کوری پیر: دستاوردهای علمی. جایزه نوبل فیزیک برای پیر و ماری کوری

فهرست مطالب:

کوری پیر: دستاوردهای علمی. جایزه نوبل فیزیک برای پیر و ماری کوری
کوری پیر: دستاوردهای علمی. جایزه نوبل فیزیک برای پیر و ماری کوری
Anonim

Pierre Curie (زاده ۱۵ مه ۱۸۵۹ – درگذشته ۱۹ آوریل ۱۹۰۶) فیزیکدان فرانسوی و پیشرو در کریستالوگرافی، مغناطیس، پیزوالکتریک و رادیواکتیویته بود.

داستان موفقیت

پیر کوری قبل از پیوستن به تحقیقات همسرش، ماری اسکلودوسکا-کوری، در دنیای فیزیک به طور گسترده ای شناخته شده و مورد احترام بود. او به همراه برادرش ژاک پدیده پیزوالکتریک را کشف کرد که در آن یک کریستال می تواند به صورت الکتریکی قطبی شود و تعادل کوارتز را اختراع کرد. کار او در مورد تقارن کریستال ها و یافته های او در مورد رابطه بین مغناطیس و دما نیز در جامعه علمی مورد پذیرش قرار گرفت. او جایزه نوبل فیزیک 1903 را با هانری بکرل و همسرش ماری کوری به اشتراک گذاشت.

پیر و همسرش نقشی کلیدی در کشف رادیوم و پولونیوم داشتند، موادی که با خواص عملی و هسته‌ای خود تأثیر بسزایی بر بشریت داشته‌اند. ازدواج آنها یک سلسله علمی را پایه گذاری کرد: فرزندان و نوه های فیزیکدانان مشهور نیز دانشمندان مشهوری شدند.

کوری پیر
کوری پیر

ماری و پیر کوری: بیوگرافی

پیر در پاریس، فرانسه، پسر سوفی کلر دیپوی، دختر یک تولید کننده، و دکتر اوژن کوری، یک پزشک آزاداندیش به دنیا آمد. پدرش از خانواده حمایت می کردعمل متواضعانه پزشکی در حالی که عشق خود را به علوم طبیعی در طول راه ارضا می کند. یوژن کوری یک جمهوری‌خواه آرمان‌گرا و سرسخت بود و در کمون سال 1871 بیمارستانی را برای مجروحان تأسیس کرد.

پیر تحصیلات پیش دانشگاهی خود را در خانه گذراند. ابتدا توسط مادرش و سپس توسط پدر و برادر بزرگترش ژاک آموزش داده شد. او به ویژه از گشت و گذار در حومه شهر لذت می برد، جایی که پیر می توانست گیاهان و حیوانات را مشاهده و مطالعه کند و عشق مادام العمر به طبیعت را در خود ایجاد کند، که تنها تفریح و تفریح او در طول حرفه علمی بعدی او بود. در سن 14 سالگی استعداد زیادی برای علوم دقیق نشان داد و شروع به تحصیل نزد استاد ریاضیات کرد که به او کمک کرد استعداد خود را در این رشته به ویژه نمایش فضایی توسعه دهد.

در دوران کودکی، کوری آزمایشات پدرش را مشاهده کرد و ذوق تحقیقات تجربی را پیدا کرد.

از داروشناسان تا فیزیک

دانش پی یر از فیزیک و ریاضیات در سال 1875 در سن شانزده سالگی مدرک لیسانس علوم را برای او به ارمغان آورد.

در سن 18 سالگی دیپلم معادل آن را از دانشگاه سوربن که به دانشگاه پاریس نیز معروف است دریافت کرد، اما به دلیل کمبود بودجه بلافاصله وارد دوره دکتری نشد. در عوض، او به عنوان دستیار آزمایشگاه در دانشگاه خود عمل کرد و در سال 1878 دستیار پل دسن شد و مسئول کارهای آزمایشگاهی برای دانشجویان فیزیک شد. در آن زمان، برادرش ژاک در آزمایشگاه کانی شناسی در سوربن کار می کرد و آنها یک همکاری علمی پنج ساله سازنده را آغاز کردند.

فیزیکدان فرانسوی
فیزیکدان فرانسوی

ازدواج موفق

در سال 1894، پیر با همسر آینده خود، ماریا اسکلودوسکا، که فیزیک و ریاضیات در دانشگاه سوربن خوانده بود، ملاقات کرد و در 25 ژوئیه 1895 در یک مراسم ازدواج مدنی ساده با او ازدواج کرد. ماریا از پول دریافتی به عنوان هدیه عروسی برای خرید دو دوچرخه استفاده کرد که تازه ازدواج کرده با آن ها سفر ماه عسل خود را در مناطق دورافتاده فرانسه انجام می دادند و برای سال ها وسیله اصلی تفریح آنها بود. دختر آنها در سال 1897 به دنیا آمد و مادر پیر چند روز بعد درگذشت. دکتر کوری با یک زوج جوان نقل مکان کرد و به مراقبت از نوه‌اش، آیرن کوری، کمک کرد.

