Pierre Curie Feiten


Pierre Curie (1859-1906) was een bekend natuurkundige die beroemd werd door zijn samenwerking met zijn vrouw, Marie Curie, in de studie van radioactiviteit. Voordat hij zich bij zijn vrouw aansloot in haar onderzoek, was Curie al algemeen bekend en gerespecteerd in de wereld van de fysica.

Pierre Curie was een bekend natuurkundige die bekend werd door zijn samenwerking met zijn vrouw Marie Curie in de studie van radioactiviteit. Voordat hij zich bij zijn vrouw aansloot in haar onderzoek, was Pierre Curie al algemeen bekend en gerespecteerd in de wereld van de fysica. Hij ontdekte (samen met zijn broer Jacques) het fenomeen van piëzo-elektriciteit—waarbij een kristal elektrisch gepolariseerd kan worden—en vond de kwartsbalans uit. Zijn werk over kristalsymmetrie en zijn bevindingen over de relatie tussen magnetisme en temperatuur werden ook in de wetenschappelijke wereld geprezen. Curie stierf bij een straatongeluk in 1906, een natuurkundige die over de hele wereld geprezen werd, maar die nooit een fatsoenlijk laboratorium had gehad om in te werken.

Pierre Curie werd op 15 mei 1859 in Parijs geboren als zoon van Sophie-Claire Depouilly, dochter van een vroegere vooraanstaande fabrikant, en Eugène Curie, een vrijdenkende arts die ook de zoon van een arts was. Dr. Curie ondersteunde de familie met zijn bescheiden medische praktijk terwijl hij zijn liefde voor de natuurwetenschappen aan de kant zette. Hij was ook een idealist en een vurige republikein die tijdens de Commune van 1871 een ziekenhuis voor de gewonden oprichtte. Pierre was een dromer wiens stijl van leren niet goed was aangepast aan het formele onderwijs. Hij kreeg zijn pre-universitaire opleiding volledig thuis, eerst door zijn moeder en daarna door zijn vader en zijn oudere broer Jacques. Hij genoot vooral van uitstapjes naar het platteland om planten en dieren te observeren en te bestuderen, waarbij hij een liefde voor de natuur ontwikkelde die zijn hele leven lang heeft standgehouden en die zijn enige ontspanning en verlichting van het werk bood tijdens zijn latere wetenschappelijke carrière. Op 14-jarige leeftijd studeerde Curie met een wiskundeprofessor die hem hielp zijn gave in het vak te ontwikkelen, vooral ruimtelijke concepten. Curie’s kennis van natuurkunde en wiskunde leverde hem in 1875 op zestienjarige leeftijd zijn bachelor in de wetenschap op. Hij schreef zich vervolgens in aan de Faculteit der Wetenschappen aan de Sorbonne in Parijs en behaalde in 1877 zijn licentie (het equivalent van een masterdiploma) in de natuurwetenschappen.

Curie werd in 1878 laboratoriumassistent van Paul Desains aan de Sorbonne, belast met het laboratoriumwerk van de natuurkundestudenten. Zijn broer Jacques werkte in die tijd in het laboratorium voor mineralogie aan de Sorbonne en de twee begonnen aan een productieve vijfjarige wetenschappelijke samenwerking. Ze onderzochten de pyro-elektriciteit, de verwerving van elektrische ladingen door verschillende gezichten van bepaalde soorten kristallen bij verhitting. Geleid door hun kennis van symmetrie in kristallen, ontdekten de broers experimenteel het tot dan toe onbekende fenomeen van piëzo-elektriciteit, een elektrische polarisatie die veroorzaakt wordt door de kracht die op het kristal wordt uitgeoefend. In 1880 publiceerden de Curies de eerste in een reeks documenten over hun ontdekking. Zij bestudeerden toen het tegenovergestelde effect—de compressie van een

