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Il romanzo del "radium,, Dal 1895 al 1905, il "decennio eroico,, della fisica Il romanzo del "radium,, La scoperta dei coniugi Curie compie in questi giorni 75 anni: tre quarti di secolo influenzati, in ogni settore della vita, dalle ricerche di allora - Dai fenomeni della radioattività, naturale e artificiale, alle ripercussioni nella medicina (raggi X, radioterapia ecc.), nella fìsica teorica (particelle elementari), nella tecnica (centrali nucleari) - Tra Pierre Curie e Marja Sklodowska, una perfetta collaborazione scientifica Il decennio che va dal 1895 al 1905 è stato uno dei periodi più gloriosi della fisica, nel quale si ebbero scoperte fondamentali che tracciarono quasi la strada agli anni avvenire. Si inizia infatti con la scoperta dei raggi X da parte di W. C. Rontgen e via via si passa a quella della radioattività del 1896 da parte di Henri Becquerel, alla scoperta dell'elettrone del 1897, a quella del polonio e del radio del 1898, alla teoria dei quanti del 1900 per arrivare al fotone scoperto da Einstein nel 1906. La scoperta dei raggi X diede inizio ad una serie intensa di ricerche sulle proprietà di questa radiazione per allora sconosciuta. Tra l'altro si osservò che poiché il vetro con cui erano costruiti i tubi di Crookes diventava fluorescente durante il loro funzionamento, questo fenomeno almeno in apparenza era condizione essenziale alla formazione dei raggi X. Fluorescenza Henri Poincaré diresse i suoi studi all'accertamento se la fluorescenza emessa dalle comuni sostanze fosforescenti o fluorescenti potesse essere originata dalla emissione di una radiazione dello stesso tipo. Un altro scienziato francese Henri Becquerel prosegui gli studi del Poincaré in modo sistematico iniziando le sue prove con l'impiego del solfato doppio di uranio e potassio che è un materiale fortemente fluorescente. Nel corso delle ricerche scoprì che né la fluorescenza né la fosforescenza erano necessarie per produrre l'annerimento della lastra fotografica sulla quale aveva posto l'uranio ma questa sostanza emetteva spontaneamente ed indefinitamente delle radiazioni di natura simile ai raggi X e che ciò era una proprietà specifica dell'atomo. Era la scoperta della radiazione naturale. I risultati dei suoi studi su quella che si presentava come una proprietà del tutto nuova ed in sospettata della materia, tu rono resi noti durante il 1896 e pubblicati nello stesso anno dai Comptes rendus dell'Accademia francese delle scienze. Alle ricerche di Becquerel possiamo allacciare i Curie che iniziarono i loro studi proprio ripetendo gli esperimenti dello scienziato francese. Pierre Curie nacque da una famiglia di scienziati a Parigi il 15 maggio 1859, studiò e si laureò alla Sorbona con il fratello Jacques che all'inizio della carriera fu suo valido collaboratore. All'età di 19 anni era istruttore e preparatore scientifico in una scuola e cominciò ad interessarsi di ricerche di fisica. Si trasferì quindi con il fratello alla Sorbona ove iniziò a lavorare all'Istituto di Mineràlogia ed insieme arrivarono alla scoperta del fenomeno della piezoelettricità e costruirono il primo elettrome tro a cristallo di quarzo. Nel 1893, separatosi dal fratello fu fatto Chef des travaux alla Scuola Municipale di Chimica e Fisica ove organizzò tra mil le difficoltà un primo labo ratorio di ricerca e rimase per ben ventidue anni. In quegli anni ebbe come allieva interna ima studen tessa polacca, Marja Sklo dowska, ed il loro affiatamento nelle comuni ricerche sì concluse con il matrimonio avvenuto nello stesso 1895. Ma né le scoperte né il titolo ot tenuto gli diedero la possi bilità di avere un laboratorio più attrezzato di quello ove lavorava da anni. L'unica con cessione fu l'autorizzazione valersi dell'aiuto della moglie alla quale fu assegnato come laboratorio uno scantinato della souola. Qui Madame Curie applicò per la prima volta nello studio delle radiazioni naturali, ancora chiamate «di Becquerel», il metodo della ionizzazione sino ad allora usato solo per misurare l'intensità dei raggi X. titonescuntaPsualesdleAudcnsqderCFaz Sali di uranio Impiegò infatti, con opportuni completamenti, l'elettrometro a quarzo scoperto dal marito e dal cognato e ripete inizialmente tutti gli esperimenti del Becquerel. E dal