Marie Curie descubridora de la radiactividad además, de los elementos Polonio y Radio

En la historia de la ciencia existe un antes y después durante finales del siglo XIX y el siglo XX. Durante este viaje que Lokicia está haciendo por las increíbles mujeres se puede observar que hay muchos cambios y grandes descubrimientos en esta época.

La aparición de Marie Curie fue clave para transformar la idea del átomo, al descubrir la radiactividad como vamos a ver a continuación, dio paso a poder conocer la estructura del átomo años posteriores. ¿Os imagináis un mundo sin conocer la radiactividad?

Orígenes de Marie Curie

Marie Sklowdowska-Curie nació en 1867 en Varsovia, Polonia. Por aquel entonces formaba parte del Imperio Ruso. La menor de 5 hijos, padres ambos profesores, y en especial su padre profesor de matemáticas y física le transmitió el amor por estas materias. Su niñez marcada por la tiranía del gobierno del zar y por dos acontecimientos, que marcan un antes y un después, en la vida de toda niña: la muerte de su hermana mayor y su madre. Creció en una feroz represión que despertó en ella una conciencia nacionalista que la acompañaría el resto de sus días.

Durante su adolescencia vivió la frustración de no poder ingresar en la Universidad de Varsovia, ya que no admitían a mujeres. Como recurso, Marie entro en una organización clandestina llamada «Universidad Volante» donde enseñaban, especialmente a mujeres, una educación de calidad en su lengua materna.

Durante un tiempo estuvo ejerciendo como institutriz en Varsovia, lo que le permitió poder irse a estudiar en la Universidad de Paris, y en 1891, se matriculó, por fin, en los cursos de física y matemáticas, ambos con las mejores calificaciones. Al finalizarlos obtuvo una beca para estudiar las propiedades magnéticas de los aceros, estudio que tuvo una extraordinaria trascendencia en su vida, pues le permitió conocer a Pierre Curie. Casándose con el más tarde en 1895.

Su doctorado, descubriendo la radiactividad

En la década de 1890, un físico francés, Henri Becquerel, descubrió por casualidad estudiando la fluorescencia que las sales de uranio emiten unos rayos capaz de atravesar placas opacas a la luz ordinaria. Este descubrimiento despertó el interés de Curie que se adentró en dichas investigaciones para realizar su tesis.

Para sus experimentos usó el centro donde su marido era profesor y durante sus estudios se dedicó especialmente en dos cosas: 1 estudiar la conductibilidad del aire bajo la emisión de rayos del uranio y 2 estudiar otros compuestos, a parta del uranio, que sean capaces de convertir al aire conductor de la electricidad. Estudió sales, minerales, óxidos y metales; descubriendo una gran radiactividad en todas las sustancias que contenían uranio y que los óxidos de torio emitían más radiactividad, incluso, que el propio uranio. De los minerales de uranio: la pechblenda (óxido de uranio) y la calcolita (fosfato de cobre y uranio) dedujó por su elevada radiactividad que debía contener algún elemento desconocido hasta la fecha.

Marie Curie

Y fue así, como Marie Curie, comenzó a cambiar el transcurso de la ciencia.

Descubrimiento del polonio y del radio

Surgía una nueva aventura y reto para Curie, que debido a la gran dificultad que se encuentra en separar elementos radiactivos de un mineral pidió la ayuda de su marido Pierre Curie; empezando así un proyecto que cambiaría la historía dando un salto de gigantes en la compresión de la estructura atómica.

Ambos se centraron en aislar los elementos encontrados en la pecheblenda y calcolita, Marie con los analísis químicos mientras que Pierre con los análisis físicos, después de duros trabajos durante tres meses, el 18 de Julio de 1898 presentaron en la Academia de Sciences su artículo: » Sur une Substance nouvelle radioactive, contenue dans la pecheblenda»1 Dicho elemento recibió el nombre de polonio (debido al nombre del país natal de Marie, Polonia) Siendo en este artículo la primera vez que se usaba el término de radiactiva, es decir, activa en radiación, que emite radiaciones. Introduciendo así el término de radiactividad, que se imponía a otros términos como hiperfosforescencia, propuesto por el Británico Silvanus Thompson.

