Der Geek-Atlas (German Edition)
Marie Curie entdeckten die radioaktiven Elemente Polonium (benannt nach Marie Curies Heimatland Polen) und Radium.
Sie waren auch die ersten, die das Wort radioaktiv verwendeten. Die Joliot-Curies entdeckten »künstliche Radioaktivität« –
sie waren in der Lage, ein nicht-radioaktives Element wie Aluminium radioaktiv zu machen. Hierzu bombardierten sie es mit
Alphateilchen, die von Polonium abgegeben wurden. Alle vier Wissenschaftler gewannen Nobelpreise.
Der Hauptteil dieses kleinen Museums besteht aus dem Büro und dem Chemielabor von Marie Curie. Beide Räumlichkeiten wurden
wieder in den Zustand versetzt, in dem sie sich zu der Zeit befanden, in der Curie hier ihre Forschung betrieb. Es gibt eine
schöne Sammlung von Curies Notizen und Geräten, darunter auch das Gerät, das zum Aufspüren von Strahlung verwendet wurde.
Ein amüsanter (und etwas beängstigender) Teil des Museums zeigt den Wahnsinn der 1920er und 1930er, in denen man Radioaktivität
in einer Vielzahl von Produkten einsetzte. Das Museum hat einen »Radium-Shop« mit der Kopie eines Brunnens, der radioaktives
Trinkwasser herstellte, Werbung für radioaktive Wolle (die nach damaliger Auffassung wohl für Babys besonders gut geeignet
war) und ein Schönheitspuder mit Radium und Thorium.
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Ionisierende Strahlung und Rauchmelder
Die Curies waren in der Lage, Strahlung zu detektieren (und zu bestimmen, welche Elemente radioaktiv waren). Dazu nutzten
Sie eine Technik, die von Marie Curies Doktorvater Henri Becquerel entwickelt worden war. Die Strahlung, die durch das Uranium
(mit dem Becquerel arbeitete) und durch Curies Radium freigesetzt wurde, ist ionisierend – d.h. die Strahlung verfügt über genügend Energie, um ein Elektron von einem Atom abzuspalten. Durch das Entfernen eines
Elektrons wird das Atom geladen, und diese Ladung kann gemessen werden.
Eine radioaktive Quelle kann Luft ionisieren. Dies kann mit einem einfachen Detektor, der aus zwei Metallplatten besteht,
die mit Gleichstrom versorgt werden, gemessen werden. Eine Platte ist negativ geladen, die andere positiv. Wenn Strahlung
die Luft zwischen den Platten ionisiert, werden die positiv geladenen ionisierten Atome von der negativ geladenen Platte angezogen
und die durch die Strahlung freigesetzten Elektronen von der positiv geladenen Platte. Dadurch fließt ein messbarer Strom
durch die Platten.
Curies Vorrichtung bestand aus drei Teilen (siehe Abbildung 15.1 ): piezoelektrischem Quartz, Q; einem Quadrantenelektrometer E und einer Ionisierungskammer (der Lücke zwischen den Platten
A und B). Die Probe wurde auf einer Platte der Ionisierungskammer befestigt, und diese Platte wurde mit einer Batterie verbunden.
Die andere Platte war mit dem Elektrometer gekoppelt, der dann seinerseits mit dem piezoelektrischen Quartz verbunden wurde.
Abbildung 15.1 Piezoelektrischer Quartzelektrometer mit Ionisierungskammer
Die Curies erhöhten das Gewicht des Quartzes, wodurch sich die durch den piezoelektrischen Effekt erzeugte Ladung änderte:
bestimmte Materialien, hauptsächlich Kristalle, erzeugen eine elektrische Ladung, wenn sie belastet werden. Durch genau die
richtige Menge an Gewicht konnte die Ladung von Batterie und ionisierter Luft ausgeglichen werden. Das Elektrometer zeigte
an, wann die Ladungen ausgeglichen waren.
Die meisten modernen Haushalte besitzen eine kleine radioaktive Quelle und eine Ionisierungskammer, nämlich im Rauchmelder.
Ein Rauchmelder besitzt typischerweise ein kleines Stück radioaktives Americium 241, das Alphapartikel in eine Ionisierungskammer
abgibt. Die Platten der Ionisierungskammer werden durch die Batterien des Rauchmelders geladen.
Ohne Feuer erzeugt die ionisierte Luft zwischen den Platten einen kleinen Strom. Wenn aber Rauch in ein Zimmer eintritt, haftet
er sich an die Ionen an und hebt deren Ladung auf. In diesem Fall reißt der Strom zwischen den Platten ab und der Alarm ertönt.
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Das Museum dokumentiert auch die Entdeckung, dass Radioaktivität zur Bekämpfung von Krebs eingesetzt werden könne. Dies führte
zur Gründung des Radium-Instituts, in dem Curie ihre Forschung über Strahlung betrieb und auch andere Wissenschaftler an der
medizinischen Nutzung der Radioaktivität arbeiteten. Das Radium-Institut wurde 1978 zum Institut Curie.
Pierre Curie starb nicht an einer strahlungsbedingten Krankheit (er wurde beim Überqueren einer Straße überfahren), Marie
Curie mit großer
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