprì l'esistenza di questo tipo di radiazione nel 1896. Nelle decadi dopo la scoperta di Becquerel, lo studio della radioattività ha dato origine a diversi sviluppi che ha rivoluzionato la comprensione della natura della materia e ha condotto all'introduzione di numerose applicazioni pratiche di importanza. Queste applicazioni includono molte industrie che vanno da armi e centrali nucleari a una vasta gamma di tecniche mediche utilizzate nella diagnosi e nel trattamento di malattie e nuovi dispositivi.

Henri Becquerel

Nel 1896, quando stava studiando la relazione tra fluorescenza e l'emissione di raggi x in un sale di uranio, Becquerel trovarono che le radiazioni emesse erano simili ai raggi X, ma non avevano nulla a che fare con fluorescenza, poiché emissione dipendeva non il sale in esposizione alla luce ed è stata prodotta solo da sali di uranio , mentre altre sostanze fluorescenti non diffonderlo. I raggi emessi sono stati chiamati raggi Becquerel.

Il fenomeno scoperto da Becquerel è stato studiato da Pierre e Marie Curie, mariti che i più importanti contributi alla conoscenza del fenomeno. Marie Curie ricercato elementi raggi emessi di Becquerel. Misurando l'intensità della radiazione emessa da tutti gli elementi noti, trovato che solo il torio e uranio emessa radiazione (attualmente 40 sono noti) e chiamato il fenomeno con il nome di radioattività (oggi forma di radioattività preferito). L'intensità della radiazione è proporzionale alla quantità di elemento che emettono, esso è stato dedotto che il fenomeno era una proprietà atomica. Egli ha osservato che alcuni minerali di uranio erano più attivi da che cosa sarebbe stato se l'attività di emissione era a causa di uranio e presuppone l'esistenza di un elemento sconosciuto con un gran lunga superiore alla capacità di fonte di uranio. Questa ipotesi è stata confermata con la scoperta di due nuovi elementi, polonio e il radio.

Nel 1899, Rutherford esposti all'azione di un campo magnetico la radiazione emessa da un elemento radioattivo. È stato trovato che furono costituite da due tipi di particelle: una piccola natura penetrante e positiva, chiamati raggi alfa e altri caratteri più pervasiva e negativo, chiamato raggi beta. Nel 1900, Paul Ulrich Villard (1860-1934) ripetuto l'esperimento usando un campo magnetico più potente e scoperto che una percentuale della radiazione non è stata deviata dal campo. E ' stato pochi raggi simili ai raggi X che Rutherford, nel 1903, chiamato raggi gamma; il proprio Rutherford mostrò che hanno consistito delle onde elettromagnetiche.

Ernest Rutherford

Nucleo atomico tutti (ad eccezione di idrogeno) contiene uno o più protoni e neutroni uno o più. I nuclei della maggior parte degli atomi di carbonio, ad esempio, contengono sei protoni e sei neutroni. I nuclei degli atomi tendono ad essere stabile, cioè non subisce spontaneamente nessun cambiamento. All'interno di un centinaio di anni, o 1 milione di anni, un nucleo di carbonio manterrà esattamente lo stesso aspetto che ha oggi. Alcuni nuclei, tuttavia, sono instabili. Un nucleo instabile è uno che spontaneamente subisce cambiamenti interni. Questo cambiamento si verifica, kernel emessa una particella subatomica, o potenza apparente o entrambi. Un esempio di nucleo instabile è il carbonio-14, un isotopo del carbonio cui nucleo è costituito da 6 protoni e 8 neutroni (invece di 6). Un nucleo che emette una particella o che trasuda energia riferito che subisce decadimento radioattivo o, semplicemente, che esso si disintegra.

Non è noto con certezza ciò che determina l'instabilità di un nucleo. A quanto pare, alcuni nuclei hanno un numero eccessivo di protoni o neutroni, o una quantità eccessiva di energia; Questi nuclei ripristino l'equilibrio adeguato dei protoni, neutroni ed energia che corrisponde a loro emettendo una particella subatomica o rilasciando energia. Nel processo, il nucleo varia la sua composizione e può, infatti, diventare un nucleo completamente diverso. Carbonio-14, ad esempio, cercando di raggiungere la stabilità quando emette una particella beta. Dopo aver perso quella particella, il nucleo di carbonio-14 ha 7 protoni e 7 neutroni. Ma un kernel con 7 protoni e 7 neutroni non è un nucleo di carbonio: è il nucleo di un atomo di azoto. Da una particella che emettono beta, atomo di carbonio-14 è stato trasformato in un atomo di azoto.

