Pierre Curie

jeho život a dílo

Pierre Curie se narodil 15.května 1859 v Paříži v rodině lékaře. S bratrem Jacquesem se od raného mládí zajímal o přírodní vědy. Pierre se nejprve vzdělával doma u svého otce. Domácí rodičovskou výuku nahradil Albert Brazille, matematik a latinář. Pierre Curie byl také velmi ovlivněn profesorem Leroux svými přednáškamiz fyziky na pařížské universitě. Již v šestnácti letechzískal hodnost bakaláře a za dva roky licenciát, první vědeckou hodnost. Devatenáctíletý Pierre nastoupil místo laboranta u profesora Desainse na přírodovědecké fakultě university v Paříži. S ním uveřejnil v roce 1880svoji první vědeckou práci. Se strarším bratrem Jacquesem zkoumali společně vlastnosti krystalů a přitom objevili piezoelektrický jev. Ze společného úsilí při studiu fyzikálních vlastností krystalických minerálů vzešl první velký objev - piezoelektřina (1880). Jako důsledek působení tlaku na krystal, i děj opačný - deformace krystalu v elektrickém poli. Společná spolupráce trvá do roku 1883, kdy Pierre odchází na universitu v Montpellier. Kde se vyučovala především chemie a fyzika pro budoucí inženýry. Curie zde nejprve působil jako vedoucí praktických cvičení, později jako profesor. Celkem tady působil dvaadvcet let.
První samostatné vědecké výsledky přineslo P. Curie zkoumání magnetismu. Studoval symetrii ve vztahu ke krystalům, elektrickému a magnetickému poli, dále studoval růst krystalů a zkoumal magnetické vlastnosti při různých teplotách. Pracoval s látkami při teplotách až 1400°C a přitom objevil závislost mezi magnetickou susceptibilitou a teplotou. Zjistil, že magnetizace paramagnetické látky je nepřímo úměrná teplotě, feromagnetické vlastnosti látek vždy zanikají při určité teplotě (Currieova teplota), u diamagnetických látek susceptibilita na teplotě nezávisí. Snad magnetismus opustil předčasně, jeho přítel Pierre Weiss přece jen v díle pokračoval a tak vztah mezi susceptibilitou c a teplotou se dnes nazývá Curieův - Weissův zákon. Kde C je konstanta, T teplota látky, Q Currieova. Roku 1895 předložil P. Curie disertační práci z magnetismu a tím v podstatě ukončil svou činnost v této oblasti fyziky. Svou práci uháji a stal se profesorem.
Polský profesor Kowalski ho seznámil s Polkou Marií Sklodowskou, která tehdy studovala fyziku a chemii na Sorbně. Toto seznámení ovlivnilo velmi nejen celý Curierův život, ale pro nás především celou škálu fyzikálních objevů. Marie Sklodowska se narodila7. listopadu 1867 ve Varšavě, v rodině gymnaziálního profesora fyziky a matematiky. Po skončení gymnázia jistou dobu soukroomě vyučovala a v roce 1891 odešla na studia do Paříže. V roce 1985 uzavřela Marie Sklodowska a Pirre Curie sňatek manželský.
V roce 1896 Becquerel objevil naviditelné záření, pocházející z uranových solí, měla za s sebou dva licenciáty z matematiky a fyziky, zkoušku pro středoškolské profesory a vědeckou práci o magnetizaci ocele. Byla právě rok vdaná a pod Pierrovým vedením pracovala v laboratoři Fyzikální a chemické školy. Becquerelův objev Marii zaujal natolik, že se rozhodla prozkoumat podstatu neobvyklého úkazu a výsledky použít pro svoji připravovanou doktorskou disertaci. Pro své výzkumy dostala bývalý sklad, vlhkou místnost bez jakéhokoliv technického vybavení.
