Marie Curie

Gliederung / Inhalt

1. Marie Curie – ein kurzer Überblick über ihr Leben
2. Biografie
3. Entdeckungen und Forschung Marie Curies

1. Marie Curie – ein kurzer Überblick über ihr Leben

• „Sie ist unter allen berühmten Menschen der einzige, den der Ruhm nicht verdorben hat“, Albert Einstein
• „Trotz beschwerlicher Lebensbedingungen bestand sie alle ihre Prüfungen mit Auszeichnung!“
• großzügig, hilfsbereit, aufopfernd
• 07.11.1867; Geburt in Warschau als Tochter eines Physiklehrers; Name: Marya Sklodowska, 3 Geschwister
• Mit 16: Abschluss am Gymnasium mit Auszeichnung
• Stellung als Gouvernante um Studium der großen Schwester in Paris zu finanzieren
• Damals waren Frauen in Polen an Unis noch nicht zugelassen
• Mit 24: wie große Schwester nach Frankreich, um an der Sorbonne Mathematik & Physik & Chemie zu studieren
• Namensänderung in Marie
• Oft nur wenig Geld
• 1894 Kennenlernen der beiden (Marie und Pierre), er ist auch Physiker, ’95 Heirat
• Beide nur ein Lebensziel: Sie wollen der Wissenschaft dienen!
• 1897: Geburt der ersten Tochter: Irene
• Doktorarbeit über von Henri Becquerel neu entdeckte Uranstrahlen, Erforschung von Radioaktivität
• Probleme: ständige Geldnot + Doppelbelastung als Mutter und Wissenschaftlerin
• 1898 Entdeckung eines neuen Elementes Polium (Polen); Entdeckung der Radioaktivität des Elementes Thorium
• Polonium ist erstes durch seine Radioaktivität nachgewiesenes Element, sie entdeckte das Metall in Uranpechblende
• 1898: Innerhalb der nächsten vier Jahre verarbeiteten die Curies eine Tonne Pechblende, aus der sie in mühsamer Kleinarbeit den Bruchteil eines Gramms Radium isolierten
• 1900: Unterricht an einer Mädchenschule in Sèvres; Einführung der experimentellen Demonstration
• 1902: Erhält Doktortitel
• 1903: Marie und Pierre (Henri) erhielten Nobelpreis in Physik
  „Für die Entwicklung & Pionierleistung auf dem Gebiet der spontanen Radioaktivität & der Strahlungsphänomene“
• Erhält von der Royal Society die Davy Ehrenmedaille
• Brandnarben an Maries Hände; d.h.: Strahlen von Radium verursachen Gewebeschäden
• 1904: Geburt der zweiten Tochter Eve
• 1906: Pierre wird von einer Kutsche überrollt und stirbt an den Folgen seiner Verletzungen
• Marie arbeitet weiter, übernimmt seine Klassen; als erste Professorin an e. franz. Uni
• 1910: Marie definiert internationalen Radiumstandard; Einheit: Curie
• 1911: noch nie dagewesen: zweiter Nobelpreis im Fach Chemie (Arbeiten über radioaktive Elemente), wegen Reindarstellung des Elementes Radium
• 1912: Direktion des Radiuminstitutes Paris
• Finanzierung eines Radium-Instituts durch die Regierung
• 1914: Erster Weltkrieg; Marie gibt ihr Preisgeld an Regierung ab
• gemeinsam mit Irene: Entwicklung einer mobilen Röntgenstation, Ausbildung 150 Röntgenologen
• 1918: nach Ende des Krieges: Wiederaufnahme der Arbeit; jahrelange Forschung mit Irene zusammen
• Irene ebenfalls berühmte Physikerin am Radium Institut Paris
• 1921: Marie bekommt Hör- und Sehstörungen
• 1923: erste von 4 Augenoperationen
• Curie hält Vorlesungen in Brasilien, Spanien, Belgien, Tschechoslowakei
• 1929: Reise nach Paris, Gast beim Präsidenten (Hoover); Geschenk: 1 g Radium für polnisches Institut (250.000 $)
• Erkrankung an perniziöser Anämie (Blutzersetzung), verursacht durch Überdosis Strahlung
• Marie starb mit 66 Jahren; am 04. Juli 1934 während eines Sanatoriumsaufenthaltes in der Schweiz
• Irene heiratete Maries Physikschüler Frederic Joliot
• 1935: beide Nobelpreis für Entdeckung der künstlichen Radioaktivität
• 16.03.1956 Paris: Irene stirbt ebenfalls an Leukämie, verursacht durch Strahlenschäden
• 1944: Explosion der ersten Atombombe in Alamogordo, die Radioaktivität forderte ihre Opfer

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2. Biografie

Marie Curie ist als Maria Sklodowsk am 7. November 1867 als fünftes Kind in Warschau geboren. Ihr Vater Wladyslaw Sklodowski war Gymnasiallehrer für Mathematik und Physik, während ihre Mutter Bronislawa Leiterin eines Mädchenpensionats war. Bereits mit 4 Jahren lernt Marie Curie von ihrer drei Jahre älteren Schwester Lesen. Zwei Jahre später verliert ihr Vater seine Stelle als Lehrer, sodass er, um die Familie ernähren zu können, zehn Schüler bei sich wohnen lässt. 1876 steckt sich Marie Curies Schwester Zofie bei den Schülern an Typhus an und stirbt. Nur zwei Jahre später stirbt ihre Mutter an Tuberkulose. Diese schweren Verluste prägen ihre Kindheit. Aus diesen Gründen stürzt sie sich ins Lernen und Lesen, in der Hoffnung, dass sie darin Trost finde. So lernt sie bereits in jungen Jahren viel über die Physik.

