Radioaktivität ist ein natürliches Phänomen, bei dem bestimmte instabile Atomkerne Strahlung aussenden, die in Form subatomarer Teilchen oder elektromagnetischer Energie wie Gammastrahlen vorliegen kann.
Doch wer war der Pionier hinter der Entdeckung der Radioaktivität? Die Entdeckung der Radioaktivität wird hauptsächlich zwei Pionierwissenschaftlern zugeschrieben: Henri Becquerel und Marie Curie.
Die mysteriöse Entdeckung von Henri Becquerel
Im frühen 19. Jahrhundert waren Wissenschaftler fasziniert von den seltsamen Eigenschaften, die bei bestimmten Mineralien wie Pechblende und Autunit beobachtet wurden.
Diese Mineralien schienen unsichtbare Strahlung auszusenden, die Fotoplatten beeinflussen konnte, was auf die Existenz eines völlig neuen Phänomens schließen lässt.
Becquerel-Experiment
Ende des 19. Jahrhunderts begann Antoine Henri Becquerel mit der Theorie zu arbeiten, dass Mineralien phosphoreszierendes Licht aussenden könnten. Phosphoreszenz ist die Fähigkeit eines Kristalls, Licht zu absorbieren und es dann im Dunkeln wieder abzustrahlen.
Um seine Theorie zu überprüfen, führte er ein Experiment durch: Er wickelte eine Fotoplatte in schwarzes Papier ein (um sie vor direktem Licht zu schützen), legte ein phosphoreszierendes Uranmineral darauf und setzte es hellem Sonnenlicht aus. Als es entwickelt wurde, zeigte die Platte ein klares Bild des Uranminerals. Zunächst betrachtete er dies als Bestätigung seiner Theorie.
Das Experiment fand im Februar in Paris statt, als der Himmel zufällig bewölkt war. Aufgrund der mangelnden Sonneneinstrahlung konnte er sein Experiment nicht fortsetzen und beschloss, das Stück Uran und die eingewickelte Fotoplatte in einer Schublade aufzubewahren.
Eine überraschende Entdeckung
Tage später holte er die Materialien zurück, um das Experiment neu zu starten. Becquerel ging davon aus, dass die Platte aufgrund der noch nicht verblassten Phosphoreszenz eine geringe Phosphoreszenz aufweisen würde. Becquerel stellte jedoch fest, dass das gedruckte Bild genauso intensiv war wie im ursprünglichen Experiment mit Sonnenstrahlung.
Die Überraschung war enorm und ließ Becquerel zu dem richtigen Schluss kommen, dass dies nichts mit Licht zu tun hatte. Stattdessen kam die Belichtung selbst im Dunkeln vom Uran selbst.
Es wurde Radioaktivität entdeckt. Er zeigte weiter, dass Uranmineralien die einzigen phosphoreszierenden Mineralien waren, die diesen Effekt zeigten.
Marie Curie: die Frau, die Radioaktivität definierte
In diesem entscheidenden Moment betrat Marie Curie die Bühne. Marie Curie wurde 1867 als Maria Skłodowska in Warschau geboren und war eine leidenschaftliche und neugierige Wissenschaftlerin.
Sie zog nach Paris, um an der Sorbonne zu studieren, wo sie Pierre Curie traf, einen bekannten Physiker, den sie 1895 heiratete. Gemeinsam begannen sie eine wissenschaftliche Zusammenarbeit, die die Geschichte verändern sollte.
Marie Curie war von Becquerels Experimenten fasziniert und beschloss, die Radioaktivität von Uranmineralien systematischer zu untersuchen.
In einem kleinen Labor führte das Ehepaar Curie akribische Experimente durch, um die Natur der von radioaktiven Mineralien emittierten Strahlung zu verstehen. Sie entdeckten, dass diese Strahlung nicht von der Temperatur, dem Druck oder der chemischen Form des Urans abhängt, was sie wirklich mysteriös macht.
Die Geburt der Radioaktivität
Marie Curie prägte den Begriff „Radioaktivität“, um dieses Phänomen zu beschreiben, und zusammen mit Pierre begannen sie, die in Uranerzen vorhandenen radioaktiven Elemente zu isolieren und zu untersuchen.
Ihre harte Arbeit führte zur Entdeckung zweier neuer radioaktiver Elemente: Polonium und Radium. Marie Curie benannte Polonium nach ihrer Heimat Polen und Radium wegen seiner intensiven Strahlung.
