מארי קירי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
מארי קירי
Maria Skłodowska-Curie
1867 –‏ 1934
Mariecurie.jpg
תרומות עיקריות
מחקרים בתחום הרדיואקטיביות
גילוי הרדיום והפולוניום
חקר הרדיום
מארי קירי בגיל 16
השלט על בית הולדתה של מארי קירי בוורשה

מארי קירי (Marie Curie;‏ 7 בנובמבר 1867 - 4 ביולי 1934), היא חוקרת פולנית, חלוצה בחקר תופעת הרדיואקטיביות. קירי זכתה לפרסום רב ככלת פרס נובל לפיזיקה לשנת 1903, "בזכות המחקר על תופעת הקרינה"; ופרס נובל לכימיה לשנת 1911, "על גילוי הרדיום והפולוניום, ועל חקר הרדיום".

חייה[עריכת קוד מקור | עריכה]

נעוריה ותחילת דרכה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מארי קירי נולדה ב-7 בנובמבר 1867 בוורשה שבפולין שהייתה אז בשליטת האימפריה הרוסית, בשם מריה סקלודובסקה (Maria Skłodowska). בשל היותה אישה, ובגלל פעולות תגמול אנטי-פולניות של השלטונות הרוסיים בעקבות מרד ינואר, לא הותר לה ללמוד באוניברסיטה ולכן עבדה במשך מספר שנים כמורה. ב-1891 כשהייתה בת 24, עברה, בעקבות אחותה המבוגרת, לפריז ולמדה כימיה ופיזיקה בסורבון והייתה האישה הראשונה שלמדה שם. בסורבון פגשה את המומחה לתחום הפיזיקה פייר קירי ונישאה לו. לזוג נולדו שתי בנות.

המחקר ופרס נובל[עריכת קוד מקור | עריכה]

מארי ופייר החלו לחקור חומרים רדיואקטיביים לאחר ששמעו על תגלית הרדיואקטיביות הספונטנית של הפיזיקאי אנטואן אנרי בקרל. הם חקרו במיוחד את עפרת האורניום, המכונה פיצ'בלנדה, שהייתה רדיואקטיבית יותר מאורניום. נושא הרדיואקטיביות היה גם נושא עבודת הדוקטורט של מארי קירי.

ב-1898 הגיעו השניים למסקנה כי העפרה הכילה רכיב רדיואקטיבי יותר מאורניום. במשך כמה שנים ובעבודה קשה זיקקו בני הזוג כמה טונות עפרת פיצ'בלנדה, כשהם מגדילים בהדרגה את ריכוז החומרים הרדיואקטיביים, עד שבסופו של דבר בודדו שני יסודות כימיים חדשים. לראשון קראו פולוניום על שם מולדתה של מארי קירי ולשני קראו רדיום מכיוון שבחושך הוא זוהר באור כחלחל (ומכאן שמו - radius בלטינית פירושו "קרן אור").

בשנת 1903 קיבלה קירי יחד עם בעלה ועם אנרי בקרל פרס נובל לפיזיקה, "בהוקרה על התרומה היוצאת מן הכלל שהשיאו באמצעות מחקריהם המשותפים על תופעת הקרינה שהתגלתה על ידי פרופסור אנרי בקרל". בכך הייתה לאישה הראשונה שזכתה בפרס נובל.

שמונה שנים אחר-כך זכתה מארי קירי שוב בפרס נובל והפעם פרס נובל לכימיה. הפרס ניתן לה בהוקרה על גילוי הרדיום והפולוניום, ועל חקר הרדיום. בצעד יוצא דופן לא רשמה קירי פטנט על תהליך בידודו של הרדיום, ובכך אפשרה לקהילה המדעית מחקר ללא הפרעה.

קירי הייתה האדם הראשון שקיבל או חלק שני פרסי נובל. היא אחת משני האנשים היחידים בהיסטוריה שזכו לפרס נובל בשני תחומים שונים, כשהשני הוא לינוס פאולינג.

בשנת 1906 נהרג פייר קירי בתאונת דרכים ומארי לא נישאה שוב, אם כי עוררה שערורייה בשל פרשיית אהבים עם הפיזיקאי הנשוי פול לנז'בן.

במהלך מלחמת העולם הראשונה יזמה קירי הפעלה של מכוני רנטגן ניידים לסיוע לפצועי מלחמה.