Acompañando al bario separado de la pecheblenda, obtuvieron indicios de la posibilidad de otro nuevo elemento. Debido a la dificultad de la tarea se apoyaron en Gustave Bémont, jefe por aquel entonces en los trabajos de mineralogía con grandes habilidades químicas. Tras varios meses de trabajo descubrieron el radio, un nuevo elemento que pronto observaron su gran importancia. El anuncio fue publicado el 26 de Diciembre de 1898 en la Académie bajo el título » Sur une nouvelle substance fortemente radoactive, contenue dans la pecheblenda»2.

Se sorprendieron por la capacidad del radio ya que presenta una intensidad de 3.000 superior al Uranio. Se encuentra con una estabilidad muy elevada de 1.600 años de tiempo vida media frente a los 138 días del polonio, debido a la gran dificultad que tenían de obtener radio puro el el gramo de radio rondaba en 1921 100.000 doláres.

La historia de los premios y repercusión

Debido a la gran repercusión que hubo a raíz del descubrimiento de la radiactividad y los nuevos elementos: polonio y radio fue en 1903 cuando se concedió el premio Nobel a Henri Becquerel por ser el primero en indagar en el campo de la radiactividad y a los Curie por sus grandes avances. Durante la elección del premio Nobel, quiénes más votos recibieron fueron Becquerel y Pierre Curie, siendo su marido quien defendió a capa y espada la importancia que tuvo Marie Curie en toda esta historia. Se vió obligado a escribirle al comité del premio Nobel e incluso a enviar la tesis para que vieran de primera mano el papel revelador, en este caso, de una mujer en la radiactividad.

La repercusión posterior de recibir tal premio en seguida favoreció, en este caso a Pierre, a quien le concedieron la cátedra de «Física General y Radiactividad» convirtiéndose así en catedrático en la Universidad de Sorbona. Además, se le concedió un sillón en la Académie de Sciences. Mientras que a su esposa, la repercusión fue casi inobservable concediéndole ser la jefa del laboratorio donde antes ejercía su marido.

Por las ironías de la vida, la celebridad que le concedió a Pierre por ser galordonado con el Nobel no duró mucho. Falleció pronto. El día 19 de abril de 1906, tras un accidente a causa de la lluvia fue atropellado por un un carro de caballos que transportaba material militar. En una iniciativa, nunca vista hasta ahora, la Facultad de Ciencias de Sorbona le propusó a Marie Curie para que sucediese a su marido en la cátedra.

La importancia del radio

En seguida, la importancia de tales descubrimientos llego a consolidar la radiactividad. El descubrimiento del radio abrió la puerta a nuevos mundos en el ámbito médico. En 1904, la clase médica especialmente la francesa, prestaba la atención de como la radiactividad podía ser un posible tratamiento terapéutico. En el instito Pasteur se realizaban investigaciones acerca de la acción del radio sobre tejidos orgánicos.

Durante los añós siguientes; las incensantes publicaciones de libros, artículos que estudiaban los beneficios del radio sobre enfermedades iba en aumento. Trataban, sobre todo, a la aplicación de sales que contenían radio a superficies de tumores, con el propósito de disminuir su tamaño o incluso destruirlo totalmente. Efectivamente, desde el principio de la utilización de radio mejoró la calidad de vida de muchos pacientes, naciendo así una nueva medicina: La radioterapia.

Aislando el radio

Como ya hemos comentado anteriormente el descubrimiento del radio se publico en 1898 pero la cantidad obtenida de la pecheblenda era minúscula, y los Curie tenían un nuevo reto y un nuevo objetivo, aislar radio puro. Para ello el gobierno austríaco le proporcionó varias toneladas de pecheblenda y con la ayuda de Andre Debierné, un antiguo alumno de Pierre, comenzaron los tratamientos de aislamiento.