Der Prozess der Isolierung dieser Elemente war mühsam und gefährlich, da die Curies mit erheblichen Mengen hochradioaktiver Substanzen umgehen mussten, ohne aktuelle Kenntnisse über die Risiken einer Strahlenbelastung zu haben.
Trotz der Gefahren ermutigte sie ihr Engagement für die wissenschaftliche Forschung, weiterzumachen.
Internationale Anerkennung und persönliche Risiken
Die Arbeit der Curies umfasste nicht nur die Entdeckung neuer Elemente, sondern auch die detaillierte Untersuchung ihrer Eigenschaften. Es stellte sich heraus, dass diese radioaktiven Elemente in der Medizin, insbesondere in der Krebstherapie, und in der Industrie Anwendung fanden, wo sie in Leuchtuhren und anderen Geräten eingesetzt wurden.
Mit der Zeit wurde jedoch die Gefahr einer längeren Strahlenexposition besser verstanden, was zu einer Veränderung der öffentlichen Wahrnehmung von Radioaktivität führte.
Das Erbe der Curies
Die Beharrlichkeit und das Engagement von Marie und Pierre Curie bei ihrer wissenschaftlichen Forschung brachten ihnen internationale Anerkennung ein. Im Jahr 1903 erhielten das Ehepaar Curie und Henri Becquerel gemeinsam mit Henri Becquerel den Nobelpreis für Physik für ihre Pionierarbeit auf dem Gebiet der Radioaktivität.
Damit war Marie Curie die erste Frau, die einen Nobelpreis erhielt, und später, im Jahr 1911, erhielt sie für ihre Forschungen zu Polonium und Radium einen zweiten Nobelpreis, dieses Mal in Chemie.
Trotz der Ehrungen und Anerkennungen war das Leben der Curies voller Herausforderungen und Schwierigkeiten. Die anhaltende Strahlenbelastung forderte für das Paar einen persönlichen Tribut, und Pierre Curie kam 1906 auf tragische Weise bei einem Verkehrsunfall ums Leben.
Trotz dieses Verlustes setzte Marie Curie ihre wissenschaftliche Arbeit fort und wurde eine unermüdliche Verfechterin der wissenschaftlichen Forschung und Bildung.
Das Erbe der Curies in der modernen Wissenschaft
Auch heute noch ist Radioaktivität ein wichtiges Forschungsgebiet in der Kernphysik und Medizin.
Zahlreiche Elemente wurden entdeckt und Anwendungen entwickelt, die von der Kernenergieerzeugung bis zur Positronenemissionstomographie (PET) in der Medizin reichen.
Allerdings sollte die Bedeutung von Marie und Pierre Curie für die Entdeckung und das erste Verständnis der Radioaktivität nie übersehen werden.
Todesursachen von Becquerel und Marie Curie
Zu diesem Zeitpunkt waren die Auswirkungen der Radioaktivität auf die menschliche Gesundheit noch nicht bekannt, sodass sich der Gesundheitszustand beider Wissenschaftler durch die fortgesetzte Exposition gegenüber radioaktiven Quellen erheblich verschlechterte.
Henri Becquerel
Henri Becquerel starb am 25. August 1908 an einer Krankheit namens „fulminanter Schlaganfall“ oder „hämorrhagischer Schlaganfall“. Zu diesem Zeitpunkt konnte kein direkter Zusammenhang zwischen seiner Arbeit mit Strahlung und seinem Gesundheitszustand festgestellt werden.
Obwohl inzwischen vermutet wird, dass seine längere Exposition gegenüber radioaktivem Material zu seinem Tod beigetragen haben könnte, wurde dies zu diesem Zeitpunkt nicht bestätigt.
Marie Curie
Andererseits starb Marie Curie am 4. Juli 1934 an den Folgen einer aplastischen Anämie, die vermutlich darauf zurückzuführen war, dass sie während ihrer wissenschaftlichen Forschung chronischen hohen Strahlenbelastungen ausgesetzt war.
Während ihrer gesamten Karriere arbeitete Marie Curie unter Sicherheitsbedingungen, die weitaus weniger streng waren als heute als sicher gelten würden, und setzte sie wiederholt Strahlung aus.
Obwohl die mit der Strahlung verbundenen Risiken zu diesem Zeitpunkt nicht vollständig verstanden wurden, wie im Fall von Becquerel, wird angenommen, dass seine Exposition zu seiner Verschlechterung seines Gesundheitszustands und letztendlich zu seinem Tod beitrug.