انگیزه ی علم جویی – تلاش های پیر و ماری کوری

بیگ بنگ: « پرتوهای معلق در تاریکی برای ما همیشه دلیل تازه ای برای هیجان و شیفتگی بوده اند» داستان موانع بر سر راه اکتشاف، گاهی تکراری به نظر میرسد، همان طور که با شنیدن روایت مشکلاتی که دو دانشمند بزرگ قرن که قرار است به آن بپردازیم، در کمتر از یکصد سال قبل با آنها روبرو بوده اند، ممکن است چنین احساسی داشته باشید.

e43a4b1eaf1به گزارش بیگ بنگ، در سال ۱۸۹۱، دختر جوانی به نام ماریا سکودوفسکا، برای ادامه ی تحصیلات عالی در علوم به پاریس آمد. او از دانشگاه سوربن برای اخذ دانشنامه ی لیسانس که با نتیجه ای درخشان به پایان رساند مقرری مختصری دریافت می کرد. دوستانی او را به پیر کوری معرفی کردند، فیزیکدانی که به خاطر تحقیقاتش در تقارن و مغناطیس، شهرتی به هم زده بود. آنان، که هر دو عاشق تحقیق بودند، چندی بعد تصمیم می گیرند با هم ازدواج کنند. با کمک پیر، ماری موضوعی برای تز دکتری در علوم فیزیکی انتخاب کرد. پدیده ی پرتوزایی خود به خود عنصر اورانیوم، که یک سال پیشتر هانری بکرل در موزه ی تاریخ طبیعی پاریس کشف کرده بود، مورد توجه پی یر کوری هم بود. اورانیوم فلزی است خاکستری، سخت، با چگالی سنگین… و آخرین عنصر در طبقه بندی عناصر شیمیایی “مندلیف”.

این موضوع ِ کاملا جدید، ماری کوری را شیفته می کند، یادداشت های بکرل، تنها اثر مکتوب درباره ی این موضوع بود. او مانده بود که از کجا این تحقیق را شروع کند. پیر کوری در مدرسه ی فیزیک و شیمی صنعتی شهر پاریس دبیر بود، از مدیر مدرسه می پرسد آیا همسرش می تواند از کارگاهی که در طبقه ی همکف واقع شده و تا آنوقت از آنجا به عنوان انبار وسایل به درد نخور قدیمی کهنه شده استفاده می شد، استفاده کند. با انجام تحقیقات ماری کوری در آنجا موافقت می شود، حال ماری کوری می خواهد بداند عناصر دیگری جز اورانیوم هم تشعشع می کنند، خاصیتی که بعدا آنرا رادیواکتیویته می نامد. ماری برای اندازه گیری دقیق از یک اتاق یونش همراه با یک الکترومتر و یک کوارتز پیزوالکتریکی استفاده می کند، روشی که پیر کوری و برادرش ژاک آن را ابداع کرده بودند. پس از آنکه نشان می دهد پرتو گسیل شده خاصیت اتمی عنصر اورانیوم است و یک عنصر سنگین دیگر، توریم نیز رادیواکتیو است، ماری متوجه می شود که میزان رادیواکتیو اورانیم ناخالص بیشتر از اورانیوم خالص است.

از آن نتیجه می گیرد که این کانه ها مقدار کمی از عناصری که فوق العاده رادیواکتیو هستند و هنوز شناخته نشده اند، در بر دارند. نتایج این تحقیقات به قدری جالب بود که پیر کوری تحقیقات در دست اجرایش را به خاطر همکاری با همسرش، رها می کند. این، آغاز یک کار عظیم است. آنها سعی کردند در یک کانی اکسید اوران، (پچبلند) را که ماده ی شیمیایی ناشناخته ای بود و می شد تابش آن را رد گیری کرد، جدا کنند. بدین ترتیب بود که پیر و ماری کوری در سال ۱۸۹۸ دو عنصر شیمیایی جدید کشف کردند: در ژوئیه ،پولوتونیم، و در دسامبر، رادیم. اما کار به همین جا خاتمه نمی یابد. آنان می باید وجود مادی آنها را به شیمیدانها اثبات می کردند و برای این کار لازم بود نمک رادیوم به حالت خالص را تهیه کنند و جرم اتمی آن را اندازه بگیرند. به مقدار فراوانی مواد کانی نیاز داشتند. به لطف آکادمی علوم وین، زوج جوان دانشمند موفق شدند ته مانده های استخراج اورانیوم از معدن پچبلند سنت-یوآخیم ستال در ایالت بوهم را دریافت کنند.