piëzo-elektrisch kristal door een elektrisch veld. Om de zeer kleine hoeveelheden elektriciteit te meten, vonden de broers een nieuw laboratoriuminstrument uit: een piëzo-elektrische kwarts-elektrrometer, oftewel een balans. Dit apparaat werd zeer nuttig voor elektrische onderzoekers en zou zeer waardevol zijn voor Marie Curie in haar onderzoek naar radioactiviteit. Veel later had piëzo-elektriciteit belangrijke praktische toepassingen. Paul Langevin, een student van Pierre Curie, ontdekte dat omgekeerd piëzo-elektrisch kwarts op wisselende gebieden hoogfrequente geluidsgolven uitzendt, die werden gebruikt om onderzeeërs op te sporen en de bodem van de oceaan te onderzoeken. Piëzo-elektrische kristallen werden ook gebruikt in radio-uitzendingen en stereoapparatuur.

In 1882 werd Pierre Curie benoemd tot hoofd van het laboratorium van de nieuwe Stedelijke School voor Industriële Fysica en Chemie in Parijs, een slecht betaalde functie; hij bleef 22 jaar op de school, tot 1904. In 1883 verliet Jacques Curie Parijs om docent mineralogie te worden aan de Universiteit van Montpelier, en de samenwerking van de broers werd beëindigd. Na Jacques’ vertrek verdiepte Pierre zich in theoretisch en experimenteel onderzoek naar kristalsymmetrie, hoewel de tijd die hem voor dergelijk werk ter beschikking stond beperkt was door de eisen om het laboratorium van de school van de grond af aan te organiseren en het laboratoriumwerk van maximaal 30 studenten te leiden, met slechts één assistent. Hij begon met het publiceren van werken over kristalsymmetrie in 1884, waaronder in 1885 een theorie over de vorming van kristallen en in 1894 een opsomming van het algemene principe van symmetrie. Curie’s geschriften over symmetrie waren van fundamenteel belang voor latere kristallografen, en, zoals Marie Curie later schreef in Pierre Curie, “hij behield altijd een gepassioneerde interesse in de fysica van kristallen”, ook al richtte hij zijn aandacht op andere gebieden.

Van 1890 tot 1895 voerde Pierre Curie een reeks onderzoeken uit die de basis vormden van zijn doctoraatsthesis: een studie naar de magnetische eigenschappen van stoffen bij verschillende temperaturen. Hij werd, zoals altijd, gehinderd in zijn werk door zijn verplichtingen aan zijn studenten, door het gebrek aan middelen om zijn experimenten te ondersteunen, en door het ontbreken van een laboratorium of zelfs een ruimte voor eigen gebruik. Zijn magnetisme-onderzoek werd meestal uitgevoerd in een gang. Ondanks deze beperkingen was Curie’s werk over magnetisme, net als zijn werk over symmetrie, van fundamenteel belang. Zijn uitdrukking van de resultaten van zijn bevindingen over de relatie tussen temperatuur en magnetisatie werd bekend als Curie’s wet, en de temperatuur waarboven magnetische eigenschappen verdwijnen wordt het Curiepunt genoemd. Curie verdedigde zijn proefschrift met succes voor de Faculteit der Wetenschappen van de Universiteit van Parijs (de Sorbonne) in maart 1895, waarmee hij zijn doctoraat verdiende. Ook in deze periode bouwde hij een periodieke precisiebalans op, met directe aflezing, die een grote vooruitgang betekende ten opzichte van oudere balanssystemen en vooral waardevol was voor de chemische analyse. Curie werd nu bekend onder natuurkundigen; hij trok de aandacht en waardering van onder andere de bekende Schotse wiskundige en natuurkundige William Thomson (Lord Kelvin). Het was mede door Kelvin’s invloed dat Curie werd genoemd naar een nieuw gecreëerde leerstoel voor natuurkunde aan de School of Physics and Chemistry, die zijn status wat verbeterde maar hem nog steeds geen laboratorium bracht.

