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Giocando con le radiazioni

 

Alessandra Villarà, Laura Patanè

 

Gli elementi della Tavola Periodica sono tanti ed ognuno di essi ha diverse caratteristiche.

Ci sono i metalli, i semi-metalli, i non metalli e gli elementi di transizione.

Gli aspetti della chimica sono vari e molti di essi sono ancora sconosciuti.

Si può parlare degli stati fisici degli elementi, solido, liquido o aeriforme; o si può parlare del punto d’ebollizione e di fusione, dell’elettronegatività degli elementi e della radiattività.

Detto questo è logico porsi una domanda:

 

Cos’è la Radiattività?

 

La radiattività è la capacità degli atomi di emettere diversi tipi di radiazioni, a, ß e g (le più pericolose). Il tipo di radiazione dipende dalla stabilità dell’atomo, più alto è il numero di protoni, più l’atomo è instabile. I protoni sono le particelle subatomiche positive, gli elettroni sono negativi mentre i neutroni posseggono una carica neutra e hanno la funzione di stabilizzare l’atomo, perché la carica positiva respinge quella negativa.

Quasi tutti gli atomi della tavola periodica hanno degli isotopi (atomi con lo stesso numero atomico ma differente numero di massa) e molti di essi sono radiattivi.

Ci sono anche elementi naturali come l’uranio, il radio o il polonio che hanno naturali proprietà radioattive.

Nel corso dei secoli gli atomi perdono parte delle loro particelle per rendere più stabile il nucleo.

Alcune scienze studiano il decadimento radioattivo per calcolare le date d’esistenza di particolari organismi o datare la vita di particolari specie animali.

Le radiazioni emesse da gli atomi radiattivi normalmente non sono molto pericolose, le radiazioni a e ß sono costituite da particelle positive e negative, protoni ed elettroni e possono penetrare sottili metalli come alluminio.

Le radiazioni g possono penetrare pesanti strati di metalli e sono costituiti da fotoni. Passiamo adesso alla seconda domanda:

 

Chi scoprì la radiattività come caratteristica di alcuni elementi?

 

Dobbiamo la scoperta della radiattività a un’intelligentissima donna, Marie Curie.

Marie Sklodowska-Curie nacque il 7 Novembre del 1867 a Warsaw, in Polonia. Ebbe cinque figlie da un professore di matematica e fisica, studiò per alcuni anni per conto suo, perché le donne non potevano frequentare l’università in Polonia. La sua passione era la matematica e la fisica che in principio non fu approvata dai genitori. Nel 1891 la sorella maggiore di Marie andò a Parigi per frequentare la famosa università Sorbonne e diventare dottore. Per poter pagare gli studi all’università, marie cominciò a lavorare come governante per sei anni, fino a quando la sorella Bronya si laureò. Durante questi sei anni, Bronya si sposò e comprò una casa dove viveva con suo marito, alla fine la sorella maggiore per ripagare il favore fatto da Marie le pagò gli studi e la ospitò per un po’ di tempo.

Marie studiava fisica la mattina e matematica e chimica nel pomeriggio come autodidatta. A Parigi incontrò un bravo scienziato, Pierre Curie e si sposarono il 26 Luglio del 1895. Pierre era un professore di fisica all’università di Sorbonne e faceva degli studi sulle proprietà magnetiche della materia e le proprietà piezoelettriche del quarzo con suo fratello Jaques.

Grazie ai suoi studi, Marie cominciò le ricerche sulla radiattività e divenne presto un assistente di laboratorio. Dopo due anni dal matrimonio, loro ebbero Irene e nel 1904 nacque Eve.

Marie voleva studiare una particolare caratteristica di alcuni elementi, le diede il nome di radiattività e cdomincio a studiare questo fenomeno in una piccola casa in via Lohmond, dove la giovane coppia aveva creato un laboratorio.

Per prima cosa studiarono la radiattività dell’uranio (scoperto tempo prima da Henry Becquerel) in diverse sostanze, pure e no.

Per misurare la radiattività utilizzarono un particolare elettrodo piezoelettrico di quarzo che dava diverse misure in base alla concentrazione d’uranio. Le proprietà di questo elettrodo di quarzo erano state studiate da Pierre molti anni prima, ma lo scienziato si era concentrato solo sulle proprietà magnetiche (nel 1882 Pierri con suo fratello Jacques registrarono le loro scoperte sulle proprietà piezoelettriche del quarzo). Grazie alle conoscenze di Pierre i due scienziati continuarono le loro ricerche per anni, esaminando, riportando dati, registrando i processi e formulando varie teorie. Dopo provarono a misurare la radiattività in altri elementi, osservando le reazioni e le proprietà.

Marie e Pierre formularono una definizione di radiattività dicendo che era una proprietà degli atomi e non una proprietà della sostanza come alcuni scienziati pensavano in quel periodo.

Dopo mesi di studi provarono a misurare la radiattività di una sostanza chiamata “pitchblende”, un materiale radiattivo proveniente dalle miniere del sud della Francia. In quel periodo gli scienziati pensavano che quella sostanza non fosse costituita da uranio, ma da un insieme di sostanze anche più radiattive dell’uranio. Provarono a dividere questa sostanza con tanti esperimenti, estraendo uranio e dividendo il resto in modo da ottenere nuovi elementi con diverse caratteristiche dagli altri elementi della tavola periodica. Marie e Perrie chiamarono questo elemento Polonio.

