PİERRE VE MARİE CURİE
PİERRE VE MARİE CURİE
Pierre ve Marie Curie çifti iki açıdan bir semboldür: birlikte radyumu bularak radyoaktivite çağını başlatmışlardır; iki kez Nobel Ödülü’ne layık görülen Marie Curie’yse, modern toplumun bilimsel ve feminist ideallerini, olağanüstü kişiliğinde yansıtmıştır.
Pierre ve Marie Curie, 1898’de bir uranyum oksit minerali olan pekblend üzerinde araştırma yapmaya başladıklarında, kimyasal elementlerin tümü bilinmiyordu. Diğer yandan, atomu oluşuran üç evrensel parçacıktan (elektron, proton, nötron) ikisi henüz bulunmamış; bugün bize hiç de yabancı gelmeyen atoma ilişkin görüşler de geliştirilmemişti. Yine de, sürdürülen araştırmalar, Curie çiftinin çalışmalarına çıkış noktası oluşturan bazı deneysel sonuçlar vermişti. Bu araştırmalardan en önemlisi, X ışınlarının üretimi ile uranyum tuzlarının fosfor ışıması arasındaki olası bir ilişkiyi bulmaya çalışan Henri Becquerel’in çalışmasıydı.
Pierre Curie, bilime tutkun, hekim bir babanın ikinci oğlu olarak 1859’da Paris’te dünyaya geldi. îlk eğitimini ailesinden alan Pierre Curie, on dokuz yaşındayken kızılötesi ışınımlarda dalga boylarının belirlenmesi üzerine yaptığı bir çalışmayla, araştırmacılık hayatına adım attı. Kardeşi Paul Jacques’la birlikte kristaller üzerine yürüttüğü incelemeler, önemli bir piezoelektrik türünün keşfiyle sonuçlandı. Pierre Curie, buradan harekede, çok zayıf elektrik akımlarının şiddetini büyük bir kesinlikle ölçmeye yarayan bir elektro-metre geliştirdi. Bu aygıtın değeri on beş yıl sonra anlaşılacaktı.
1883’te Paris’teki Fizik ve Kimya Okuİu’na araştırma yöneticisi olarak atanan Pierre Curie, dersler nedeniyle araştırmalarına ara verdi; bununla birlikte, kristaller fiziği alanında kristallerin simetrik
yapısı üzerine ilginç kuramlar geliştirdi. Curie, 1891’den fcr; manyetik dönüşümleri kapsayan araştırmalarına yeniden fcj; Bu araştırmalar «Curie yasaları»nın ortaya konuluşuyla sonu;.;
Maria Sklodovvska, 1867’de Varşova’da doğdu. Babası fır.-‘ retmeni, annesiyse bir kız okulunun müdiresiydi. Dört çz: Sklodowska ailesinin gelir durumu iyi olmadığından Mar yedi yaşında özel dersler vermeye başladı.
O dönemde, Rus egemenliği altındaki Polonya’da kadınla: versiteye kabul edilmiyordu. Biraz para biriktiren Marie, Fa yükseköğrenim görmeye karar verdi; 1892’den 1895’e kaca şehirde yoksul bir öğrenci olarak yaşadı. 1893’te fizik, 189— matematik lisans diploması alan Marie, ilk araştırmalarını 5 rilmiş çeliğin manyetik özellikleri konusunda yaptı.
1894’te, ortak bir arkadaşlarının evinde tanışan Pierre v£ rie, 1895’te evlendiler. Aynı yıl, Pierre Curie’nin doktora te: bul edildi ve kendisine Fizik ve Kimya Okulu’nda bir kürsü di. Genç çift Paris’te orta halli bir daireye yerleşti. Marie \ biçimde fizik öğretmenliği sınavına hazırlanmaya ba 1896’da bu sınavı birincilikle veren geç kadın, ertesi yıl iren nı verdikleri ilk çocuğunu dünyaya getirdi.
RADYUMUN KEŞFİ
Marie, doktora tezi için bir konu aramaya başladı; sor Becquerel’in 1896’da keşfettiği ışınım olayında karar kıldı, mm, uranyum tuzları ve bileşiklerinden kendiliğinden sal maddenin içinden geçebiliyor, çoğunlukla da fosforışıl özı gösteriyordu. Sözkonusu ışınım havanın elektriği iletmesi açıyor, ayrıca fotoğraf levhasını etkiliyordu.
