Pierre Curie (15 mei 1859 - 19 april 1906) was een Franse natuurkundige en pionier op het gebied van kristallografie, magnetisme, piëzo-elektriciteit en radioactiviteit.
Succesverhaal
Voordat hij zich bij het onderzoek van zijn vrouw, Marie Skłodowska-Curie, aansloot, was Pierre Curie al algemeen bekend en gerespecteerd in de wereld van de natuurkunde. Samen met zijn broer Jacques ontdekte hij het fenomeen piëzo-elektriciteit, waarbij een kristal elektrisch gepolariseerd kan worden, en vond hij de kwartsbalans uit. Zijn werk over de symmetrie van kristallen en zijn bevindingen over de relatie tussen magnetisme en temperatuur werden ook geaccepteerd in de wetenschappelijke gemeenschap. Hij deelde in 1903 de Nobelprijs voor de Natuurkunde met Henri Becquerel en met zijn vrouw Marie Curie.
Pierre en zijn vrouw speelden een sleutelrol bij de ontdekking van radium en polonium, stoffen die met hun praktische en nucleaire eigenschappen een aanzienlijke impact hebben gehad op de mensheid. Uit hun huwelijk ontstond een wetenschappelijke dynastie: de kinderen en kleinkinderen van beroemde natuurkundigen werden ook beroemde wetenschappers.
Marie en Pierre Curie: biografie
Pierre werd geboren in Parijs, Frankrijk, als zoon van Sophie-Claire Depuy, de dochter van een fabrikant, en Dr. Eugene Curie, een vrijdenkende arts. Zijn vader steunde het gezinnederige medische praktijk terwijl hij onderweg zijn liefde voor de natuurwetenschappen bevredigde. Eugène Curie was een idealist en fervent republikein, en stichtte een ziekenhuis voor de gewonden tijdens de Commune van 1871.
Pierre kreeg zijn vwo aan huis. Eerst onderwezen door zijn moeder, en daarna door zijn vader en oudere broer Jacques. Hij genoot vooral van excursies naar het platteland, waar Pierre planten en dieren kon observeren en bestuderen, waardoor hij een levenslange liefde voor de natuur ontwikkelde, wat zijn enige recreatie en recreatie was tijdens zijn latere wetenschappelijke carrière. Op 14-jarige leeftijd toonde hij een sterke aanleg voor exacte wetenschappen en begon hij te studeren bij een professor in de wiskunde, die hem hielp zijn gave in deze discipline te ontwikkelen, met name ruimtelijke representatie.
Als jongen observeerde Curie de experimenten van zijn vader en ontwikkelde hij een voorliefde voor experimenteel onderzoek.
Van farmacologen tot natuurkunde
Pierre's kennis van natuurkunde en wiskunde leverde hem in 1875 op zestienjarige leeftijd een Bachelor of Science op.
Op 18-jarige leeftijd ontving hij een gelijkwaardig diploma van de Sorbonne, ook bekend als de Universiteit van Parijs, maar vanwege geldgebrek ging hij niet onmiddellijk naar het doctoraatsprogramma. In plaats daarvan trad hij op als laboratoriumassistent bij zijn alma mater en werd hij in 1878 de assistent van Paul Desen, die verantwoordelijk was voor laboratoriumwerk voor natuurkundestudenten. In die tijd werkte zijn broer Jacques in het laboratorium voor mineralogie aan de Sorbonne, en ze begonnen een productieve vijfjarige wetenschappelijke samenwerking.
Succesvol huwelijk
In 1894 ontmoette Pierre zijn toekomstige vrouw, Maria Skłodowska, die natuurkunde en wiskunde studeerde aan de Sorbonne, en trouwde met haar op 25 juli 1895 tijdens een eenvoudige burgerlijke huwelijksceremonie. Maria gebruikte het geld dat ze als huwelijksgeschenk ontving om twee fietsen te kopen, waarop de pasgetrouwden hun huwelijksreis door de Franse outback maakten en die jarenlang hun belangrijkste recreatiemiddel waren. Hun dochter werd geboren in 1897 en Pierre's moeder stierf een paar dagen later. Dr. Curie trok in bij een jong stel en hielp met de zorg voor zijn kleindochter, Irene Curie.