curie_marie_pierre_lab_photoنخستین محموله به وزن ۲٫۵ تن که با گاری حمل می شد به حیاط مدرسه ی شیمی و فیزیک رسید. باید روی این همه مواد کانی، عملیات شیمیایی صورت می گرفت. برای تامین هزینه های تجزیه ی شیمیایی، پیر و ماری کوری باید از منبع مالی خودشان خرج می کردند. در تمام این مدت ماری و پیر کوری نه مقرری داشتند و نه حقوقی. کتابی را که ماری کوری به شوهرش تقدیم کرده است باز می کنیم. او تعریف می کند:« یک مشکل حاد برای ما، مشکل جا بود؛ نمی دانستیم عملیات شیمیایی را در کجا انجام بدهیم. لازم شد ما این عملیات را در یک انبار متروک، سازمان بدهیم که با یک حیاط از آزمایشگاه الکترومتری ما جدا شده بود. اینجا انباری بود با دیوارهای تخته ای، کف قیراندود و سقف شیشه ای، بی حفاظ در برابر باران، بدون هیچ گونه تجهیزات، اسباب و اثاثش منحصر بود به یک میز فرسوده از چوب صنوبر، یک بخاری چدنی که گرمایش برای آن فضا اصلا کافی نبود و یک تخته ی سیاه که پیر کوری دوست داشت دم به دم از آن استفاده کند. اینجا هودی که گازهای سمی ناشی از عملیات شیمیایی را به خارج هدایت کند وجود نداشت. ناچار بودیم عملیات را وقتی هوا اجازه می داد توی حیاط انجام دهیم، در غیر این صورت، اگر در داخل و زیر سقف انجام می دادیم، باید پنجره ها را باز می گذاشتیم.

در این آزمایشگاه سرهم بندی شده ما مدت دو سال تقریبا بدون دریافت هیچ گونه کمکی کار کردیم، ما مشترکا، هم کارهای تجزیه ی شیمیایی را انجام می دادیم و هم مطالعه ی فیزیکی تابش محصولات بیش از پیش اکتیوی را که به دست می آوردیم. آنگاه لازم شد که وظایفمان را تفکیک کنیم، پیر تحقیقاتش را روی خواص رادیوم ادامه می داد، و من کارهای تجزیه ی شیمیایی برای تهیه ی نمک های رادیوم خالص را دنبال می کردم. مجبور می شدم تا بیست کیلو گرم مواد کانی را در یک وهله تجزیه کنم، برای این کار لازم بود مخزن دیگهای بزرگ انباشته از رسوبات و مایعات را پر کنم، جابه جا کردن این دیگها، ظرف به ظرف کردن مایعات،هم زدن مواد در حال غلیان درون حوضچه ای چدنی، با یک میله ی آهنی، طی ساعتها و ساعتها، واقعا کار طاقت فرسایی است.»

marieمی بینیم که ماری کوری چیزی درباره ی خطرات تابشهای این ماده رادیواکتیو نمی گوید. به واقع، آن وقت هنوز این خطرات شناخته نشده بود. یک گرم رادیوم تخمینا ۳،۰۰۰،۰۰۰ بار بیشتر از یک گرم اورانیوم پرتو گسیل می کند. « حتی امروز هم دفترهای یادداشت مطالعات ماری کوری به اندازه ای آلوده به مواد پرتوزاست که نمی توان آنها را جابجا کرد.!» در ژوئن سال ۱۹۰۳، ماری کوری از تز دکترای دولتی خود تحت عنوان:” تحقیقات روی عناصر رادیواکتیو” دفاع کرد. در دسامبر همان سال، پیر و ماری کوری همراه با هانری بکرل، جایزه نوبل فیزیک را دریافت کردند. محصولات عملیات شیمیایی با میزان بالای رادیوم خود به خود نورانی بود.

ماری کوری در این باره می نویسد:« پیر کوری که امید داشت آنها را در رنگهای زیبایی ببیند، تصدیق کرد که این ویژگی غیر منتظره بیش از آنچه که انتظار داشت او را راضی میکند. در محل کار فقیرانه ی ما آرامش برقرار بود، گاهی اوقات ضمن زیر نظر گرفتن پاره ای از عملیات، در طول و عرض آنجا قدم می زدیم و از کارهای حال و آینده صحبت می کردیم، وقتی خیلی سردمان می شد، نوشیدن یک فنجان قهوه ی داغ کنار بخاری برای ما نشاط آور بود. ما در این ایام انگار که در رویا می زیستیم. گاه لازم می شد پس از صرف شام برگردیم و نگاهی به “مزرعه ی” خود بیندازیم، محصولات گرانبهای ما که جای امنی برایشان نداشتیم، روی میزها و کف زمین، اینجا و آنجا چیده شده بود، نور کمرنگی که از آنها ساطع می شد و این پرتوهایی که به نظر می رسید در تاریکی معلقند، برای ما همیشه دلیل تازه ای برای هیجان و شیفتگی بودند.»

