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Das Geburtshaus von Marie Curie in Warschau (c) wikimedia / Memorino

Im Jahr 1891 immatrikulierte sich Maria an der mathematischen und naturwissenschaftlichen Fakultät von Sorbonne. Das Studium verlangte ihr viel ab. Da sie bei ihrer Schwester keine Ruhe fand, entschied sie sich, alleine zu wohnen, um sich völlig auf ihr Studium konzentrieren zu können. Ruhe allein genügte der fleißigen Studentin aber nicht. Da sie sich nicht mit unwichtigen und zeitraubenden Dingen wie dem Kochen und Putzen beschäftigen wollte, aß sie fast gar nichts. Sie ernährte sich von dünn geschmierten Broten und Tee. Die Konsequenzen waren Schwindel und Ohnmacht. Daraufhin musste sie eine Woche bei ihrer Schwester verbringen, um sich zu erholen und zu stärken. Dieses Ereignis geriet aber bald in Vergessenheit und Maria studierte verbissen weiter. Sie strebte in allem nach Perfektion. Nach kaum 20 Monaten bestand sie die Abschlussprüfung als Beste. 1894 schloss sie die Lizentiatenprüfung in Mathematik mit einem zweiten Platz ab.

Noch im selben Jahr lernte sie Pierre Curie kennen. „Er kam mir sehr jung vor, obwohl er damals bereits fünfunddreißig Jahre alt war;der Ausdruck eines klaren Blicks […] die Art in der er sprach- weckten mein Vertrauen. Unser Gespräch wurde sehr bald freundschaftlich“, schrieb die junge Sklodowska damals über ihren zukünftigen Ehemann. Um 1891 begann Pierre, den Magnetismus von Substanzen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften zu untersuchen. Für die damaligen Bedingungen in einem sehr großen Temperaturbereich – von Zimmertemperatur bis 1.400 Grad Celsius. Dabei musste er große experimentelle Schwierigkeiten überwinden. Bekanntermaßen weisen alle Körper magnetische Eigenschaften auf. Körper, die in einem äußeren Magnetfeld einer schwachen Magnetisierung unterliegen, die aber mit der Richtung des Magnetfeldes übereinstimmt (Paramagneten). Andere, wie Eisen, werden im gleichen Feld wesentlich stärker magnetisiert. Das sind ferromagnetische Stoffe. Körper hingegen, die in einem äußeren Magnetfeld unterliegen, die in Richtung des Magnetfeldes entgegengesetzt ist, heißen diamagnetische Stoffe.

Mit dieser Abhandlung glänzte er vor Marie. Trotzdem lehnte sie seinen Heiratsantrag wiederholt ab und begab sich nach ihrem Abschluss zurück in ihre Heimat Polen. Erst ein Jahr später, nach zahllosen Briefen von dem jungen Curie und Rückschlägen im Beruf, kehrte sie zurück nach Frankreich und heiratete Pierre. Aus der Ehe gingen auch die beiden Kinder, ihre Töchter, Irène und Ève, hervor. Die beiden Mädchen wussten sich schon früh in Erinnerung zu bringen. Irène war eine kleine Despotin, sie war herrschsüchtig veranlagt und selbst auf Ève eifersüchtig.

Nachdem Wilhelm Conrad Röntgen 1895 die später nach ihm benannte Strahlung entdeckte, begann der experimentelle Abschnitte im Leben der Curies. Gemeinsam arbeiteten sie in einem improvisierten Labor. Seit der Entdeckung der Strahlung des Elementes Uranium, 1896 durch Becquerel, war Marie davon überzeugt, dass auch andere Elemente eine solche Strahlung aufweisen mussten. Im Verlauf einiger Jahre bahnte das junge Paar Wissenschaft und Technik einen neuen ungeahnten Weg. Sie lüfteten das Geheimnis der Materie.

Die ersten Untersuchungen waren mäßig. Doch schon nach kurzer Zeit nahm Maria präzise Messungen der vom Uran ausgesandten Strahlung auf die elektrische Leitfähigkeit der Luft vor. Die Strahlung bewirkte eine Erhöhung auf die Leitfähigkeit. So begann die systematische Suche nach anderen Elementen mit der Eigenschaft des Urans. Sie untersuchte damals alle bekannten einfachen Substanzen in Reinform oder in Verbindungen und stellte fest, dass nur Thoriumverbindungen eine ähnliche Strahlung wie Uran aussenden. Für die neu entdeckte physikalische Eigenschaft prägte sie das Wort „Radioaktivität“.

Bei ihren Experimenten wusste sie immer schon im Voraus, was die Prüfung der Mineralien ergeben wird. Die Stücke, die Uran und Thorium enthalten, würden sich als radioaktiv erweisen, die anderen als nichtaktiv. Einige Stücke zeigten allerdings eine größere Radioaktivität, als man nach der in den untersuchten Stücken vorhandenen Menge Uran erwarten konnte. Maria wurde misstrauisch und meinte, einen Fehler gemacht zu haben. Doch die „Anomalie“ trat auch bei Wiederholung des Experimentes auf. Pierre Curie unterbrach seine Arbeit an den Kristallen und beteiligte sich an der Suche nach der neuen Substanz, nach dem neuen chemischen Element.

Für die Untersuchungen beschäftigten sie sich vor allem mit dem Mineral Pechblende. Die ausgehende Strahlung war etwa viermal größer als die des reinen Uranoxyds. Die Curies schätzten, dass in dem Mineral höchsten ein Prozent der unbekannten Materie enthalten sein konnte. Spätere Forschungen ergaben, dass die gesuchte Substanz in einer Konzentration von weniger als einem millionsten Teil auftrat. Pierre und Marie trennten durch verschiedenste Prozesse die einzelnen Bestandteile der Pechblende voneinander. Schließlich stellte sich heraus, dass es in dem Mineral sogar zwei radioaktive Elemente geben musste. Ab dem Zeitpunkt waren Radium und Polonium bekannt.

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