1898’den itibaren Marie Curie, ışınımın etkisiyle havai şan iyonlaşma akımının azami şiddetini (bu çok düşüktü) i sözkonusu ışınımı kesin ve nicel bir biçimde tanımlamaya Eşinin geliştirdiği elektrometre bu araştırma için çok uyguı erre Curie karısına ölçümlerinde yardım etmekle yetiniyc
Marie uranyum tuzlan dışında başka bileşiklerin de b ma yol açıp açmadığını öğrenmek istedi. Bu amaçla birço minerali inceleyen fizikçi, toryum bileşiklerinin aynı biçir dığmı, daha da önemlisi, kimi cevherlerinden salman ışını minerallerin içerdiği uranyum miktarından beklenmeyecı de şiddedi olduğunu gözlemledi. Nitekim, incelemelerir olan pekblend öngörülenden dört kat daha aktifti. Mariı bu fazla aktifliğin minerallerdeki «radyoaktif» elemeı kaynaklandığı sonucuna vardı. Ne var ki, enerji salarak ğinden dönüşüme uğrama özelliği taşıyan bu mineraller, j sel kimya analizleriyle ölçülemeyecek kadar az miktarda
Bu görüşleri paylaşan Pierre Curie, kendi araştırmaların rak eşiyle sıkı bir işbirliğine girdi. Pierre ve Marie, çok mi mineralleri kimyasal olarak ayrıştırma gibi yorucu ve titizi tiren bir çalışmaya koyuldular. O dönemde bilimsel araştır belirli bir düzene, ne de parasal desteğe sahipti. Buna rağm ve Kimya Okulu, genç çifte çalışmaları için bir hangar ve hava şardarından etkilenen, içi doğru dürüst düzenlenme bu hangarda, Pierre ve Marie Curie, genç yardımcıları An( erne’le birlikte araştırmalarını sürdürerek keşiflerde bulun
Elektrometreyle yapılan radyoaktivite ölçümleri, kim rıştırma işlemleri sırasında ortaya çıkan parçalarda radyc mentlerin yerlerinin belirlenmesini sağladı. Curie’ler, 1898’de keşfettikleri ilk elemente, Marie’nin doğduğı anısına, «polonyum» adını verdiler.
Pekblendin işlenmesi sırasında elde edilen baryumu ikinci bir elementin keşfini sağladı. Oram düşük ancak
RADYUM (Ra)
Atom numarası Z = 88 Atom kütlesi M = 226,02 Elektronların yerleşimi: 7 s2
Toprak alkali metallerin en ağırı ve güçlü bir radyoaktif eler radyum, doğada pekblend, autunit (doğal uranyum ve kaisiy tı) ve kamotitin (hidratlı potasyum ve uranyum vanadat) iç düşük oranlarda bulunur.
Radyum bozunduğunda, helyum ve radon (radyoaktif b gazları açığa çıkar; farklı enerji düzeylerine sahip a ve ışını şur. Bozunum sırasında, radyum çekirdeğinin kütle veya yı ligine uğramaksızın enerji kaybetmesi nedeniyle y ışınları s radyumun bozunmasıyla açığa çıkan enerji 340 kg kömürün; la açığa çıkana eşittir. Radyumdan salman ışınımlar, bakter ve canlı dokuları tahrip edici özelliklerinden ötürü, tıpta ya) kullanılırlar.
Pierre Curie ve Marta Sklodowska.
Büyük keşifler, çoğunlukla rastlantının ürünüdür. Maddenin yapısının öğrenilmesini sağlayan radyumun keşfi, bu iki bilginin karşılaşmasıyla mümkün oldu.
lâukça yüksek bu elemente «radyum» adını veren Pierre keşiflerini 1898’de duyurdular, üer, 1899-1902 arasında çetin ve tehlikeli bir çalışmaya lar; yeterli miktarda saf radyum tuzu elde ederek, kimya-zle radyumun atom kütlesini saptamak amacmdaydılar. .guladığı yöntemle elde edilen radyum tuzlan, uranyum zan bir milyon kat daha radyoaktifti; dolayısıyla, salman . incelenmesi mümkün olacaktı.
DM MODELİNİN OLUŞTURULMASI
.müzdekı biçimiyle bir atom modeli oluşturulmasının te-: Pierre ve Marie Curıe’nin çalışmaları yatar.