Nella maggior parte dei casi, le forme di radiazione emessa da un nucleo radioattivo sono particelle alfa, particelle beta e raggi gamma. Una particella alfa è il nucleo di un atomo di elio, che è costituito da 2 protoni e 2 neutroni. Si consideri il caso di radio-226. Il nucleo di un atomo di radio 226 è costituito da 88 protoni e 138 neutroni; per il nucleo emette una particella alfa che deve sbarazzarsi di 2 protoni e 2 neutroni, che sono quelle che formano la particella. Dopo l'emissione della particella alfa il nucleo risultante contiene solo 86 protoni (88-2) e 136 neutroni (138-2). Questo nucleo è un atomo di radon, piuttosto che un atomo di radio. Emettendo una particella alfa, Atom radio-226 è stata trasformata in un atomo di radon.

Per molti anni, le emissioni di particolato di un beta di nucleo era perplessità per gli scienziati. Una particella beta è un elettrone. Il problema sta nel fatto che i nuclei degli atomi contengono elettroni; Questi sono situati all'esterno del kernel, ma non all'interno di esso. Poi come un nucleo instabile può rilasciare una beta di particella (un elettrone)? La risposta è che la beta di particella è prodotto dal decadimento di un neutrone all'interno del nucleo atomico, formando un protone e un elettrone. Un protone trasporta una carica positiva e un'unità di elettrone, un'unità di carica negativa. Ciò significa che un neutrone, che non trasporta carica elettrica, può decomporre formando due nuove particelle (un protone e un elettrone) cui carichi elettrici è possibile aggiungere fino a zero.

Ancora in considerazione l'esempio di cui sopra carbonio-14. Un nucleo di carbonio-14 si disintegra da una particella che emettono beta; Ciò significa che un neutrone nel nucleo del carbonio-14 si decompone per formare un protone e un elettrone. L'elettrone viene emesso sotto forma di radiazioni beta e il protone rimane all'interno del nucleo; in questo modo, il nuovo kernel conterrà 7 protoni (il protone più nuovo 6 originale) e 7 neutroni (8 originale meno che ha subito la decomposizione).

In un nucleo instabile, perdita di una particella di alfa o beta è spesso accompagnato dall'emissione di radiazioni gamma. Radiazione gamma è una forma di radiazione ad alta energia; È simile all'emissione di raggi x, ma con un livello di energia leggermente superiore. Alcuni nuclei instabili possono disintegrarsi con che emettono raggi gamma; Dopo aver perso potenza sotto forma di radiazione gamma, scivolato, diventano stabili.

Marie Curie

Molti elementi radioattivi esistano allo stato naturale; altri hanno "varianti" radioattivi, chiamati isotopi radioattivi. Infatti, tutti gli elementi più pesanti del bismuto (numero atomico 83) sono radioattivi; non hanno nessun isotopi stabili. I più pesanti elementi radioattivi sono parte della serie conosciuta come famiglie radioattive. Una famiglia radioattiva è un gruppo di elementi in cui la disintegrazione di un elemento radioattivo prodotto un altro elemento che è anche radioattivo. La famiglia di elementi da isotopo uranio-238 fornisce un esempio. Quando si disintegra l'uranio-238, forma il torio-234; ma il torio-234 è anche radioattivi e, per disintegrarsi, si trasforma in protoattinio-23, che, a sua volta, è anche radioattivi e si disintegra formando uranio-234. Il processo continua attraverso undici tappe, fino a quando l'isotopo polonio-210 si disintegra formando piombo-206, che è stabile.

Anche molti elementi più leggeri hanno isotopi radioattivi; fra loro sono l'idrogeno-3, carbonio-14, il potassio-40 e il tellurio-123. È anche possibile ottenere isotopi radioattivi artificialmente. In generale, questo è bombardando un nucleo stabile con protoni, neutroni, particelle alfa o altre particelle subatomiche. Il processo di bombardamento può essere eseguito in acceleratori di particelle o reattori nucleari. Quando una delle particelle utilizzate come proiettili nel bombardamento colpisce un nucleo stabile, può diventare instabile e, pertanto, rendere radioattivo.

La radioattività è ionizzante, cioè radiazione libera elettroni della materia che nel suo percorso, che viene utilizzato nei contatori per misurare la radioattività. Questa è anche la principale causa di questa radiazione è nocivo per gli organismi viventi. In generale, le piccole dosi di radiazioni emesse dalla terra o spazio sono innocue, ma in più grande quantità causano seri danni, principalmente nelle ghiandole sessuali e tessuti del midollo osseo le cellule del sangue in cui sono fatto. Questo richiede grandi misure di sicurezza nelle centrali nucleari, cui rifiuti radioattivi devono essere conservati in contenitori chiusi, resistente alle radiazioni, per centinaia di anni.