In het voorjaar van 1894, op 35-jarige leeftijd, ontmoette Curie Maria (later Marie) Sklodowska, een arme jonge Poolse studente die haar licentie in de natuurkunde had ontvangen van de Sorbonne en vervolgens voor haar licentie studeerde in de wiskunde. Ze vormden meteen een verstandhouding en Curie stelde al snel een huwelijk voor. Sklodowska keerde die zomer terug naar Polen, niet zeker of ze bereid zou zijn om zich permanent te scheiden van haar familie en haar land. Curie’s overtuigende correspondentie overtuigde haar om terug te keren naar Parijs die herfst, en het paar trouwde in juli 1895, in een eenvoudige burgerlijke ceremonie. Marie gebruikt een contant huwelijksgeschenk om twee fietsen te kopen, die de pasgetrouwden op hun huwelijksreis op het Franse platteland meenemen en jarenlang hun belangrijkste bron van recreatie vormen. Hun dochter Irene werd geboren in 1897 en enkele dagen later stierf de moeder van Pierre; Dr. Curie kwam toen bij het jonge paar wonen en hielp met de verzorging van zijn kleindochter.

De aandacht van de Curies werd getrokken door de ontdekking van Henri Becquerel in 1896 dat uraniumverbindingen stralen uitzenden. Marie besloot een studie van dit fenomeen tot onderwerp van haar proefschrift te maken en Pierre verzekerde zich van het gebruik van een gelijkvloerse opslagruimte/machinewerkplaats in de School voor haar laboratoriumwerk. Met behulp van de piëzo-elektrische kwarts-elektrrometer van de gebroeders Curie testte Marie alle toen bekende elementen om te zien of een van hen, zoals uranium, “Becquerel-stralen” uitstraalde, die ze “radioactiviteit” doopte. Alleen thorium en uranium en hun verbindingen, vond ze, waren radioactief. Ze was geschrokken toen ze ontdekte dat de ertsen pitchblende en chalcoliet veel meer radioactiviteit hadden dan de hoeveelheden uranium en thorium…

die ze bevatten zouden kunnen verantwoorden. Ze raadde dat een nieuw, hoogradioactief element verantwoordelijk moet zijn en, zoals ze schreef in Pierre Curie, werd gegrepen met “een gepassioneerd verlangen om deze hypothese zo snel mogelijk te verifiëren.”

Pierre Curie zag ook de betekenis van de bevindingen van zijn vrouw en legde zijn geliefde werk over kristallen opzij (voorlopig alleen, dacht hij) om samen met Marie op zoek te gaan naar het nieuwe element. Ze bedachten een nieuwe methode van chemisch onderzoek, waarbij pitchblende geleidelijk aan door chemische analyse wordt gescheiden en vervolgens de radioactiviteit van de afzonderlijke bestanddelen wordt gemeten. In juli 1898 kondigden ze in een gezamenlijke nota hun ontdekking aan van een nieuw element dat ze polonium noemden, ter ere van het geboorteland van Marie Curie. In december 1898 kondigden ze in een document met hun medewerker G. Bémont de ontdekking aan van een ander nieuw element, radium. Beide elementen waren veel radioactiever dan uranium of thorium.

De Curies hadden radium en polonium ontdekt, maar om het bestaan van deze nieuwe stoffen chemisch te bewijzen, moesten ze de elementen isoleren zodat het atoomgewicht van elk element kon worden bepaald. Dit was een ontmoedigende taak, want ze zouden twee ton pekblende erts moeten verwerken om een paar centigram zuiver radium te verkrijgen. Hun laboratoriumfaciliteiten waren jammerlijk ontoereikend: een verlaten houten loods op het schoolplein, zonder kappen om de giftige gassen die hun werk opleverde af te voeren. Ze vonden de pitchblende tegen een redelijke prijs in de vorm van afval van een uraniummijn die door de Oostenrijkse regering werd geëxploiteerd. De Curies verdeelden nu hun werk. Marie trad op als chemicus en voerde de fysiek zware taak uit om de pekblende chemisch te scheiden; het grootste deel van dit werk deed ze op de werf die grenst aan de schuur/het laboratorium. Pierre was de fysicus en analyseerde de fysische eigenschappen van de stoffen die Marie’s scheidingen opleverden. In 1902 kondigden de Curies aan dat zij erin geslaagd waren een decigram zuiver radiumchloride te bereiden en een eerste bepaling van het atoomgewicht van radium hadden gemaakt. Zij hadden de chemische eigenheid van radium bewezen.