: ler, Ernst Rutherford, Henri Becquerel, Mayer, Schweid–.2. ve Villard’m da katkılarıyla, radyoaktif maddelerin salamımı (a, |3, y ) tanımladılar. Bu ışınımlar, maddeden ge-; szelliklerinin yanı sıra, herhangi bir manyetik veya elek-etkisi altındaki davranışlarıyla da diğer ışınım türlerin-:_jyorlardı. Yapılan gözlemler sonucunda, maddeden ge-; özelliği en fazla olan y ışınlarının X ışınlarına benzediği, :nnınsa çok yüksek hızda hareket eden elektronlardan ortaya çıktı.
: te W. Ramsay ve F. Soddy, a ışınlarının elektronlarından -_ş helyum atomlarının çok yüksek hızda fırlatılmasıyla Unu gösterdiler. Sözkonusu keşif üzerine Rutherford, şu ::amı açıkladı: radyoaktif bir atom bozunduğunda başka -entin atomuna ve bir ışınıma dönüşür. Ingiliz fizikçi, mad-îDismı daha iyi anlayabilmek amacıyla, havasız bir tüp :luşturduğu a ışın demetinin önüne altın bir varak koydu; araklarının hemen hemen tümünün bu çok ince metal va-»nmadan geçtiğini gözlemledi; parçacıkların çoğunun bir ; karşılaşmadığı, dolayısıyla da maddenin boş olduğu sonu-ardı. Ancak bazı a parçacıkları varaktan geçerken büyük i sapmışlardı. Yapılan hesaplamalar, bu parçacıkların, çok r:r hacimde toplanmış artı yüklerce itildiğini gösterdi.
bu gözlemler sonucunda, artık bir atom modeli geliştiri-ı. bu modele göre, son derece hafif olan elektronlar ato-aakırdeğinin çevresinde dönüyor, çekirdekteyse atomun tamamı ve elektronların yükünü nötrleştiren artı yük-».^nuyordu. 1911 ’de bu biçimde ortaya konulan model, “ve A. Sommerfeld tarafından, daha sonra da dalga meka-;:çevesinde, ele alınıp kesinleştirildi.
ADYUM ENSTİTÜSÜ
~ te doktora tezini veren Marie Curie, eşi ve Henri Becqu-: rıdikte Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldü. 1905’te Pierre : rransız Bilimler Akademisi’ne seçildi; ancak ertesi yıl bir ■abasının çarpması sonucu öldü.
iT-i Curie, Sorbonne’da kocasından boşalan fizik derslerine ; s başladı; böylece, üniversitede kürsü sahibi ilk kadın ünva-
■ jzandı. 1910’da radyoaktivite konusunda ilk incelemesini r.ıietivite İncelemesi», Traite de radioactivite) yayınlayan Ma-l^se’ye, radyum üzerine yürüttüğü çalışmalanndan dolayı
•ı •* ‘
İRENE VE FREDERİC JOLIOT-CURİE
1918’den itibaren annesinin asistanlığım yapan irene Curie, 1925’te polonyum elementince salman a ışınları üzerine bir tez verdi, ertesi yıl da evlendi. Kocası Jean Frederic Joliot, Radyum Enstitüsü’ne 1925’te girmiş, radyoaktif elementlerin elektrokimyası konusunda bir tez hazırlamaya başlamıştı. Frederic tezini 1930’da tamamladı.
irene ve Frederic polonyumun saldığı ışınımları incelemeyi sürdürdüler. Çok ince bir alüminyum varakın a ışınlarıyla bombardımanı sonucunda nötron ve pozitron elde ettiler. Bombardımanda kullanılan a ışınlarının enerji düzeyi, belli bir eşiğin üzerindeydi. Joliotlar, söz konusu ışınların enerjisini bu eşiğin altına düşürdüklerinde veya yok ettiklerinde nötron saliminin durduğunu, ama pozitron saliminin alüminyum varakın niteliğine bağlı olarak değişen bir süre boyunca devam ettiğini gözlemlediler. Bu olayı, «hafif bir atomun çekirdeği bir a parçacığını yakalayınca daha ağır bir atoma dönüşür ve bir nötron fırlatır» düşüncesiyle yorumladılar, a bombardımanı durdurulunca, bu bilinmeyen radyoaktif atomun pozitronlar yayarak bozunduğu sonucuna vardılar. Böylece yapay radyoaktivitenin keşfi Joliot çiftine 1935 Nobel Kimya Ödülü’nü kazandırdı.
irene, nötron bombardımanına tutulan uranyumda oluşan yapay radyoaktif elementleri incelemeye koyuldu ve radyoaktif element lan-tanın oluşumunu gözlemledi. Böylece uranyum atomunun çekirdek bölünmesi keşfedildi. Bunu, 1939’da toryumunki izledi.