Opere di Pierre e Marie Curie

Numerosi scritti dedicati alla radioattività da Pierre e Marie Curie sono tra le più importanti opere della fisica del XX secolo. Essi sono il risultato di una stretta collaborazione che risale al 1895, data del loro matrimonio. La scoperta della radioattività è stato oggetto di una trentina di sue memorie, pubblicate tra il 1898 e 1906; Sei di queste memorie menzionato la cooperazione esplicita di Marie; altri citano i suoi colleghi G. Bémont, G. Sagnac, r. Debierne, H. Becquerel, I. Danne, Dewar, a. Laborde, ch. Bouchard e V. Balthazard.

Le prime note sulla radioattività, scritto in collaborazione con la moglie erano su una nuova sostanza contenuta nella pechblenda (Comptes rendus, vol. CXXVII, p. 175; il 18 luglio 1895); Questa nota era stata preceduta da un precedente (Comptes rendus, vol. CXXXVI, p. 1.101), comunicata solo da Marie Curie, esponendo l'ipotesi che l'attività di grande (superiore all'uranio e torio) che presenta alcuni minerali contenenti tali metalli (pechblenda, pechblenda, calcolita), potrebbe essere a causa di una sostanza contenuta in quantità molto piccole a questi stessi minerali. Questo primo rapporto illustrato fatti tentativi iniziali di isolare questa nuova sostanza attraverso reazioni chimiche controllate da elettrometro e quarzo piezoelettrico. Misurando l'attività di vari solfuri dalla pechblenda, i Curie è venuto alla conclusione dell'esistenza di un nuovo metallo, che hanno chiamato "Polonio" come un tributo alla patria di Marie.

La memoria su una nuova sostanza fortemente radioactiva contenute nella pechblenda (R., vol. CXXVII, p. 1.215; 26 dicembre 1898), in collaborazione con G. Bémont, stabilisce la procedura che ha condotto alla scoperta della radio, molto più attiva che Polonio. Nessuno dei due metalli è stato isolato ancora nel loro stato di purezza, ma era già stato studiato le proprietà basate sulle loro vendite. Il report sulla radioattività dai raggi Becquerel (R., tomo CXVI, p. 174; 6 novembre 1899) conferma che la radioattività indotta non a causa di tracce di materiale radioattivo trasportato in forma di polveri o vapori, ma ad una sorta di radiazione secondaria a causa dei raggi Becquerel; A differenza dei raggi Röntgen secondari, a partire da bruscamente il momento nel quale corpo emetterli viene sconfitto da raggi Röntgen e cessa quando cessa, la radioattività indotta è mantenuta e non scompare ma graduale e regolarmente.

Marie Curie in laboratorio

In effetti chimici prodotti dai raggi Becquerel (R., tomo CXVI, pag. 823; 20 novembre 1899) è indicata la trasformazione dell'ossigeno in ozono sotto l'azione di prodotti radiferos brillante e molto attivo e il cambiamento della colorazione del platinocyanide del bario, tra altri fenomeni. Memoria di raggi elettrici staccati carico RADIUS (R., Tomo CXXI, p. 647; 5 marzo 1900) completare una nota precedente, distinguendo due tipi di raggi emessi dalla radio, quelli che trasformato dall'azione di un campo magnetico e altri e dice che i primi sono caricati di elettricità negativa.

Infine, i raggi che emettono e nuove sostanze radioattive (Rapports presenti au Congrès international de Physique, 1900, volume III, pag. 79), è uno dei più importanti e più completi di pochi ha scritto su questo argomento; autori riassunti loro lavori precedenti, fornire tutti i dettagli delle loro esperienze e dare dati numerici dalle loro ricerche.

Una memoria successiva, su corpi radioattivi (R., vol. CXLVI, pagina 85; 13 gennaio 1902), precise ipotesi circa le origini dell'energia della radioattività. Numerose memorie che seguirono questi non fanno menzione espressa della collaborazione di entrambi i coniugi, che rimase, tuttavia, fino al tragico incidente che si è concluso il 19 aprile 1906, per la vita breve ma gloriosa di Pierre Curie (non aveva ancora quarant'anni). Tutti questi scritti sono stati raccolti, insieme ad altre sue opere, nelle opere di Pierre Curie pubblicato sotto la cura della società di fisica francese (Parigi, 1908), con prefazione di sua moglie.