Po několika měsících usilovné práce oznámili v časopise Comptes Rendus, že smolinec kromě uranu obsahuje pravěpodobně další prvek, jež je daleko více radioaktivnější než samotný uran. Zanedlouho rozpoznali, že ve smolinci není pouze jeden, ale dokonce dva neznámé prvky. Společně objevili v roce 1898 radioaktivní prvky POLONIUM a RADIUM. Objevení těchto dvou prvků v sobě skrývá usilovnou důmyslnou práci, pečlivou i fyzicky namáhavou, vždyť zlomky gramu radia na laboratorní misce měly původ v tunových hromadách z Čech dovezeného smolince. Trvalo celé čtyři roky, než se po úmorné práci a v primitivních podmínkách podařilo z jáchymovského smolince získat desetinu gramu čisté soli radia. Ve společné práci byl využit dřívější zájem Pierra o magnetismus. Jako velký znalec a odborník tohoto fyzikálního oboru podrobil záření testování v magnetickém poli. Zjistil, že záření je dvojí povahy: jedno zaření magnetické pole prakticky neodklánělo z původního směru (záření alfa); druhý typ záření se naopak snadno v magnetickém poli zakřivoval (záření beta). Pronikavost záření velmi rychle klesala se vzdáleností, kterou ve vzduchu urazilo. Zcela se pohltilo v nekolikacentrimetové dráze, pronikalo-li kovem, stačil na jeho pohlcení například hliníkový plíšek silný 0,02mm. S mnohem dokonalejší technikou poopravili později fyzikové hodnoty doletu získané P. Curie pouze o milimetry. Své poznatky publikoval ve světových časopisech a svět se o jejich společnou práci především o radium začal zajímat a ve Francii je začali brát na vědomí. V roce 1903 Marie Curie Sklodowskáve veřejné vědecké rozpravě obhájila disertaci a pařížská universita jí udělila titul doktora přírodních věd z oboru fyziky a svět s vyznamenáním.
Jejich společná práce je také přivedla k zjištění, že záření proudí také z předmětu dříve vystavenému záření. Cesta k objasnění tentokrát nevedla společnou prací. Indukovaná aktivita, jak se jev v tehdejší odborné literatuře nazýval, prozkoumal E. Ruherford. Potvrdil ji i u thoriových solí a snažil se o první výklad: primární radioaktivní zdroj produkuje radioaktivní plyn a ten je od zdroje daleko odnášen. P Curie nejprve s Debiernem a s J. Dammem určil křivku průběhu sekundárního záření v závislosti na čase(matematicky je křivka rozdílem dvou klesajících exponenciál). Posléze ovšem oba původní Rutherfordovu teorii přenosu radioaktivity plynem zavrhli. Propracovali novější Rutherfordovy poznatky o přeměně prvku v důsledku záření. Cesta vedla k objevu rozpadových rad.
Fyziologické účinky radia, které spolu Curieovi časro zkoumali na vlastní kůži jako popáleniny, otevřely nevídané možnosti v léčení rakoviny. Kdekdo jiný by se za těchto podmínek stal milionářem. Marie Curie Sklodowska o tom napsala: "V souhlasu se mnou zřekl se Pierre hmotného zisku z našeho objevu. Nedali jsme si ho patentovat a výsledky svých výzkumů, jakož i postup přípravy radia jsme uveřejnili zcela přesně bez jakychkoli výhrad..." Mezi první fyziologické pokusy patřilo Pirreovo popálení, jež se hojilo po dobu 52 dní, potom co byla úmyslně způsobena přiložením chloridu barnatoraderného na kůži po deset hodin. Tento pokus se stal součástí prvních pokusů s účinky záření na organismus.
Pierre Curie spolu s A. Labordem zkoumali i tepelné účinky radioaktivního záření. V roce 1903 objvili samovoný vývin tepla sloučeninami radia, což svědčilo o uvoňování energie při radioaktivních přeměnách. Zjistili, že 1gram radia uvolní za hodinu 418,6 J tepla.
Když se vědecký svět obeznámil s prací Curieových a ze zahraničních se začaly hrnout projevy uznání, dostalo se jim i čestného uznání ve Francii. Po mnohých průtrazích se stal Pierre Curie členem Francouzské akademie a dostalo se mu řádného profesorského titulu na Sorboně na pařížské universitě. Před profesorským titulem předcházelo společné udělení Nobelovy ceny a Osirisovy ceny.
Pierre Curie se svou ženou Marií měli dceru Irene Joliot-Curieová, která se svým manželem Frederic Joliot-Curie také byli velmi úspěšným párem nejen manželským, ale i vědeckým. Podařilo se jim také společně získat Nobelovu cenu, stejně jako Pierru a Marii Curie.
Pirre Curie zemřel 19. dubna 1906 po té, co byl sražen koňským spřežením. Ve fyzikálích jednotkách můžeme se setkat s jednotkou 1 curie, což je na jeho počest pojmenovaná jednotka radioaktivity. Curie je aktivita množství radioaktivní látky, ve které za jednu sekundu dojde k 3,7 krát10na desátou jaderným přeměnám. Curie je nezákonná jednotka, místo ní se používá jednotka becquerel. 1 becquerel je roven 3,7 krát 10na desátou.