Tại sao phát hiện ra tính phóng xạ lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?

Hai phát hiện về nguyên tố phóng xạ tự nhiên polomium và radium đã đưa Marie Curie lên trang nhất của báo chí, nhưng cống hiến thực sự của bà lại chính phát hiện ra nguyên tử không phỉa là thể rắn có dạng hình cầu, mà bên trong nguyên tử còn tồn tại rất nhiều các hạt nhỏ hơn nữa. Với phát hiện này, Marie Curie đã mở ra cánh cửa cho tất cả các nghiên cứu khoa học về thế giới nguyên tử, hạ nguyên tử và thậm chí cả nghiên cứu về sự phân chia nguyên tử.

Khi Marie Curie thực hiện nghiên cứu nguyên tố mang tính phóng xạ thì người ta chưa biết được mức độ nguy hiểm của nó. Bà đã bị mắc căn bệnh do chất phóng xạ gây ra trong suốt quãng đời tuổi trẻ. Trải qua nhiều năm sau khi Marie Curie qua đời, quyển sổ ghi chép của bà vẫn còn mang phóng xạ rất mạnh.

Nghiên cứu của Marie Curie đã trở thành một bước ngoặt quan trọng trong lĩnh vực khoa học. Ngành vật lý sau thời Marie Curie cũng hoàn toàn khác so với trước đây, họ bắt đầu chuyển trọng tâm nghiên cứu vào thế giới các hạt nguyên tử chưa biết. Marie Curie đã mở rộng cánh cửa cho mọi người khám phá thế giới bên trong nguyên tử, không ai có thể phủ nhận được cống hiến lớn lao của bà cho những thành tựu lớn nhất trong ngành vật lý thế kỷ XX.

Nguyên tử đã được phát hiên ra như thế nào?

Năm 1896, Marie Curie quyết định hoàn thành luận văn tiến sĩ với lĩnh vực hoàn toàn mới (lĩnh vực nghiên cứu trước đây), nó khiến Marie Curie vô cùng hứng khởi. Các nhà khoa học chỉ biết rằng chất phóng xạ mang điện hoa bao trùm trong không khí xung quanh uranium, ngoài phát hiện này ra thì họ vẫn chưa có thêm một bước tiến triển nào khác. Marie Curie đã cùng thiết bị thí nghiệm của chồng bà – giáo sư Pierre Curie, để tìm ra điện tích xung quanh các mẫu quặng. Bà đặt tên cho quá trình này là phóng xạ, đồng thời bà đã đưa ra được kết luận chất phóng xạ có trong nguyên tử uranium.

Bởi Marie Curie không có đủ kinh phí để chi trả cho các thí nghiệm của mình, thêm vào đó trường đại học lại từ chối cấp kinh phí cho công trình nghiên cứu do một phụ nữ đảm nhiệm, do vậy bà đã đi khắp nơi để tìm cho mình một phòng thí nghiệm tự do. Cuối cùng bà đã tìm được một căn nhà kho, trước đây nó là nơi để tử thi cảu khoa sinh học. Căn phòng ấy vô cùng nóng nực vào mùa hè và lại lạnh như cắt vào mùa đông, bên trong chỉ vẻn vẹn vài chiếc bàn ghế gỗ và chiếc lò sưởi đã han rỉ.

Năm 1898, Marie Curie tình cờ tìm được một khối uranium vô cùng kỳ lạ, lúc ấy bà đặt tên cho nó là “uranit”. Khi tiến hành thử nghiệm với cục uranit mới này, Marie Curie đã thấy được tính phóng xạ của nó hơn hẳn so với những viên uranium khác. Bà chắc chắn rằng bên trong nó phải tồn tại một loại chất nào đó mang tính phóng xạ vô cùng lớn.

Marie Curie chỉ dùng 3.5 auxơ uranit cho mỗi lần thí nghiệm. Bà lập dự định tách tất cả các kim loại đã biết ra khỏi khổi uranit này và cuối cùng sẽ chỉ để lại nguyên tố mới có hoạt tính cao. Marie Curie dùng cối giã nhỏ chúng ra, đêm sàng và xử lý qua axit, đun sôi cho bay hơi, đêm lọc lấy bã và tiến hành điện phân.

Trải qua hơn sáu tháng miệt mài nghiên cứu, Marie Curie cùng chồng mình là ông Piere đã áp dụng phương pháp hóa học để tiến hành bóc tách và phân tích 78 loại nguyên tố hóa học, họ muốn xem tia phóng xạ thần bí này có phải là một loại vật chất nào đó ngoài uranium hay không. Bởi vì họ không có đủ chi phí cho các mẫu thí nghiệm nên trong một khoảng thời gian dài họ chỉ dám tiến hành thí nghiệm với các mẫu nguyên tố vô cùng nhỏ bé. Tuy nhien, một điều đáng ngạc nhiên là sau mỗi lần loại bỏ một nguyên tố đã biết thì tính phóng xạ của phần còn lại trong uranit lại mạnh hơn hẳn so với ban đầu.

Lẽ ra dự định chỉ cần tiến hành trong vài tuần nhưng do điều kiện làm việc khó khăn nên phải mất mấy tháng mới hoàn thành. Tháng 3 năm 1901, Marie Curie đã vén được bức rèm bí mật về loại chất uranit này. Marie Curie không chỉ tìm ra một nguyên tố phóng xạ mới mà còn tìm ra được hai nguyên tố khác và bà đặt tên cho chúng là polini (theo têncuar Poland quê hương bà polonium) và radium (vì tính phóng xạ của nó luôn vượt trội so với các nguyên tố khác đã từng được khám phá ra lúc đó). Marie Curie đã chiết xuất ra một mẫu muối radium tinh khiết có trọng lượng khơngr 0,0035 auxơ, trên thực tế thậm chí chúng nhẹ hơn cả trọng lượng một lát khoai tây nhưng tính phóng xạ của nó phải gấp một triệu lần so với uranium.

Trong khi mải miết với thí nghiệm của mình, Marie Curie và chồng mình không hề hay biết về tính độc hại của chất phóng xạ và kết quả là học đã phải đối mặt với vấn đề suy sụp về sức khỏe. Họ đã trải qua sự đau đớn tột cùng, hai tay lở loét, toàn thân rã rời, những cơn đau không ngớt phát tác giống như triệu chứng của căn bệnh viêm phổi nguy hiểm. Cuối cùng, năm 1934, Marie Curie đã ra đi vì sự nghiệp nghiên cứu vĩ đại của cả nhân loại.

schoolnet@