מותה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מארי נפטרה ב-4 ביולי 1934, מחלתה אובחנה כאנמיה אפלסטית (Aplastic anemia), אך הדעה הרווחת במחקר במאה ה-21 היא שמדובר היה בתסמונת קדם-לוקמית (סוג של מיילודיספלזיה) הדומה לאנמיה אפלסטית, והופכת ללוקמיה קטלנית‏[1]. מחלתה נגרמה כפי הנראה בעקבות חשיפתה לקרינה רדיואקטיבית ממחקריה. הערכה זו התחזקה לאחר שבבדיקות שנערכו בשנות התשעים בביתה נמצאו שרידים רדיואקטיביים ובמיוחד על ספרי הבישול שלה.

משפחתה[עריכת קוד מקור | עריכה]

בתה אווה קירי פרסמה בשנת 1937 ביוגרפיה מקיפה על אמה. הספר זכה להצלחה גדולה ותורגם לשפות רבות כולל לעברית.

בתה השנייה של מארי קירי, אירן ז'וליו-קירי (Irène Joliot-Curie) זכתה אף היא בפרס נובל בכימיה (יחד עם בעלה פרדריק ז'וליו-קירי) ב-1935, ובכך הפכה משפחת קירי לאחת המעטות שבהן הורה ובן או בת זוכים בפרס נובל (בתחומים שונים), כמו למשל נילס בוהר ובנו אגה בוהר. כמו כן, הנרי לבואז, בעלה של בתה אווה עמד בראש ארגון יוניצ"ף כשזה זכה בפרס נובל לשלום.

הנצחתה[עריכת קוד מקור | עריכה]

לכבודם של בני הזוג נקבעה יחידת המידה הקודמת לרדיואקטיביות בשם קירי.

בשנת 1995 הועבר ארונה ונקבר בפנתאון של פריז, האישה הראשונה שזכתה לכבוד זה.

מחקר[עריכת קוד מקור | עריכה]

הרדיואקטיביות כתכונה אטומית[עריכת קוד מקור | עריכה]

‏‏‏בקרל גילה כי הקרינה הנפלטת ממלחי האורניום הופכת את האוויר למוליך. מארי קירי ניצלה תכונה זו כדי לבחון באופן כמותי את עוצמת הקרינה הנפלטת מחומרים שונים. היא נעזרה באלקטרומטר הפיאזואלקטרי שפותח על ידי פייר קירי ואחיו ז'אק כדי למדוד את הזרם הזעיר העובר דרך דוגמת אוויר החשופה להשפעת החומר הרדיואקטיבי, כאשר מופעל עליה מתח גבוה (100V). ‏[2]‏ ‏[3]

קירי בחנה באלקטרומטר את כל היסודות שהיו ידועים בתקופתה, כולל רבות מהעפרות הנדירות (נאודימיום, פרסאודימיום, סקנדיום, גדוליניום, ארביום, סמריום, איטריום ואיטרביום) ויסודות שזה לא מכבר נתגלו (גאליום, גרמניום ורובידיום). במקרה של היסודות הנפוצים היא בחנה מספר תרכובות שונות, ועבור היסודות הנדירים – את אלו שהצליחה להשיג מעמיתיה הכימאים. בנוסף בחנה מספר רב של סלעים ומינרלים. ‏[4]

בטבלה מופיעות מספר דוגמאות לעוצמת הזרם שמדדה עבור תרכובות שונות של אורניום:

רדיואקטיביות יחסית של חומרים ‏[5]
החומר מוליכות (פיקואמפר)
אורניום מזוהם בפחמן 24
U2O5 27
U3O8 18
K2UO4
Na2UO4
12
UO2(NO3)2
K2UO2(SO4)2
U2(SO4)3
7
כלקוליט טבעית
Cu(UO2)2(PO4)2
52
כלקוליט מלאכותית 9

מחקרה העלה את המסקנות הבאות:

  • מכל היסודות הידועים רק שניים הראו פעילות רדיואקטיבית: המתכות אורניום ותוריום, שהם היסודות בעלי המשקל האטומי הגבוה ביותר מבין היסודות הטבעיים
  • הפעילות הרדיואקטיבית הייתה קיימת בכל התרכובות של מתכות אלו
  • הפעילות הרדיואקטיבית ירדה ככל שאחוז המתכת בתרכובת היה נמוך יותר
  • מספר מינרלים טבעיים הראו פעילות רדיואקטיבית חריגה, והקרינה שפלטו הייתה חזקה אף מזו של המתכת הטהורה

על סמך מסקנותיה העלתה קירי שתי השערות:

  • הרדיואקטיביות היא תכונה אטומית, תכונה של היסוד האקטיבי, ואינה תלויה באינטראקציות כימיות עם יסודות אחרים
  • המינרלים הטבעיים מכילים יסוד אחר, לא ידוע, שפעילותו הרדיואקטיבית גבוהה משל האורניום

כדי לאשש את ההשערה השנייה, הכינה קירי כלקוליט (מינרל המכיל אורניום) באופן מלאכותי מיסודותיו, והראתה כי פעילותו נמוכה בהרבה מזו של הכלקוליט הטבעי, ואף מזו של האורניום (שורה אחרונה בטבלה לעיל).