Pierre en Maria wijdden zich aan wetenschappelijk werk. Samen isoleerden ze polonium en radium, pionierden ze in de studie van radioactiviteit en waren de eersten die de term gebruikten. In hun geschriften, waaronder het beroemde doctoraatswerk van Maria, gebruikten ze gegevens van een gevoelige piëzo-elektrische elektrometer gebouwd door Pierre en zijn broer Jacques.
Pierre Curie: biografie van een wetenschapper
In 1880 toonden hij en zijn oudere broer Jacques aan dat wanneer een kristal wordt gecomprimeerd, een elektrisch potentieel, piëzo-elektriciteit, wordt gegenereerd. Kort daarna (in 1881) werd het tegenovergestelde effect aangetoond: kristallen kunnen worden vervormd door een elektrisch veld. Bijna alle digitale elektronische circuits gebruiken tegenwoordig dit fenomeen in de vorm van kristaloscillatoren.
Vóór zijn beroemde proefschrift over magnetisme om magnetische coëfficiënten Frans te metende fysicus ontwikkelde en perfectioneerde een uiterst gevoelige torsiebalans. Hun aanpassingen werden gebruikt door latere onderzoekers op dit gebied.
Pierre studeerde ferromagnetisme, paramagnetisme en diamagnetisme. Hij ontdekte en beschreef de afhankelijkheid van het vermogen van stoffen om te magnetiseren op temperatuur, tegenwoordig bekend als de wet van Curie. De constante in deze wet wordt de Curie-constante genoemd. Pierre ontdekte ook dat ferromagnetische stoffen een kritische overgangstemperatuur hebben, waarboven ze hun ferromagnetische eigenschappen verliezen. Dit fenomeen wordt het Curiepunt genoemd.
Het principe dat Pierre Curie formuleerde, de doctrine van symmetrie, is dat een fysiek effect geen asymmetrie kan veroorzaken die afwezig is in zijn oorzaak. Een willekeurig mengsel van zand in gewichtloosheid heeft bijvoorbeeld geen asymmetrie (het zand is isotroop). Onder invloed van de zwaartekracht ontstaat door de richting van het veld een asymmetrie. Zandkorrels worden "gesorteerd" op dichtheid, die toeneemt met de diepte. Maar deze nieuwe gerichte uitlijning van zanddeeltjes weerspiegelt eigenlijk de asymmetrie van het zwaartekrachtsveld dat de scheiding veroorzaakte.
Radioactiviteit
Het werk van Pierre en Marie over radioactiviteit was gebaseerd op de resultaten van Roentgen en Henri Becquerel. In 1898 ontdekten ze, na zorgvuldig onderzoek, polonium en een paar maanden later radium, waarbij 1 g van dit chemische element werd geïsoleerd uit uraninite. Bovendien ontdekten ze dat bètastralen negatief geladen deeltjes zijn.
Ontdekking van Pierre en MaryDe Curies hadden veel werk nodig. Geld was er niet en om transportkosten te besparen gingen ze op de fiets naar het werk. Het salaris van de leraar was inderdaad minimaal, maar het paar wetenschappers bleef hun tijd en geld aan onderzoek besteden.
Ontdekking van polonium
Het geheim van hun succes lag in Curie's nieuwe methode van chemische analyse, gebaseerd op de nauwkeurige meting van straling. Elke stof werd op een van de condensatorplaten geplaatst en de luchtgeleiding werd gemeten met een elektrometer en piëzo-elektrisch kwarts. Deze waarde was evenredig met het geh alte van een werkzame stof zoals uranium of thorium.
Het paar testte een groot aantal verbindingen van bijna alle bekende elementen en ontdekte dat alleen uranium en thorium radioactief zijn. Ze besloten echter de straling te meten die wordt uitgezonden door ertsen waaruit uranium en thorium worden gewonnen, zoals chalcoliet en uraninite. Het erts vertoonde een activiteit die 2,5 keer groter was dan die van uranium. Na behandeling van het residu met zuur en waterstofsulfide, ontdekten ze dat de werkzame stof bismut vergezelt in alle reacties. Ze bereikten echter een gedeeltelijke scheiding door op te merken dat bismutsulfide minder vluchtig was dan het sulfide van het nieuwe element, dat ze polonium noemden naar het thuisland van Marie Curie, Polen.