Durante estos trabajos André Debierne obtuvo una sustancia activa en un precipitado de hierro que separó de la pecheblenda, y a la que denominó actinio3.

En 1902 Marie Curie publicaba unas pequeñas notas4 donde indicaba que había podido obtener por cristalización fraccionada 1 decigramo de cloruro de radio y así poder obtener el peso atómico del radio. Aun así, aislar el radio puro vino años después, fue en 1910 cuando Marie Curie y André Debierne por un proceso electrolítico pudieron aislar el radio puro5.

Gracias a este objetivo alcanzado de poder aislar el radio puro fue otorgado el premio Nobel de Química a Marie Curie en 1911 marcando así un hito en la historia de la ciencia y de la mujer siendo la primera mujer en recibir dos galardones de tal importancia en 1903 de Física y en 1911 de Química.

Desde el punto de vista del químico, la propiedad más notable del radio y de sus derivados es que, sin verse afecta-dos por las condiciones ambientales, producen continuamente una emanación, una sustancia gaseosa, radiactiva, que se condensa en forma de líquido a bajas temperaturas. Esta emanación, para la que se ha propuesto el nombre de nitrón, parece tener las características de un elemento, y químicamente es muy parecida a los denominados gases nobles, cuyo descubrimiento fue recompensado en su momento con un Premio Nobel de Química. Esto no es todo. A su vez, la emanación experimenta una ruptura espontánea y entre los productos de esta descomposición Sir William Ramsey, el galardonado con el Premio Nobel, y después de él otros destacados científicos, han establecido la presencia del elemento gaseoso helio, que ya había sido observado en el espectro solar e incluso en pequeñas cantidades en la Tierra. Este hecho ha establecido por primera vez en la historia de la química que un elemento puede realmente transmutarse en otro; y es esto sobre todo lo que da al descubrimiento del radio una importancia de la que se puede decir que revoluciona la química y que marca una nueva época. […]
En vista del enorme significado que el descubrimiento del radio ha tenido en primer lugar para la química, y después para muchas otras ramas del conocimiento humano y para sus actividades, la Real Academia de Ciencias se considera bien justificada concediendo el Premio Nobel de Química al único superviviente de los dos científicos a los que debemos este descubrimiento, a Mme. Marie Sklodowska Curie.

Erik W. Dahlgren, Director de la Biblioteca Nacional de Suecia y Presidente de la Academia de Ciencias 10 de diciembtre de 1911.

Bibliografía

  1. Pierre Curie y Marie Curie, “Sur une substance nouvelle radioactive, contenue dans la pechblende”, Comptes rendus de l’Académie des Sciences 1898, 127, 127–129.
  2. Pierre Curie, Marie Curie y Gustave Bémont, “Sur une nouvelle substance fortement radioactive, contenue dans la pechblende”, Comptes rendus de l’Académie des Sciences 1898, 127, 1215–1217.
  3. André Debierne, “Sur une nouvelle matière radioactive”, Comptes rendus de l’Académie des Sciences 1899, 129, 593; “Sur un nouvelle élément radioactif: l’actinium”, Comptes rendus de l’Académie des Sciences 1900, 130, 906–908. En 1902, Friedrich Giesel descubrió, de manera independiente, este mismo elemento.
  4. Marie Curie, “Sur le poids atomique du radium”, Comptes rendus de l’Académie des Sciences 1902, 135, 161–162; reproducido en Irène Joliot Curie (Comp.), op. cit., pp. 137–138; cita en p. 137. En la actualidad, el valor aceptado para el peso atómico del radio es 226,0254.
  5. Marie Curie y André Debierne, “Sur le radium metallique”, Comptes rendus de l’Académie des Sciences 1910, 151, 523–524; reproducido en Irène Joliot Curie (Comp.), op. cit., pp. 379–380.
Ángel Pedro, director del proyecto de Lokicia. Amante de la ciencia y de la divulgación.

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