seminterrato uscirono le prime importanti osservazioni come quelle che l'intensità delle radiazioni era proporzionale alla quantità di uranio contenuto nel materiale impiegato nella prova, ma indipendente dalla struttura chimica del composto e dalle condizioni fisiche nelle quali si eseguiva la misurazione. Allargando le ricerche ad altri elementi scopri che anche i composti del torio avevano le stesse caratteristiche di emissione dell'uranio e chiamò questa nuova forma di energia « radioattività ». Proseguendo negli esperimenti trovò che certe terre provenienti da una miniera austriaca denunziavano una radioat- tività superiore a quella del torio e dell'uranio che contenevano e ne dedusse che mescolata ad essi doveva esservi un'altra sostanza. La scoperta li affascinò al punto che Pierre Curie, abbandonando i suoi studi sui cristalli, si unì alla moglie e si dedicò con essa alla selezione chimica dei composti di quel minerale austriaco, la pechblenda. Arrivarono così ad isolare una sostanza fortemente radioattiva che era associata al composto di bismuto contenuto nel minerale e che mostrava una radioattività cinque volte superiore a quella dell'uranio. Era il luglio 1898 ed a questo elemento, in onore del Paese natale di Marja Curie, fu dato il nome di «po¬ lonio ». Ma questa sia pure superiore emissione di raggi era ancora troppo debole per giustificare i risultati delle misure più volte eseguite. Continuando nelle separazioni arrivarono ad isolare dal bario contenuto nel minerale un'altra sostanza avente una intensità di radiazione superiore di due milioni di volte a quella dell'uranio. Era il 26 dicembre 1898 ed essi così annunziarono al mondo la scoperta del « radio » dal latino radius cioè raggio. Pechblenda Poiché l'onere finanziario dell'acquisto del minerale non era nelle loro possibilità, si\ rivolsero al governo ed alla Accademia delle Scienze austriaci: questa inviò loro, in dono, una tonnellata di pechblenda. Si divisero i compiti, Pierre Curie si dedicò agli studi sulle proprietà dell'elemento scoperto e la moglie al miglioramento della tecnica di purificazione chimica. Tutto da soli con l'aiuto saltuario di qualche amico, e finalmente da una tonnellata di pechblenda ottennero un grammo di cloruro di radio con il quale poterono determinare il peso atomico dell'elemento puro. Era il 1902. Nel campo della medicina Pierre Curie proseguì gli studi di Becquerel sugli effetti della radioI attività sulla pelle non so 1 lo esponendo le mani alle radiazioni (e provocandosi ustioni da radio), ma iniziando esperimenti in serie sugli animali e dimostrando che, opportunamente impiegato, il radio poteva distruggere cellule malate senza toccare le sane. Era l'inizio della radioterapia. Questa scoperta ebbe una risonanza forse maggiore di quella del radio per le conseguenze pratiche e commerciali che poteva avere. Come il Rontgen anche i Curie, benché poveri, rinunciarono a brevettare la loro scoperta donandola all'umanità. La scienza ufficiale che sino ad allora aveva considerato le loro scoperte con manifesta diffidenza, accettò a braccia aperte i Curie. A Pierre Curie fu assegnato il premio Lacase della Accademia delle Scienze, nel 1903 furono ricevuti in modo entusiastico a Londra dalla Royal Institution in occasione della assegnazione della medaglia Davy da parte della Royal Society. Nello stesso anno fu assegnato loro, in unione con il Becquerel, il Premio Nobel per la Fisica. Nel 1904 Pierre Curie fu nominato professore di fisica alla Sorbona e nel 1905 Accademico delle Scienze. Fu sempre restio ad accettare onori e decorazioni e nel 1903 rifiutò la Legione d'Onore dicendo che ringraziava ma che avrebbe preferito un buon laboratorio. Morì poco dopo in un incidente stradale a Parigi, il 19 aprile 1906. La cattedra di Pierre Curie alla Sorbona fu offerta alla moglie, la prima donna ad avere questo onore. Ella continuò le ricerche scientifiche in particolare nel campo del radio e dei suoi composti. Nel 1911 le fu assegnato un secondo Premio Nobel per la chimica. Morì a Sancellemoz il 4 luglio 1934 per anemia perniciosa contratta probabilmente durante il suo lavoro; di lei Einstein disse: « Marja Curie di tutte le donne celebri fu l'unica che la fama non corruppe ». Piero Dossena L'ultima foto di Pierre c Marja Curie nel loro laboratorio