Radium, straling en de Nobelprijs
Op 26 december 1898 kondigden Curie en J. Bemont, hoofd onderzoek aan de "Municipal School of Industrial Physics and Chemistry", in hun rapport aan de Academie van Wetenschappen de ontdekking aan van een nieuweelement dat ze radium noemden.
Een Franse natuurkundige ontdekte samen met een van zijn studenten voor het eerst de energie van het atoom door de continue straling van warmte van de deeltjes van het nieuw ontdekte element te ontdekken. Hij bestudeerde ook de straling van radioactieve stoffen en kon met behulp van magnetische velden vaststellen dat sommige uitgezonden deeltjes positief geladen waren, andere negatief geladen en weer andere neutraal. Zo werden alfa-, bèta- en gammastraling ontdekt.
Curie deelde in 1903 de Nobelprijs voor natuurkunde met zijn vrouw en Henri Becquerel. Het werd toegekend als erkenning voor de buitengewone dienst die zij bewezen hebben met hun onderzoek naar de stralingsverschijnselen die door professor Becquerel werden ontdekt.
Recente jaren
Pierre Curie, wiens ontdekkingen aanvankelijk geen brede erkenning kregen in Frankrijk, waardoor hij de leerstoel fysische chemie en mineralogie aan de Sorbonne niet kon bekleden, vertrok naar Genève. De stap veranderde dingen, wat kan worden verklaard door zijn linkse opvattingen en meningsverschillen over het beleid van de Derde Republiek ten opzichte van de wetenschap. Nadat zijn kandidatuur in 1902 was afgewezen, werd hij in 1905 toegelaten tot de Academie.
Het prestige van de Nobelprijs was voor het Franse parlement in 1904 aanleiding om een nieuwe leerstoel voor Curie aan de Sorbonne in het leven te roepen. Pierre zei dat hij niet op de School of Physics zou blijven totdat er een volledig gefinancierd laboratorium was met het benodigde aantal assistenten. Zijn vraag werd ingewilligd en Maria nam zijn lab over.
Begin 1906 was Pierre Curie eindelijk klaar, voor de eerste keerom onder de juiste omstandigheden aan het werk te gaan, hoewel hij ziek en erg moe was.
19 april 1906 in Parijs tijdens een lunchpauze, wandelend van een vergadering met collega's aan de Sorbonne, de regenachtige Rue Dauphine overstekend, gleed Curie uit voor een paardenkar. De wetenschapper stierf bij een ongeval. Zijn vroegtijdige dood, hoewel tragisch, hielp hem niettemin de dood te vermijden door wat Pierre Curie ontdekte - blootstelling aan straling, die later zijn vrouw doodde. Het paar is begraven in de crypte van het Pantheon in Parijs.
Wetenschappelijk erfgoed
De radioactiviteit van radium maakt het tot een extreem gevaarlijk chemisch element. Wetenschappers realiseerden zich dit pas nadat het gebruik van deze stof om wijzerplaten, panelen, klokken en andere instrumenten in het begin van de twintigste eeuw te verlichten, een impact begon te krijgen op de gezondheid van laboratoriummedewerkers en consumenten. Radiumchloride wordt echter in de geneeskunde gebruikt om kanker te behandelen.
Polonium heeft verschillende praktische toepassingen gekregen in industriële en nucleaire installaties. Het is ook bekend als zeer giftig en kan als-g.webp
Ter ere van Pierre Curie op het Radiologisch Congres in 1910, na de dood van een natuurkundige, werd een eenheid van radioactiviteit genoemd gelijk aan 3,7 x 1010 desintegraties per seconde of 37 gigabquerels.
Wetenschappelijke dynastie
Kinderen en kleinkinderen van natuurkundigen werden ook geweldige wetenschappers. Hun dochter Irene trouwde met Frédéric Joliot en in 1935ze ontvingen samen de Nobelprijs voor Scheikunde. De jongste dochter Eva, geboren in 1904, trouwde met een Amerikaanse diplomaat en directeur van het Kinderfonds van de Verenigde Naties. Zij is de auteur van Madame Curie (1938), een biografie van haar moeder, vertaald in verschillende talen.
Kleindochter - Helene Langevin-Joliot - werd hoogleraar kernfysica aan de universiteit van Parijs, en kleinzoon - Pierre Joliot-Curie, genoemd naar zijn grootvader - een beroemde biochemicus.