Frederic, araştırmalarının büyük bölümünü parçacık hızlandırıcılarının yapımı üzerinde yoğunlaştırdı; uranyum atomunun çekirdek bölünmesini fiziksel olarak kanıtladı. Aralannda Francis Perrin’in de bu* lunduğu birçok çalışma arkadaşıyla birlikte, çekirdek bölünmesi sırasında zincirleme çekirdek tepkimeleri oluştuğunu, çok sayıda nötron salımı gerçekleştiğini ve büyük bir enerji açığa çıktığını kanıtlayan Frederic Joliot, bundan başka, uranyum ve ağır su içeren bir nükleer reaktör yapılması için gereken şartları da ortaya koydu. Kadınlann sosyal ve entelektüel açıdan daha iyi bir düzeye gelebilmesi için uğraş veren eşi irene, birkaç ay süreyle bilimsel araştırmalardan sorumlu devlet bakanı olarak çalıştı (1936). irene Joliot, 17 Mart 1956’da, Curie Hastanesinde, annesi gibi kan kanserinden öldü.
Fransa, Alman işgalinden kurtulunca, Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nin (CNRS) yöneticiliğine atanan ve Atom Enerjisi Komisyo-nu’nu (CBA) kuran Frederic Joliot (1946) Fransa’nın ilk nükleer reaktörünü çalıştırmaya başladı (1948). 1950’de siyasal nedenlerle görevinden alınan bilim adamı -savaş sırasında Komünist Parti’ye üye olmuş ve Dünya Barış Konseyi’ne başkanlık etmişti- 19587de Paris’te Öldü.
Nobel Kimya Ödülü verildi. Böylece Fransız fizikçi, kadınların eğitim görme, bilim üretme ve erkeklerle aynı yurttaşlık haklarına sahip olma gibi isteklerini simgeleyen bir umut oldu. Ama Marie Cu-rie;nin layık olduğu bu şöhret, basının belli bir kesimince hoş karşılanmadı. Polonya kökenli oluşu ve Paul Langevin ile ilişkisi yüzünden suçlanan fizikçi, birkaç hafta süren bir bunalım geçirdi. Bu-na rağmen, radyumun tedavi edici etkisi ve X ışınlarının kanserli urlar üzerindeki olumlu sonucu konusunda kocasıyla başladığı incelemelerini sürdürdü. Bu incelemeler, küriterapi adı verilen tedavi yönteminin geliştirilmesini sağladı. 1913’te Marie Curie, fizik ve biyoloji çalışmalarının yürütüldüğü Radyum Enstitüsü?nü kurdu.
Birinci Dünya Savaşı sırasında, askeri hastanelerde radyoloji servislerinin kurulması için çalışan Marie Curie, cepheyi ziyaret ederek cesaretini sergiledi. Savaştan sonra, dünyanın dört bir yanından gelen bilim adamlarıyla birlikte araştırmalarına yeniden başlayan fizikçi, üniversitedeki görevine de döndü. Ancak Marie Curie, bütün hayatı boyunca karşüaştığı zor çalışma şartları ve zararını bilmeden maruz kaldığı ışınlar nedeniyle bitip tükenmişti. Ünlü fizikçi 4 Temmuz 1934’te hayata gözlerini kapadı. □
Pierre ve Marie Curie’nin araştırmalarını yürüttükleri yer (Fizik ve Kimya Okulu). Polonyum ve radyum burada keşfedildi.
AYRICA BAKINIZ
► 1B.ANŞ1! atomlar ve iyonlar
– IMBSI elementler
* ESESİ kimya
► H-aRşli kuvantum fiziği
– iMijŞi-l madde ve ışıma
– EM nükleer fizik
– B.ÂKSU radyoaktivite
Marie’nin el yazısıyla çeşitli hesaplar (1907), Kâğıtta radyumun atom kütlesi belirtilmiştir.