המהלך הכימי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מהלך ההפרדה הכימי בעזרתו בודדה מארי קירי את הפולוניום. סמלי היסודות המודגשים מציינים יסודות רדיואקטיביים.

כדי לבודד את היסוד הלא ידוע, שהרדיואקטיביות שלו רבה יותר משל האורניום, ביצעה קירי אנליזה כימית למינרל זיו הזפת, שהראה את הפעילות הגבוהה ביותר במחקרה הראשוני. הטכניקה בה השתמשה היא המסת המינרל בחומצה והפרדת היסודות על ידי תגובות שיקוע והמסה: הוספה של מימן גופרי לתמיסה גורמת לעופרת, ביסמות, נחושת, ארסן ואנטימון לשקוע כתרכובות גופרית לא מסיסות; הוספה של אמוניום גופרי ממיסה ומסלקת את הארסן והאנטימון; חומצה חנקתית ממיסה את הביסמות והנחושת, ומשאירה את העופרת כמשקע; הוספה של אמוניה לתסנין גורמת לשקיעה של הביסמות. פייר ומארי עקבו אחרי תהליך ההפרדה באמצעות האלקטרומטר, ומצאו כי היסוד הרדיואקטיבי הנעלם מלווה את הביסמות בכל התהליכים. כדי להפרידו מהביסמות השתמשו בטכניקה נוספת: חימום הביסמות הגופרי בצינור זכוכית. היסוד הנעלם המריא ונאסף בחלקים הקרים יותר של הצינור, בעוד תרכובת הביסמות נשארת ברובה באזור המחומם. בדרך זו הצליחו בני הזוג לרכז את היסוד הנעלם במידה כזו שהקרינה שהוא פלט הייתה גדולה פי 400 מזו של אורניום. ב-18 ביולי 1898 דיווחו על גילויו של היסוד החדש לאקדמיה למדעים, כשהם משתמשים לראשונה בשם "רדיואקטיביות" כדי לתאר את תופעת הקרינה האטומית. ‏[6]

קירי בחרה ליסוד החדש את השם "פולוניום", על שם מולדתה. בני הזוג הצליחו לזהות את הפולוניום, אך לא לבודדו. התוצר שקיבלו אפילו לא התקרב ליסוד הטהור – הקרינה של פולוניום גבוהה פי 10 מיליארד מזו של אורניום, וכמותו במחצבי האורניום קטנה פי 5000 מזו של הרדיום. רק 12 שנה מאוחר יותר תצליח קירי להפיק כמות של 0.1 מ"ג של פולוניום.

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ סידהרתא מוּחֶרג'י, מלכת כל המחלות: ביוגרפיה של מחלת הסרטן. (The Emperor of all Maladies: A Biography of Cancer) מאנגלית: יוסי מילוא. עם עובד 2013. ISBN 978-965-13-2340-9; הערה 189.
  2. ^ Philippe Moliniéa and Soraya Boudiab (2009), "Mastering picocoulombs in the 1890s: The Curies’ quartz–electrometer instrumentation, and how it shaped early radioactivity history", Journal of Electrostatics 67(2-3): 524-30.
  3. ^ Marie Sklodowska Curie (1903), Recherches sur les substances radioactives, p. 8.
  4. ^ Ibid., p. 18.
  5. ^ Marie Sklodowska Curie (1898), "Rayons émis par les composés de l'uranium et du thorium", Comptes Rendus 126: 1101-3. [תרגום לאנגלית]
  6. ^ Pierre Curie and Marie Sklodowska Curie (1898), "Sur une substance nouvelle radio-active, contenue dans la pechblende", Comptes Rendus 127: 175-8. [תרגום לאנגלית]

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]


הקודם:
אוטו וולך
פרס נובל לכימיה
1911
הבא:
ויקטור גריניאר
פול סבטייה