Il trattato sulla radioattività di Marie Curie

Pubblicato nel 1910, questo lavoro che è emerso dalla ricerca e gli esperimenti dell'autore fu fondamentale per lo sviluppo della fisica. La scoperta dei fenomeni radioattivi si tradurrebbe in una grande rivoluzione nella storia della scienza per dimostrare la possibilità di una disintegrazione del nucleo atomico e la conseguente trasformazione di un elemento in un altro spontanea.

Il trattato inizia con una rassegna sintetica ma completa, delle diverse proprietà degli elettroni e dei raggi Röntgen. Sulle manifestazioni curiose che presentano determinati minerali e che ha motivato il primo indagini sui corpi radioattivi sono descritti e le procedure seguite per isolare gli elementi radioattivi, in particolare la radio sono esposti. I capitoli seguenti contengono l'esposizione delle proprietà di questi elementi, fra i quali, oltre alla radio, uranio, torio, attinio, ioniche e polonio.

Studiò anche le emissioni dei tre tipi di raggi: (doppia carica positiva particelle elio) raggi alfa, raggi beta (elettroni negativi) e raggi gamma (raggi x molto più ricco di energia e di conseguenza molto più penetrante rispetto a quelli ottenuti artificialmente), che può essere considerati un rifiuto dalla distruzione del nucleo di sostanze radioattive , e che, pertanto, sempre accompagnare i disfacimenti di queste sostanze.

L'autore elenca le proprietà delle radiazioni e dei suoi effetti, ad esempio la stampa di lastre fotografiche, fluorescenza e fosforescenza in determinate sostanze o ionizzazione aria. Infine vengono descritte le trasformazioni successive degli elementi che, disintegrato, danno origine ad elementi derivati, che a loro volta generano altri elementi, in una catena continua che termina non più che con un elemento stabile; il trattato di dettagli nel corso della storia le tre famiglie di elementi radioattivi (uranio, attinio e torio), che termina in un stesso discendente: il piombo.

Altre opere di Pierre Curie

Gli altri scritti di Pierre Curie, appartenendo a epoche diverse (dal 1880-1906) erano stati pubblicati in varie riviste e si occupano di temi diversi. Il primo tempo è la determinazione delle lunghezze d'onda dei raggi di calore bassa temperatura; altri si riferiscono alla cristallografia, piezoelettricità, Piroelettricità, simmetria, la formazione di cristalli e i capillari costanti, movimenti ammortizzati ed equazioni ridotte, la conducibilità dei dielettrici solidi, le proprietà magnetiche dei corpi, ecc.

Pierre Curie

Pierre Curie era non solo un abile sperimentatore, ma anche un inventore di macchine nuove, tra cui una bilancia di precisione che offrono notevoli caratteristiche di corsa, un dinamometro, trasmissione ottica, un manometro di pressione piezoelettrico, elettrometri nuovi dei quadranti aperiodiche, statico (in collaborazione con R. Blondot) Wattmetro, un elettroscopio per corpi radioattivi e un apparato per la determinazione delle costanti magnetiche. La sua prima ricerca sulla cristallografia era stata riportata, in parte, in collaborazione con il fratello Jacques.

Tutti gli scritti di Curie sono la grande cura messa nel testo, una forma perfetta e un grande chiarezza e concisione in esposizione accurata del soggetto. Concisione si rivela soprattutto nelle relazioni teoriche su questioni di ordine e simmetria: uno studio chiaro e completo effettuato introducendo il nuovo concetto di piano di simmetria traslazionale o rotazionale, generalizzando le leggi di simmetria dalla loro applicazione negli Stati dello spazio creato da agenti fisici; particolare stabilisce ciò che è caratteristico di simmetria che deve essere attribuito ad uno stato di campo elettrico e campo magnetico lo stato. Nel corso di una lunga serie di indagini sulle proprietà magnetiche dei corpi, dato che la temperatura ordinaria di 1.400 °, per corpi debolmente magnetici stabilito la legge che porta il suo nome (il coefficiente di magnetismo è inversamente proporzionale alla temperatura assoluta).

La scoperta della piezoelettricità, fenomeno per cui lo sviluppo dell'elettricità si presenta in cristalli di un centro di simmetria sotto l'azione di una deformazione meccanica, si trascinò ai fratelli Curie a una serie di lavoro estremamente delicato elettrostatica, lavoro che ha portato al miglioramento della tecnica delle misure elettriche, per mezzo di Elettrometro che porta il suo nome. Quarzo piezoelettrico, che permette di riprodurre una quantità di elettricità conosciuta in valore assoluto, può servire come base per la misurazione della quantità di energia elettrica e come strumento di misura assoluta carichi elettrici e correnti deboli. Grandi servizi è fornito dalla loro virtù per le Curie nella loro ricerca sulla radioattività.

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