پیر و ماریا خود را وقف کار علمی کردند. آنها با هم پولونیوم و رادیوم را جدا کردند، در مطالعه رادیواکتیویته پیشگام شدند و اولین کسانی بودند که از این اصطلاح استفاده کردند. آنها در نوشته های خود، از جمله کار معروف دکترای ماریا، از داده های یک الکترومتر پیزوالکتریک حساس ساخته شده توسط پیر و برادرش ژاک استفاده کردند.

بیوگرافی ماری و پیر کوری
بیوگرافی ماری و پیر کوری

پیر کوری: بیوگرافی یک دانشمند

در سال 1880، او و برادر بزرگترش ژاک نشان دادند که وقتی یک کریستال فشرده می شود، یک پتانسیل الکتریکی به نام پیزوالکتریک تولید می شود. اندکی پس از آن (در سال 1881) اثر معکوس نشان داده شد: کریستال ها می توانند توسط یک میدان الکتریکی تغییر شکل دهند. تقریباً تمام مدارهای الکترونیکی دیجیتال امروزه از این پدیده به شکل نوسانگرهای کریستالی استفاده می کنند.

قبل از پایان نامه دکترای معروفش در مورد مغناطیس برای اندازه گیری ضرایب مغناطیسی فرانسویفیزیکدان تعادل پیچشی بسیار حساسی را ایجاد کرد و به کمال رساند. اصلاحات آنها توسط محققان بعدی در این زمینه استفاده شد.

پیر فرومغناطیس، پارامغناطیس و دیامغناطیس را مطالعه کرد. او وابستگی توانایی مغناطیسی مواد به دما را کشف و توصیف کرد که امروزه به عنوان قانون کوری شناخته می شود. ثابت در این قانون ثابت کوری نامیده می شود. پیر همچنین دریافت که مواد فرومغناطیسی دارای یک دمای انتقال بحرانی هستند که بالاتر از آن خواص فرومغناطیسی خود را از دست می دهند. این پدیده نقطه کوری نامیده می شود.

اصلی که پیر کوری فرموله کرد، دکترین تقارن، این است که یک اثر فیزیکی نمی تواند باعث عدم تقارن شود که در علت آن وجود ندارد. به عنوان مثال، مخلوط تصادفی شن و ماسه در حالت بی وزنی فاقد تقارن است (ماسه همسانگرد است). تحت تأثیر گرانش، عدم تقارن به دلیل جهت میدان ایجاد می شود. دانه های شن بر اساس تراکم "مرتب شده" می شوند که با عمق افزایش می یابد. اما این هم ترازی جهتی جدید ذرات ماسه در واقع نشان دهنده عدم تقارن میدان گرانشی است که باعث جدایی شده است.

اکتشافات پیر و ماری کوری
اکتشافات پیر و ماری کوری

رادیواکتیویته

کار پیر و ماری در مورد رادیواکتیویته بر اساس نتایج رونتگن و هانری بکرل بود. در سال 1898، پس از تحقیقات دقیق، پلونیوم و چند ماه بعد رادیوم را کشف کردند و 1 گرم از این عنصر شیمیایی را از اورانیت جدا کردند. علاوه بر این، آنها کشف کردند که پرتوهای بتا ذرات باردار منفی هستند.

کشف پیر و مریکوری ها به کار زیادی نیاز داشتند. پول کافی نبود و برای صرفه جویی در هزینه های حمل و نقل، با دوچرخه به محل کار می رفتند. در واقع، دستمزد معلم حداقل بود، اما این زوج دانشمند همچنان وقت و پول خود را صرف تحقیق کردند.

کشف پلونیوم

راز موفقیت آنها در روش جدید تجزیه شیمیایی کوری، بر اساس اندازه گیری دقیق تابش نهفته است. هر ماده روی یکی از صفحات خازن قرار داده شد و رسانایی هوا با استفاده از الکترومتر و کوارتز پیزوالکتریک اندازه گیری شد. این مقدار متناسب با محتوای یک ماده فعال مانند اورانیوم یا توریم بود.

این زوج تعداد زیادی از ترکیبات تقریباً همه عناصر شناخته شده را آزمایش کردند و دریافتند که فقط اورانیوم و توریم رادیواکتیو هستند. با این حال، آنها تصمیم گرفتند تا تشعشعات ساطع شده از سنگ معدن هایی را که از آنها اورانیوم و توریم استخراج می شود، مانند کالکلیت و اورانینیت اندازه گیری کنند. این سنگ معدن فعالیتی 2.5 برابر بیشتر از اورانیوم را نشان داد. پس از درمان باقیمانده با اسید و سولفید هیدروژن، آنها دریافتند که ماده فعال در تمام واکنش ها بیسموت را همراهی می کند. با این حال، آنها با توجه به اینکه سولفید بیسموت فرار کمتری نسبت به سولفید عنصر جدید دارد، به جدایی جزئی دست یافتند.

