Curie Pierre: znanstveni dosežki. Nobelova nagrada za fiziko Pierra in Marije Curie

Pierre Curie (15. maj 1859 - 19 april 1906) je bil francoski fizik, pionir v kristalografski, magnetizma, Piezoelektricitet in radioaktivnosti.

Zgodba o uspehu

Preden se je pridružil raziskavi svoje žene - Maria Sklodowska-Curie, je bil Pierre Curie že znan in spoštovan v svetu fizike. Skupaj s svojim bratom Jacquesom je odkril pojav piezoelektričnosti, v katerem lahko kristal postane električno polariziran in izumil kvarčno ravnovesje. Njegovo delo na simetriji kristalov in sklepov o razmerju med magnetizmom in temperaturo je dobilo tudi odobritev v znanstveni skupnosti. Leta 1903 je podelil Nobelovo nagrado za fiziko s Henrijem Becquerelom in njegovo ženo Maria Curie.

Pierre in njegova žena sta igrala ključno vlogo pri odkrivanju radija in polonija, snovi, ki so s človeškimi lastnostmi in njihovimi jedrskimi lastnostmi močno vplivale. Njihov zakon je ustanovil znanstveno dinastijo: otroke in vnuke znanih fizikov postali znani znanstveniki.

Maria in Pierre Curie: biografija

Pierre se je rodil v Parizu v Franciji, v družini Sophie-Claire Depouy, hčerke proizvajalca, in dr. Eugène Curie, zdravnika, ki razmišlja. Njegov oče je družino podpiral s skromno medicinsko prakso, ki je navsezadnje zadovoljeval svojo ljubezen do naravoslovja. Eugene Curie je bil idealist in goreč republikanec in ustanovil bolnišnico za ranjene med komunom leta 1871.

Pierre je prejel univerzitetno izobrazbo doma. Najprej je poučeval svojo mater, nato pa oče in starejši brat Jacques. Je še posebej všeč izlet na podeželje, kjer bi Pierre opazovali in spoznavali rastline in živali, razvija ljubezen do narave, ohranjena v svojem življenju, ki je bil njegov edini rekreacijo in sprostitev v času vašega poznejše znanstvene kariere. Pri 14 letih, je pokazala močno nagnjeni k eksaktnih znanosti in začel študirati s profesor matematike, ki so ga pomagali razviti svoje darilo v tej disciplini, predvsem prostorske reprezentacije.

Curie Boy je opazoval poskuse, ki jih je opravil njegov oče, in ugotovila naklonjenost poskusnim raziskavam.

Od farmakologov iz fizike

Pierrejevo znanje na fizičnem in matematičnem področju mu je prineslo leta 1875 diplomo visokošolskega študija v starosti šestnajst let.

V starosti 18 let je dobil enakovredno diplomo v Sorboni, znanem tudi kot Univerza v Parizu, vendar zaradi pomanjkanja sredstev ni takoj zaprosila za doktorski študij. Namesto tega je služil kot laboratorijski pomočnik v alma materu, leta 1878 je postal asistent Paulu Desni, ki je odgovarjal za laboratorijsko delo študentov-fizikov. V tem času je njegov brat Jacques delal v mineralogičnem laboratoriju na Sorboni in začeli produktivno petletno obdobje znanstvenega sodelovanja.

Uspešna poroka

Leta 1894, Pierre spoznal svojo bodočo ženo - Maria Skłodowska, ki je študiral fiziko in matematiko na Sorboni, in poročena jo 25. julija 1895, ko je preprosto civilno poročni obred. Prejela kot poročno darilo denar Maria, ki se uporablja za nakup dveh koles, ki je par, ki poročno potovanje v francoskih pokrajin, in kdo so njihovi glavni način rekreacije za več let. Leta 1897 so imeli hčer in nekaj dni kasneje je umrla Pierrejeva mati. Dr. Curie se je preselil v mladega para in pomagal skrbeti za svojo vnuko Irene Curie.