Mit 16 Jahren absolviert sie ihren Abschluss an einem russischen Gymnasium mit herausragenden Leistungen, für die sie auch einige Auszeichnungen erhält. Anschließend besucht Marie Curie mit ihren zwei Schwestern Helena und Bronia die „Fliegende Universität“, die unerlaubt von Positivisten eingerichtet worden war, um auch Frauen ein Studium zu ermöglichen. Weil Frauen ansonsten also das Studieren verwehrt war, trafen sich dort Jugendliche heimlich und diskutierten über naturwissenschaftliche und medizinische Themen, sowie auch über soziale Probleme – doch dies alles in der Angst, dass sie von der russischen Geheimpolizei entdeckt werden könnten, 1815 wurde Polen nämlich von Russland annektiert. Durch die Gleichstellung von Mann und Frau wenig später, bekommt Marie Curie jedoch sehr bald die Chance auch legal an einer Universität in Paris zu studieren.

Weil sie aber den Kontakt zur „Fliegenden Universität“ nicht verlieren will und zusätzlich Geld verdienen muss, um ihr Studium zu bezahlen, arbeitet sie 1887 in Warschau als Hauslehrerin. Dort verliebt sie sich in einen Sohn des Hauses (der nicht gleichzeitig ihr Schüler ist). Als dessen Eltern davon erfahren, versuchen sie Marie Curie zur Kündigung zu drängen, doch Marie hält die letzten zwei Jahre, für die sie sich verpflichtet hatte, unter heftigen Depressionen durch. 1889 verlässt sie die Familie.

1890 arbeitet sie zum ersten Mal in dem Labor ihres Vaters. 1891 zieht sie nach langem Überlegen zu ihrer Schwester Bronia nach Paris. Dort ändert sie ihren Namen in Marie und studiert hier später auch Physik und Mathematik. 1893 absolvierte sie als Jahrgangsbeste ihr Physikexamen. Anschließend schließt sie 1894 ihr Examen in der Wissenschaft Mathematik als zweitbeste Absolventin ab. Sie wird Assistentin des Physikers Henri Becquerel. Im selben Jahr lernt sie Pierre Curie kennen, den sie am 25. Juli 1895 heiratet. Zuerst arbeiten sie auf unterschiedlichen Forschungsgebieten, doch als Marie Curie auf eine Veröffentlichung Becquerels stößt, entscheidet sie sich, in dem Bereich Strahlung weitere Experimente durchzuführen. Pierre Curie beendet seine eigene Arbeit über Kristalle, um sich an der Forschungsarbeit seiner Ehefrau zu beteiligen. Zur Finanzierung ihrer Forschungen nehmen beide zusätzliche Arbeiten an. So arbeitet Marie Curie als Physiklehrerin und Pierre Curie als Assistenzprofessor. Zusammen hat das Ehepaar viel Erfolg in der Physik.

Nach der Geburt ihrer Tochter Iréne 1897 kommt es im folgenden Jahr zu den wichtigen Entdeckungen der Elemente Polonium und Radium, für die die Curies 1903 den Physiknobelpreis erhalten. Marie Curie ist somit die erste Frau, die mit dieser Ehrung ausgezeichnet wurde. Zusätzlich wird ihr ein Doktor-Titel verliehen. 1904 kommt die zweite Tochter, Éve, zur Welt. Am 19. April 1906 wird Pierre Curie von einem Pferdewagen überfahren und stirbt an seinen Verletzungen. Marie Curie übernimmt daraufhin seinen Lehrstuhl und ist somit als erste Frau Professorin für Physik in Paris. Im Jahr 1911 erhalten Marie Curie, der bereits verstorbene Pierre Curie und Henri Becquerel den Chemie-Nobelpreis, weil sie reines Radium durch Umwandeln von Radiumsalz erlangen konnten. Marie Curie ist damit bis heute die einzige Frau, die jemals in zwei Forschungsdisziplinen mit diesem Preis ausgezeichnet wurde.

Später forscht sie zusammen mit ihrer Tochter Irene im Radium-Institut. Ab 1922 befasst sich Marie Curie mit dem medizinischen Nutzen der Radioaktivität. Sie gründet anschließend die Curie Stiftung. Am 4. Juli 1934 stirbt Marie Curie mit sechsundsechzig Jahren in Frankreich, in der Nähe von Sallanches, an Leukämie, die vermutlich eine Folgeerscheinung der jahrelangen Strahlenbelastung im Labor war.