Het onderzoek van de Curies leverde ook een schat aan informatie over radioactiviteit op, die zij met de wereld deelden in een reeks van artikelen die tussen 1898 en 1904 werden gepubliceerd. Zij kondigden hun ontdekking van geïnduceerde radioactiviteit aan in 1899. Zij schreven over de lichtgevende en chemische effecten van radioactieve straling en hun elektrische lading. Pierre bestudeerde de werking van een magnetisch veld op radiumstralen, hij onderzocht de persistentie van geïnduceerde radioactiviteit en ontwikkelde een standaard voor het meten van de tijd op basis van radioactiviteit, een belangrijke basis voor geologische en archeologische dateringstechnieken. Pierre Curie gebruikte zichzelf ook als menselijk proefkonijn, waarbij hij zijn arm enkele uren bewust blootstelde aan radium en de progressieve, langzaam genezende brandwond registreerde die het gevolg was. Hij werkte samen met artsen in dierproeven die leidden tot het gebruik van radiumtherapie—vaak “Curie-therapie” dan—voor de behandeling van kanker en lupus. In 1904 publiceerde hij een artikel over de bevrijding van warmte door radiumzouten.

Door al dit intensieve onderzoek hadden de Curies moeite om hun onderwijs, huishouding en financiële verplichtingen bij te houden. Pierre Curie was een vriendelijk, zachtaardig en terughoudend man, volledig toegewijd aan zijn werk—de wetenschap werd puur in het belang van de wetenschap uitgevoerd. Hij verwierp de eretekens; in 1903 wees hij de prestigieuze onderscheiding van het Legioen van Eer af. Hij weigerde ook, met toestemming van zijn vrouw, hun radiumvoorbereidingsproces, dat de basis vormde voor de lucratieve radiumindustrie, te patenteren; in plaats daarvan deelden ze al hun informatie over het proces met wie er ook maar om vroeg. Curie vond het bijna onmogelijk om professioneel vooruit te komen binnen het Franse universitaire systeem; het zoeken naar een positie was voor hem een “lelijke noodzaak” en “demoraliserend” ( Pierre Curie ), zodat er in plaats daarvan misschien wel posten voor hem in aanmerking kwamen. In 1898 werd hij afgewezen voor de leerstoel fysische chemie aan de Sorbonne; in plaats daarvan werd hij in maart 1900 benoemd tot assistent-professor aan de Polytechnische School, een veel minderwaardige functie.

Gewaardeerd buiten Frankrijk ontving Curie in het voorjaar van 1900 een uitstekend aanbod voor een hoogleraarschap aan de Universiteit van Genève, maar hij wees het af om zijn onderzoek naar radium niet te onderbreken. Kort daarna werd Curie benoemd tot natuurkunde-voorzitter aan de Sorbonne, dankzij de inspanningen van Jules Henri Poincaré. Hij beschikte echter niet over een laboratorium en zijn onderwijsbelasting werd nu verdubbeld, aangezien hij nog steeds zijn functie in de School voor Fysica en Scheikunde uitoefende. Hij begon te lijden aan extreme vermoeidheid en scherpe pijnen door zijn lichaam, die hij en zijn vrouw toeschreven aan overwerk, hoewel de symptomen vrijwel zeker een teken waren van stralingsvergiftiging, een op dat moment nog niet erkende ziekte. In 1902 mislukte Curie’s kandidatuur voor de Franse Academie van Wetenschappen en in 1903 werd zijn kandidatuur voor de leerstoel voor mineralogie aan de Sorbonne afgewezen, wat zijn bitterheid ten opzichte van de Franse academische instelling nog vergrootte.