Pierre in Maria sta se posvetila znanstvenemu delu. Skupaj so dodelili polonij in radij, postali pionirji v študiji radioaktivnosti in so prvi uporabili ta izraz. V svojih delih, vključno s slavnim doktorskim delom Maria, so uporabili podatke, pridobljene s pomočjo občutljivega piezoelektričnega elektrometra, ki so ga ustvarili Pierre in njegov brat Jacques.

Pierre Curie: biografija znanstvenika

Leta 1880 je s svojim starejšim bratom Jacquesom pokazal, da ko se kristal stisne, nastane električni potencial, piezoelektričnost. Kmalu zatem (1881) je bil dokazan nasprotni učinek: kristali se lahko deformirajo pod vplivom električnega polja. Skoraj vsi digitalni elektronski tokokrogi danes uporabljajo ta pojav v obliki kvarčni generatorji.

Pred njegovo slavno doktorsko disertacijo o magnetizmu za merjenje magnetnih koeficientov je francoski fizik razvil in izpopolnil izredno občutljive torzijske lestvice. Njihove spremembe so uporabili tudi poznejši raziskovalci na tem področju.

Pierre je preučeval ferromagnetizem, paramagnetizem in diamagnetizem. Ugotovil je in opisal odvisnost sposobnosti snovi, da magnetizirajo na temperaturo, danes znana kot zakon Curie. Konstanta v tem zakonu se imenuje konstanta Curie. Pierre je tudi ugotovil, da imajo feromagne snovi kritično prehodno temperaturo, nad katero izgubijo svoje feromagnetne lastnosti. Ta pojav se imenuje točka Curie.

Načelo, ki ga je oblikoval Pierre Curie, doktrina simetrije, je, da fizično dejanje ne more povzročiti asimetrije, ki je v njenem vzroku odsotna. Na primer, nenamerna mešanica peska v breztežnosti nima asimetrije (pesek je izotropen). Zaradi gravitacije nastane asimetrija zaradi smeri polja. Zrna so "razvrščena" v gostoti, kar se poveča z globino. Toda to novo usmerjeno razporejanje delcev peska dejansko odraža asimetrijo gravitacijskega polja, ki je povzročila ločitev.

Radioaktivnost

Delo Pierra in Maria o radioaktivnosti je temeljilo na rezultatih Roentgen in Henri Becquerel. Leta 1898 so po natančni raziskavi odkrili polonij in nekaj mesecev kasneje - radij, ki je izoliral 1 g tega kemijskega elementa iz uraninita. Poleg tega so ugotovili, da so beta žarki negativno nabiti delci.

Za odkritja Pierre in Maria Curie je bilo potrebno veliko truda. Denar ni bil dovolj, in prihranili pri stroških prevoza, so šli na delo na kolesih. Učiteljeva plača je bila dejansko minimalna, vendar je nekaj znanstvenikov še naprej namenilo svoj čas in denar za raziskave.

Odkritje polonija

Skrivnost njihovega uspeha je v novi metodi kemijske analize, ki jo uporablja Curie, na podlagi natančnega merjenja sevanja. Vsaka snov je bila nameščena na eni od plošč kondenzatorja, prevodnost zraka pa smo merili s pomočjo elektrometra in piezoelektričnega kremena. Ta vrednost je bila sorazmerna z vsebnostjo aktivne snovi, kot je uran ali torij.

Zakonci so testirali veliko število spojin skoraj vseh znanih elementov in ugotovili, da sta radioaktivni samo uran in torij. Kljub temu pa so se odločili za merjenje sevanja, ki ga rude, iz katerih so izločenih uran in torij, kot halkolit in uraninit oddaja. Ore je pokazala aktivnost, kar je 2,5-krat več kot urana. Po obdelavi ostankov s kislino in vodikovim sulfidom so ugotovili, da aktivna snov v vseh reakcijah spremlja bizmut. Kljub temu pa so dosegli delno delitev, ob upoštevanju, da je bizmutov sulfid manj volatilni od sulfid je nov element, ki so ga poimenovali polonij v čast domovine Marie Curie je Poljske.

Radij, sevanja in Nobelova nagrada

26. december 1898 in Jacques Curie Bemoni, vodja raziskav v "občinski School of Industrial fiziko in kemijo", v svojem poročilu akademije znanosti objavila odkritje novega elementa, ki jih poimenovali radij.