زوج دانشمند می باید بی وقفه با دو مشکل، دست و پنجه نرم می کردند: ناکافی بودن منابع مالی، که با تولد اولین دخترشان، ایرن، مشکل تر هم شده بود و نداشتن آزمایشگاهی درست و حسابی تا بتوانند به تحقیقاتشان، که توجه دانشمندان خارجی را جلب کرده بود، ادامه دهند. پیر کوری که نه از دانشسرای عالی، فارغ التحصیل شده بود و نه از مدرسه ی پلی تکنیک، نمی توانست از حمایت غالبا موثری که این دو مدرسه ی عالی از فارغ التحصیلان خود می کردند برخوردار گردد. در آغاز سال ۱۸۹۸ داوطلب کرسی استادی شیمی و فیزیک در دانشکده ی علوم شد که خالی مانده بود، اما تقاضایش رد شد، در سال ۱۹۰۰ آماده می شد که به ژنو عزیمت کند، اما هانری پوانکاره برای او در دانشگاه، وظیفه ی تدریس در سال اول دوره ی لیسانس فیزیک و شیمی و علوم طبیعی دست و پا کرد، که با تدریس در دانشسرای عالی دختران سور استخدام شد.

Pierre and Marie Curie and Their Daughter Ireneدر سال ۱۹۰۲، پیر کوری تصمیم گرفت کرسی معدن شناسی سوربون را درخواست کند؛ این بار هم تقاضایش رد شد. داشتن کرسی دانشگاهی، دسترسی به آزمایشگاه را تسهیل می کرد. یادآوری کنیم که ارنست رادرفورد، فیزیکدان اهل زلاندنو، که تحقیقات زوج کوری برایش مرجع بود، از همان سال ۱۸۹۸ در مونترال از آرمایشگاهی وسیع و فوق العاده مجهز که هیچ سنخیتی با امکانات محقر پیر و ماری کوری نداشت، برخوردار بود. در سال ۱۹۰۳، پیر کوری که ۴۴ ساله بود برای دریافت نشان “لژیون دونور” پیشنهاد شده بود، اما او پاسخ داد: « استدعا دارم از قول من از آقای وزیر تشکر کنید و بفرمایید من هیچ احتیاجی به نشان ندارم، اما در عوض، نیاز شدیدی به یک آزمایشگاه دارم.» پس از اعطای جایزه ی نوبل، افکار عمومی تهییج شد و رئیس آکادمی پاریس موافقت وزیر فرهنگ را جلب کرد تا از مجلس شورای ملی تاسیس یک کرسی استادی در سوربون را تقاضا کند. پیر کوری در پاییز ۱۹۰۴ بعنوان استاد رسمی منصوب شد و مدیریت کارهای عملی او به همسرش واگذار شد.

متاسفانه ۱۸ماه بعد، پیر کوری در حال عبور از خیابان دوفین، بر اثر تصادف در گذشت. ماری کوری به جای او ابتدا به سمت دانشیاری سپس استادی منصوب شد. او نخستین زنی بود که در سوربون تدریس کرد، ماری کوری اقدامات مصرانه ای برای ایجاد انستیتو تحقیقات رادیواکتیویته، که بیش از پیش دامنه اش وسعت می یافت، به عمل آورد. در این ایام رادیواکتیویته کاربردهای پزشکی یافته بود، روش “کوری تراپی” ، یعنی استفاده از تابشهای رادیوم و عناصر ناشی از آن برای معالجات برخی از بیماری های سرطانی، عمومیت پیدا می کرد.

سرانجام در سال ۱۹۰۹، دانشگاه پاریس و انستیتوی پاستور تصمیم می گیرند، مشترکا « انستیتو ی رادیوم» را تاسیس کنند، که از دو ساختمان رو در رو تشکیل می شد، یکی مخصوص فیزیک و شیمی که ماری کوری اداره می کرد، دیگری مخصوص زیست شناسی، که اداره ی آن بر عهده ی کلودیوس ریگوی سرطان شناس بود. در دسامبر ۱۹۱۱، دومین جایزه ی نوبل شیمی به ماری کوری اعطا شد… متاسفانه ماری کوری سرانجام در سال ۱۹۳۴بر اثر ابتلا به سرطان خون در گذشت که تصور می شود ناشی از قرار داشتن طولانی مدت وی در معرض این تابش بوده است. « ماری کوری یکی از صد دانشمندی است که جهان را تغییر داده است.»

نویسنده: محمد پرگلی / سایت علمی بیگ بنگ

منابع: تاریخچه ی اتم، ۱۰۰ دانشمندی که جهان را تغییر دادند/ نوشته جان بالچین

اطلاعات بیشتر: Pierre Curie , Marie Curie

image_pdfimage_print
(14 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=24707
محمد پرگلی

محمد پرگلی

نویسنده این مطلب : محمد پرگلی، در رشته ی کارشناسی شیمی کاربردی در حال تحصیل میباشد. علاقمند به علوم مختلف از جمله فيزيك و ریاضیات می باشد و در زمینه ی نگارش مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. Moez گفت:

    سلام
    تشکر ، مطلب بسیار جالب و مفیدی بود.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *