מארי קירי

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
מארי קירי
Maria Skłodowska-Curie
לידה 7 בנובמבר 1867
פטירה 4 ביולי 1934 (בגיל 66)
ענף מדעי כימיה, פיזיקה
מקום מגורים פולין, צרפת
פרסים והוקרה כלת פרס נובל לפיזיקה לשנת 1903, כלת פרס נובל לכימיה לשנת 1911
תרומות עיקריות
מחקרים בתחום הרדיואקטיביות
גילוי הרדיום והפולוניום
חקר הרדיום
השלט על בית הולדתה של מארי קירי בוורשה

מארי קיריפולנית: Maria Salomea Skłodowska-Curie - נולדה ב7 בנובמבר 1867 - 4 ביולי 1934) הייתה מדענית פולנייה-צרפתייה, חלוצה בחקר תופעת הרדיואקטיביות. 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".

ביוגרפיה

נעוריה ותחילת דרכה

מארי קירי נולדה ב-7 בנובמבר 1867 בוורשה שבפולין, שהייתה אז בשליטת האימפריה הרוסית, בשם מריה סקלודובסקה (Maria Skłodowska). אביה היה מורה למתמטיקה ופיזיקה ואף ניהל שתי גימנסיות לבנים בוורשה. לאחר שהשלטונות הרוסיים אסרו לימודי מעבדה בבתי הספר בפולין, לקח אביה את ציוד המעבדה לביתו והסתייע בו ללימוד ילדיו. לאחר מכן פוטר האב מעבודתו בשל עמדותיו הפוליטיות שתמכו בהתקוממות לשימור עצמאותה של פולין, והמשפחה ירדה מנכסיה. אמה של קירי עבדה בפנימייה לבנות ופרשה מעבודתה לאחר לידתה של קירי. היא נפטרה ממחלה בשנת 1878, כשקירי הייתה בת 10, שלוש שנים לאחר פטירתה של אחותה הגדולה. אביה של קירי היה אתאיסט בעוד אמה קתולית מאמינה. מות האם והאחות השפיע על אמונתה של קירי, אשר הפכה לאגנוסטיקנית.

בשל עמדותיה הפוליטיות של משפחתה ובשל היותה אישה, לא הותר לקירי ללמוד באוניברסיטה, ולכן למדה ב"אוניברסיטה הצפה", מעין אוניברסיטה ששיעוריה ניתנו בשעות הלילה במקומות שונים וסודיים כדי להתחמק מעיני המרגלים של האימפריה הרוסית. מארי מימנה את לימודי אחותה, ברוניסלבה, בפריז על ידי כך שעבדה במשך מספר שנים כאומנת. לאחר מכן, אחותה מימנה לה את הלימודים. בעת שעבדה בבית קרובי משפחתה התאהבה בבן המשפחה, קזימיר זורבסקי, אך הוריו התנגדו לקשר ביניהם עקב היותה חסרת כל. לאחר תום הקשר המשיך זורבסקי בקריירה אקדמית בתחום המתמטיקה, ובהמשך היה לפרופסור ורקטור באוניברסיטת קרקוב.

בשנים שבהן עבדה בפולין למדה קירי ולימדה ב"אוניברסיטה הצפה" וטרחה על הרחבת השכלתה גם באופן עצמאי, תוך שהיא נעזרת כלכלית גם באביה. כמו כן, החלה את הכשרתה המדעית המעשית במעבדת המוזיאון לתעשייה וחקלאות, אשר נוהלה על ידי קרוב משפחתה. בתקופה זו דחתה את הזמנת אחותה הגדולה להגיע לפריז, בשל אילוצים כלכליים.

ב-1891, כשהייתה בת 24, עברה בעקבות אחותה המבוגרת לפריז ולמדה כימיה ופיזיקה בסורבון. לימים, הייתה לאישה הראשונה שלימדה במוסד זה, כאשר התמנתה לפרופסור לפיזיקה כללית לאחר מות בעלה, פייר, ב-1906.[1] את שנות לימודיה העבירה בדלות כלכלית ניכרת כשהיא לומדת בימים ומלמדת בלילות, ובקושי מרוויחה את מחייתה. בשנת 1893 השלימה תואר בפיזיקה והחלה לעבוד במעבדה התעשייתית של פרופסור גבריאל ליפמן. במקביל, המשיכה ללימודי תואר שני אותם השלימה בשנת 1894, תוך הסתייעות במענק מחקר.

המחקר ופרס נובל

מארי החלה את הקריירה האקדמית שלה במחקר המאפיינים המגנטיים של פלדות שונות, אשר הוזמן על ידי האגודה לעידוד התעשייה הלאומית (Société d'encouragement pour l'industrie nationale). בתקופה זו הכירה מארי את פייר קירי אשר היה מנחה בבית הספר לפיזיקה ולכימיה ( École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris). ההיכרות בין השניים נעשתה על ידי פרופסור שידע שמארי מחפשת חלל גדול יותר למעבדה וחשב שפייר יוכל לסייע בכך, כפי שאכן היה. העניין המשותף של השניים במדע קירב אותם זה לזו עד שבשלב מסוים פייר הציע למארי להינשא לו.

בתחילה, מארי לא קיבלה את ההצעה שכן היה בכוונתה לשוב לפולין. בקיץ 1894 שבה מארי לפולין לביקור משפחתי. בשלב זה עוד תכננה להמשיך לעסוק בפולין בתחום עיסוקה, אולם נדחתה על ידי אוניברסיטת קרקוב בשל היותה אישה. בעקבות זאת, שבה לפריז והחלה בלימודי דוקטורט. במקביל, פייר כתב את מחקרו על מגנטיות וקיבל דוקטורט בשנת 1895 וביולי באותה שנה נישאו השניים, בטקס שאינו דתי. לזוג נולדו שתי בנות.

ברקע למחקר של מארי ופייר על חומרים רדיואקטיביים עמדו שתי תגליות משמעותיות שהתגלו באותו הזמן. הראשונה בהן היא גילוי קרני רנטגן על ידי וילהלם רנטגן בשנת 1895 והשנייה היא תגליתו של הפיזיקאי אנטואן אנרי בקרל משנת 1896 לפיה מלחי אורניום פולטים קרינה שדומה לקרינת רנטגן ביכולתה לחדור עצמים. בעקבות שתי תגליות אלה החלו מארי ופייר לחקור חומרים רדיואקטיביים, בדגש על 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 זיהו 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 לאחר מכן 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 נודע שקיימה קשרים עם הפיזיקאי הנשוי פול לנז'בן.

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

מותה

קירי 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.[2] מחלתה נגרמה כפי הנראה בעקבות חשיפתה לקרינה רדיואקטיבית ממחקריה. הערכה זו התחזקה לאחר שבבדיקות שנערכו בביתה בשנות התשעים נמצאו שרידים רדיואקטיביים ובמיוחד על ספרי הבישול שלה.

משפחתה

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

לכבוד בני הזוג נקבעה יחידת המידה הקודמת לרדיואקטיביות בשם קירי. היסוד קוריום נקרא על שמה ועל שם בעלה, פייר קירי.

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

מחקר

הרדיואקטיביות כתכונה אטומית

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).[3] [4]

קירי בחנה באלקטרומטר את כל היסודות שהיו ידועים בתקופתה, כולל רבות ממתכות המעבר והלנתנידים (נאודימיום, פרסאודימיום, סקנדיום, גדוליניום, ארביום, סמריום, איטריום ואיטרביום) ויסודות שזה לא מכבר נתגלו (גליום, 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.[5]

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

רדיואקטיביות יחסית של חומרים [6]
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 מלאכותי 9

מחקרה העלה את המסקנות הבאות:

  • מכל היסודות הידועים, רק שניים הראו פעילות רדיואקטיבית: המתכות אורניום ותוריום, שהן 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

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 גופרתי לתמיסה גורמת לעופרת, ביסמות, נחושת, ארסן ואנטימון לשקוע כתרכובות גופרתיות לא מסיסות; הוספה של אמוניה גופרתית 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 הצרפתית למדעים, כשהם משתמשים לראשונה בשם "רדיואקטיביות" כדי לתאר את תופעת הקרינה האטומית.[7]

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 עתידה הייתה קירי להצליח להפיק כמות של 0.1 מ"ג של פולוניום.

ראו גם

לקריאה נוספת

  • אוו קירי, מאדאם קירי, מצרפתית: מרים וגבריאל טלפיר, תל אביב: גזית, 1943.
  • אילין ביגלנד, פרשת חייה של מרי קיורי, מאנגלית: שלמה טנאי, אנקור, תשי"ט
  • אליס טהורן, חייה של מאדאם קיורי, מאנגלית: אלה אמיתן, קאסטילון תל אביב: יזרעאל, 1965
  • נעמי פסחוף, מרי קירי : ומדע הרדיו-אקטיביות, מאנגלית: עמוס כרמל, תל אביב: משכל, 1999
  • ברברה גולדסמית, גאונות אובססיבית: העולם המדעי והאישי של מארי קירי, הוצאת אריה ניר, 2005.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

  1. ^ ON 5 NOVEMBER 1906, MARIE CURIE BECAME THE FIRST FEMALE PROFESSOR AT THE SORBONNE, באתר Institut Curie, לפי מקור זה היא לא הייתה הראשונה שלמדה שם
  2. ^ 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 מסת"ב 978-965-13-2340-9; הערה 189
  3. ^ 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.
  4. ^ Marie Sklodowska Curie (1903), Recherches sur les substances radioactives, p. 8.
  5. ^ Ibid., p. 18.
  6. ^ Marie Sklodowska Curie (1898), "Rayons émis par les composés de l'uranium et du thorium", Comptes Rendus 126: 1101-3. [תרגום לאנגלית]
  7. ^ Pierre Curie and Marie Sklodowska Curie (1898), "Sur une substance nouvelle radio-active, contenue dans la pechblende", Comptes Rendus 127: 175-8. [תרגום לאנגלית]