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3. Entdeckungen und Forschung Marie Curies

3.1 Radioaktivität

Bereits 1895 hatte Wilhelm Conrad Röntgen die Röntgenstrahlen entdeckt. Im Jahr 1896 entdeckte dann Henri Becquerel, dass das Element Uran Strahlung aussendet, wobei er sich die Herkunft und Entstehung dieser Strahlen aber nicht erklären konnte. Curie begann daher mit ihrem Mann, die Strahlung des Urans und anderer chemischer Elemente zu untersuchen. Mittels piezoelektrischer Verfahren, die Marie Curies Ehemann während seiner Kristallforschung entwickelt hatte, betrachtete sie die von der Pechblende, einem uranhaltigen Erz, ausgehende Strahlung näher (Versuchsaufbau siehe Anhang). Durch ihre Forschung entdeckte sie schon bald, dass die bis dahin unteilbar erscheinenden Atome durch Abgabe von Energie zerfallen können und dabei Strahlung aussenden. Dieses Phänomen nannte sie Radioaktivität.

3.1.1 Was ist Radioaktivität?

Der Begriff Radioaktivität kommt aus dem lateinischen von Radius und bedeutet Strahl. Der radioaktive Zerfall genauer gesagt Kernzerfall ist die Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich unter Energieabgabe umzuwandeln. Die frei werdende Energie wird in fast allen Fällen als ionisierende Strahlung, nämlich Alpha-, Beta- oder Gammastrahlung, abgegeben.

Die Höhe der Aktivität eines radioaktiven Stoffes wurde früher durch die Einheit Curie (Ci) ausgedrückt, was die Aktivität von einem Gramm Radium definierte. „Heute wird die Stärke der Radioaktivität in Becquerel (Bq) angegeben, womit angegeben wird, wie viele Atome pro Sekunde zerfallen.“

Radioaktive Stoffe dienen einerseits zur Stromerzeugung und andererseits zur Konservierung von Nahrungsmitteln. Ab 1922 erforschte Marie Curie den medizinischen Nutzen der Radioaktivität, aufgrund dessen sie mit ihrer Tochter Iréne eine mobile Röntgenstation für Kriegsverletzte eröffnete. Heutzutage sieht man den Nutzen vorzugsweise in der Diagnostik und Therapie von Krebs.

Die Gefahr, dessen sich Marie Curie und andere frühere Forscher jedoch noch nicht bewusst waren, ist, dass radioaktive Strahlen den Organismus schädigen, indem sie unter anderem Moleküle in den Zellen zerstören. Mögliche Folgeerscheinungen sind Blutkrankheiten, Haarausfall, Krebs und Unfruchtbarkeit.

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3.2 Polonium und Radium

Ende 1897 wies Marie Curie nach, dass unter den damals bekannten Elemente auch Thorium strahlt. Als sie die von der Pechblende ausgehende Strahlung untersuchte, stellte sie fest, dass die Strahlung des Erzes eine höhere Strahlungsintensität hatte als man nach dem enthaltenen Urananteil erwartet hatte. Hieraus folgerte sie, dass im Erz noch unbekannte Elemente vorhanden sein müssen, deren Radioaktivität die des Urans übersteigt. Marie Curie wollte herausfinden, um welches Element es sich hierbei handelt. Für ihre Forschungen benutzten Sie eine Messapparatur bei der von einem Elektrometer schwache elektrische Ströme gemessen werden. 1898 veröffentlichten Pierre und Marie Curie dann ihre Forschungsarbeit. Tatsächlich bestätigte sich ihre Vermutung. Sie nannten dieses neu entdeckte Element Polonium nach Marie Curies Heimat Polen. Weitere Untersuchungen ergaben, dass neben dem Polonium noch ein zweites viel stärker strahlendes Element in der Pechblende vorhanden war. Noch im selben Jahr beendeten sie diese Forschung mit der Entdeckung des Radiums.

Innerhalb der nächsten vier Jahre verarbeiteten die Curies eine Tonne Pechblende, aus der sie in mühsamer Kleinarbeit den Bruchteil eines Gramms Radium isolierten. Die Elemente Radium und Polonium und das sich in Paris, im radiologischen Institut befindende 1,5 Gramm Radium, wurden Anlass für viele weitere mit Erfolg abgeschlossene Experimente rund um radioaktive Elemente.

3.2.1 Polonium

Polonium ist ein radioaktives chemisches Element mit dem Elementsymbol Po. Seine Ordnungszahl ist 84. Es steht also im Periodensystem in der 6. Hauptgruppe. Polonium kann bei der Aufarbeitung von Pechblende gewonnen werden. Dabei gilt: „1000 Tonnen Uranpechblende enthalten etwa 0,03 Gramm Polonium“

3.2.2 Radium

Seinen Namen hat das Radium wegen seiner Radioaktivität, er stammt aus dem lateinischen von Radius, was Strahl bedeutet. Es ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Ra und der Ordnungszahl 88. Im Periodensystem steht es in der 2. Hauptgruppe und zählt damit zu den Erdalkalimetallen. Das Radium wurde 1898 in Frankreich von Marie Curie und ihrem Ehemann Pierre Curie in der Pechblende entdeckt.

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