Francoski fizik je skupaj z enim izmed njegovih študentov najprej odkril energijo atoma, odkrivanja neprekinjenega sevanja toplote s strani delcev novonastalega elementa. Raziskoval je tudi sevanje radioaktivnih snovi, s pomočjo magnetnih polj pa je uspel ugotoviti, da so nekateri oddajani delci pozitivno nabiti, drugi - negativno in tretji nevtralni. Tako smo zaznali alfa, beta in gama sevanja.

Curie je leta 1903 podelil Nobelovo nagrado za fiziko s svojo ženo in Henri Becquerel. Dodeljeno je bilo priznanje izjemnih storitev, ki so jih opravili s preiskavami pojava sevanj, ki jih je odkril profesor Becquerel.

Nedavna leta

Pierre Curie, katerih odkritja sprva niso bile splošno sprejete v Franciji, ki ne dovoli, da bi predsedovanje fizikalne kemije in mineralogije na Sorboni, je šel v Ženevo. Premikanje je spremenilo stanje stvari, kar je mogoče razložiti z njegovimi levičnimi stališči in nesoglasji glede politike tretje republike glede znanosti. Po njegovi kandidaturi je bil leta 1902 zavrnjen, leta 1905 pa je bil sprejet na Akademijo.

Prestiž Nobelove nagrade je francoski parlament leta 1904 spodbudil k ustvarjanju novega profesorja za Curie na Sorboni. Pierre je dejal, da ne bo ostal na šoli za fiziko, dokler ne bo v celoti financiran laboratorij s potrebnim številom pomočnikov. Njegovo zahtevo je bilo izpolnjeno, Maria pa je vodila svoj laboratorij.

Do začetka leta 1906 je bil Pierre Curie končno pripravljen prvič začeti delo pod ustreznimi pogoji, čeprav je bil bolan in zelo utrujen.

19. april 1906 v Parizu, med odmorom za kosilo, ki gre od srečanju s kolegi na Sorboni, ki poteka spolzka pred dežjem Rue Dauphine Curie spodrsnilo pred konjsko vprego. Znanstvenik je umrl zaradi nesreče. Njegova prezgodnja smrt, čeprav tragična, mu je vseeno pomagala pobegniti od tistega, kar je odkril Pierre Curie - izpostavljenost sevanju, ki je kasneje ubila njegovo ženo. Par je pokopan v kripti Panteona v Parizu.

Dedovanje znanstvenika

Zaradi radioaktivnosti radija je zelo nevaren kemični element. Znanstveniki so to ugotovili šele po tem, ko je uporaba te snovi za osvetlitev številčnic, plošč, ur in drugih orodij v začetku dvajsetega stoletja začela vplivati ​​na zdravje laboratorijskih tehnikov in potrošnikov. Kljub temu se v medicini uporablja klorid radij za zdravljenje raka.

Polonius je dobil različne praktične aplikacije v industrijskih in jedrskih objektih. Znana je tudi kot zelo strupena snov in se lahko uporablja kot strup. Morda je najpomembnejša njegova uporaba kot nevtronska varovalka za jedrsko orožje.

V čast Pierre Curie na Radiološkem kongresu leta 1910 po smrti fizike je enota radioaktivnosti enaka 3,7 x 10¹⁰ razpadi na sekundo ali 37 gigabekerjev.

Znanstvena dinastija

Otroci in vnuki fizikov so postali tudi ugledni znanstveniki. Njena hči Iren se je poročila s Fredericom Joliotom, leta 1935 pa sta jih prejela skupaj Nobelova nagrada za kemijo. Najmlajša hči Eve, rojena leta 1904, se je poročila z ameriškim diplomatom in direktorico otroškega sklada Združenih narodov. Je avtorica biografije njene mame "Madame Curie" (1938), prevedena v več jezikov.

Vnukinja - Hélène Langevin-Joliot - postal profesor jedrske fizike na Univerzi v Parizu, in njegov vnuk - Pierre Joliot-Curie in ga poimenovali v čast svojega dedka - znano biokemik.