Pubblicarono un articolo “Swatlo” dove spiegarono la loro scoperta e il nome del nuovo elemento.

Il Polonio aveva una radiattività più intenza dell’Uranio ma non così intenza da giustificare la radiattività dell pitchblende così i due scienziati continuarono a dividere gli elementi e scoprirono tantissime nuove sostanza anche più radiattive del Polonio, come il Radio.

Per scoprire questi nuovi elementi che causavano una così alta radiattività del pitchblende, i due scienziati assorbirono una grandissima quantità di radiazioni che portò Marie a morire alcuni anni dopo.

Marie e Pierre non guadagnarono milioni e non divennero famosi ma aiutarono gli altri scienziati a concentrarsi su questo particolare studio e permisero alla tecnologia del periodo di progredire.

Ufficialmente I due scienziati annunciarono la loro scoperta il 26 Dicembre del 1898 e nel 1903 Marie, Pierre e uno scienziato di nome Henry Becquerel, ricevettero il Premio Nobel per la fisica.

Nel 1906 Pierre mori in un incidente automobilistico e Marie prese il suo posto all’università di Sorbonne, diventando la prima donna ad insegnare all’università.

Anche dopo la morte di Pierre, Marie continuò le sue ricerche, cercando di creare il Polonio puro e il Radio; dopo alcuni anni riuscì ad isolarli entrambi e nel 1911 vince il secondo Premio Nobel, questa volta per la chimica.

Marie Curie pubblicò diversi articoli sulle sue ricerche, I più famosi sono: “ricerche sulle sostanze radiattive” (1904), “l’isotopia e gli elementi isotopi”; “trattato sulla radiattività” (1910). Inoltre scrisse diversi articoli per spiegare come estrarre il Polonio e il Radio puro.

Marie fondò un istituto particolare, inizialmente chiamato “istituto del Radio”, adesso conosciuto come “istituto Curie”. Irene, la prima figlia, aveva le stesse passioni della madre e presto cominciò a studiare fisica e chimica con l’incoraggiamento della madre.

Le ricerche di Marie e Pierre non furono solo utilizzate in chimica e fisica, ma aiutarono la ricerca per la sconfitta del cancro e di altre malattie genetiche ed ebbero un importante ruolo per l’uso dei raggi X. Durante la Prima Guerra Mondiale, Marie lavorò come radiologa con sua figlia Irene e salvò milioni di vite. Lavorarono con la Croce Rossa e con loro fu inventata la prima macchina munita di raggi X e con questo Marie e Irene furono mandate in prima linea durante la guerra.

Nel 1920 Marie divenne molto fragile e quattordici anni dopo morì di anemia perniciosa nel’ospedale di Sancellemoz, la sua malattia fu causata dall’enorme quantità di radiazioni assorbite durante le sue ricerche.

Personalmente ammiro questa donna, lei ha lottato contro I pregiudizi studiando all’Università anche se la sua famiglia non approvava. Ha continuato le sue ricerche, lavorando e ottenendo importanti risultati e ha continuato anche dopo aver perso il marito, lavorando sola, allevando le figlie, Irene e Eve, che dopo la sua morte divennero donne importanti, Irene vinse il Premio Nobel per la chimica come la madre e Eve lavorò come Ambasciatore per l’UNICEF. Durante gli ultimi anni di vita, Marie lavorò come radiologa, vicino al periodo della Prima Guerra Mondiale, salvando tante vite e rischiando la sua. Questa grandissima donna è morta a causa delle sue ricerche, le radiazioni le causarono la malattia e adesso riposa in pace, vicino al marito, in una bara di piombo, perché il suo corpo emette radiazioni. I suoi articoli originali sono conservati in un posto speciale a causa delle radiazioni e molti dei suoi oggetti sono conservati allo stesso modo.

Io penso che tutti dovrebbero conoscere l’incredibile vita di Marie Curie, perché secondo me rappresenta l’ideale di scienziato che tutti dovrebbero essere, altruista e capace.

Possiamo affermare che Marie Curie è il caso in cui l’intelletto puro e il coraggio si incontrano.

 

Bibliography

• www.psicolinea.it/p_p/marie_curie.htm
• www.bbc.co.uk/history/historic_figures/curie_marie.shtml
• www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1903/marie-curie-bio.html#
• www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1903/pierre-curie-bio.html
• biografieonline.it/biografia.htm?BioID=333&biografia=Marie+Curie
• www.lngs.infn.it/lngs_infn/index.htm?
• www.zonanucleare.com/scienza/radioattivita.htm
• www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/articles/curie/
• www.associazioneitaliananucleare.it/faq/

 

Iconography

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• www.rostra.dk/louis/andreart/MarieCurie.html
• http://it.wikipedia.org/wiki/Uraninite
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• www.rivistainnovare.com/pmi-europa-e-ricerca/lanno-prossimo-772-milioni-per-i-ricercatori-dal-programma-ue-marie-curie/
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