Erkenning in eigen land kwam eindelijk voor Curie vanwege internationale prijzen. In 1903 kende de Londense Royal Society de Davy-medaille toe aan de Curies, en kort daarna kregen zij de Nobelprijs voor natuurkunde—samen met Becquerel—voor hun werk op het gebied van radioactiviteit. Curie sloot zijn Nobellezing (die in 1905 werd gehouden omdat de Curies te ziek waren geweest om de prijsuitreiking van 1903 bij te wonen) af met de vraag of de kennis van radium en radioactiviteit schadelijk zou zijn voor de mensheid; hij voegde eraan toe dat hij zelf vond dat de nieuwe ontdekkingen meer goed dan kwaad zouden opleveren. De Nobelprijs verbrijzelde het kluizenaarsleven van de Curies. Ze werden overspoeld door journalisten, fotografen, nieuwsgierigen, eminente en weinig bekende bezoekers, correspondentie en verzoeken om fr artikelen en lezingen. Toch was het geld van de onderscheiding een uitkomst en het prestige van de onderscheiding was voor het Franse parlement aanleiding om in 1904 een nieuw hoogleraarschap voor Curie aan de Sorbonne in het leven te roepen. Curie verklaarde dat hij aan de School voor Natuurkunde zou blijven, tenzij de nieuwe leerstoel een volledig gefinancierd laboratorium zou omvatten, compleet met assistenten. Aan zijn eis werd voldaan en Marie werd benoemd tot zijn laboratoriumchef. Eind 1904 werd de tweede dochter van de Curies, Eva, geboren. Begin 1906 was Pierre Curie klaar om te gaan werken—eindelijk en voor het eerst—in een adequaat laboratorium, hoewel hij steeds zieker en vermoeider werd. Op 19 april 1906, na een lunchafspraak in Parijs met collega’s van de Sorbonne, gleed Curie uit voor een

paard en wagen, terwijl ze een regenachtige rue Dauphine oversteken. Hij werd onmiddellijk gedood toen het achterwiel van de kar zijn schedel verbrijzelde. De wereld rouwde om het voortijdige verlies van deze grote natuurkundige. Trouw aan de manier waarop hij zijn leven had geleid, werd hij bijgezet op een kleine voorstedelijke begraafplaats in een eenvoudige, besloten ceremonie die alleen door zijn familie en een paar goede vrienden werd bijgewoond. Ter nagedachtenis aan hem benoemde de Faculteit der Wetenschappen van de Sorbonne Curie’s weduwe Marie tot zijn leerstoel.

Verder lezen op Pierre Curie

Curie, Eva, Madame Curie: Een biografie van Eva Curie, vertaald door Vincent Sheean, Doubleday, 1937.

Curie, Marie, Pierre Curie, Macmillan, 1923.

Giroud, Françoise, Marie Curie: A Life, Holmes & Meier, 1986.

Heathcote, Niels H. de V., Nobelprijswinnaars in Natuurkunde 1901-1950, Henry Schuman, 1953.

Magill, Frank N., De Nobelprijswinnaars: Natuurkunde, Volume 1: (1901-1937), Salem Press, 1989.

Reid, Robert, Marie Curie, Dutton, 1974.

Romer, Alfred, redacteur, The Discovery of Radioactivity and Transmutation, Dover, 1964.

Segre, Emilio, From X-Rays to Quarks: Moderne natuurkundigen en hun ontdekkingen, University of California Press, 1980.

Weaver, Jefferson Hane, The World of Physics, Simon & Schuster, 1987.


GOSTOU? PARTILHE COM OS SEUS AMIGOS!