اکتشافات پیر کوری
اکتشافات پیر کوری

رادیوم، تشعشع و جایزه نوبل

در 26 دسامبر 1898، کوری و جی. بمونت، رئیس تحقیقات "مدرسه فیزیک صنعتی و شیمی شهری"، در گزارش خود به آکادمی علوم، کشف یک ماده جدید را اعلام کردند.عنصری را رادیوم نامیدند.

یک فیزیکدان فرانسوی به همراه یکی از شاگردانش برای اولین بار انرژی اتم را با کشف تابش مداوم گرما از ذرات عنصر تازه کشف شده کشف کردند. او همچنین تابش مواد رادیواکتیو را مطالعه کرد و با کمک میدان های مغناطیسی توانست تشخیص دهد که برخی از ذرات منتشر شده دارای بار مثبت، برخی دیگر دارای بار منفی و برخی دیگر خنثی هستند. تابش آلفا، بتا و گاما اینگونه کشف شد.

کوری با همسرش و هانری بکرل جایزه نوبل فیزیک 1903 را به اشتراک گذاشت. این جایزه به پاس خدمات خارق‌العاده‌ای که آنها با تحقیقات خود در مورد پدیده تشعشع کشف شده توسط پروفسور بکرل انجام دادند، اعطا شد.

پیر کوری چه چیزی را کشف کرد
پیر کوری چه چیزی را کشف کرد

سالهای اخیر

پیر کوری، که اکتشافات او در ابتدا در فرانسه به رسمیت شناخته نشد و به او اجازه نمی داد کرسی شیمی فیزیک و کانی شناسی سوربن را تصاحب کند، عازم ژنو شد. این حرکت همه چیز را تغییر داد، که می توان آن را با دیدگاه های چپ و اختلاف نظر او در مورد سیاست جمهوری سوم در قبال علم توضیح داد. پس از اینکه نامزدی او در سال 1902 رد شد، در سال 1905 در آکادمی پذیرفته شد.

اعتبار جایزه نوبل، پارلمان فرانسه را در سال 1904 بر آن داشت تا کرسی استادی جدیدی برای کوری در دانشگاه سوربن ایجاد کند. پیر گفت که تا زمانی که آزمایشگاهی با بودجه کامل با تعداد لازم دستیار وجود نداشته باشد در دانشکده فیزیک نمی ماند. خواسته او برآورده شد و ماریا آزمایشگاه او را تحویل گرفت.

در آغاز سال 1906، سرانجام، پیر کوری برای اولین بار آماده شد.با وجود اینکه بیمار و بسیار خسته بود، در شرایط مناسب کار را شروع کند.

19 آوریل 1906 در پاریس، در خلال یک استراحت ناهار، از جلسه ای با همکاران در سوربن، عبور از خیابان دوفین که باران لغزنده بود، کوری در مقابل گاری اسبی لیز خورد. این دانشمند در یک تصادف جان باخت. مرگ نابهنگام او، اگرچه غم انگیز بود، اما با این وجود به او کمک کرد تا از مرگ ناشی از آنچه پیر کوری کشف کرد - قرار گرفتن در معرض تشعشعات، که بعداً همسرش را کشت. این زوج در سرداب پانتئون در پاریس به خاک سپرده شدند.

بیوگرافی پیر کوری
بیوگرافی پیر کوری

میراث دانشمند

رادیواکتیویته رادیوم آن را به یک عنصر شیمیایی بسیار خطرناک تبدیل می کند. دانشمندان تنها پس از آن متوجه شدند که استفاده از این ماده برای روشن کردن صفحه‌ها، پانل‌ها، ساعت‌ها و سایر ابزارها در اوایل قرن بیستم شروع به تأثیر بر سلامت کارگران و مصرف‌کنندگان آزمایشگاهی کرد. با این حال، کلرید رادیوم در پزشکی برای درمان سرطان استفاده می شود.

پولونیوم کاربردهای عملی مختلفی در تاسیسات صنعتی و هسته ای دریافت کرده است. همچنین شناخته شده است که بسیار سمی است و می توان از آن به عنوان سم استفاده کرد. شاید مهم ترین استفاده از آن به عنوان آغازگر نوترونی برای سلاح های هسته ای باشد.

به افتخار پیر کوری در کنگره رادیولوژی در سال 1910، پس از مرگ یک فیزیکدان، یک واحد رادیواکتیویته برابر با 3.7 x 1010 تجزیه در ثانیه یا 37 گیگابکرل.

سلسله علمی

فرزندان و نوه های فیزیکدانان نیز دانشمندان بزرگی شدند. دخترشان ایرن با فردریک ژولیوت ازدواج کرد و در سال 1935آنها با هم جایزه نوبل شیمی را دریافت کردند. کوچکترین دختر اوا، متولد 1904، با یک دیپلمات آمریکایی و مدیر صندوق کودکان سازمان ملل متحد ازدواج کرد. او نویسنده مادام کوری (1938)، بیوگرافی مادرش است که به چندین زبان ترجمه شده است.

نوه - هلن لانژوین-ژولیو - استاد فیزیک هسته‌ای در دانشگاه پاریس شد و نوه - پیر ژولیوت کوری، به نام پدربزرگش - یک بیوشیمی‌دان مشهور.

توصیه شده: