Marie Curie

Marie Curie havaitsi, että atomit eivät ole muuttumattomia kokonaisuuksia, kuten tuon ajan fysiikassa ja kemiassa uskottiin.

© Polfoto/Bettmann/Corbis

Marie Curie teki tiedettä henkensä kaupalla

Tutkija Marie Curie rakasti palavasti kahta asiaa: uraauurtavia radioaktiivisuustutkimuksiaan ja aviomiestään Pierreä. Tutkimustyö tuhosi lopulta Pierren terveyden.

tiistai 17. tammikuuta 2017 teksti Else Christensen

Ranskan kansalliskirjaston hen­kilökunta oli tottunut vastaan­ottamaan kaikenlaisia kirjoja ja papereita, mutta tämä oli jotain uutta. 

Kansalliskirjaston 1990-luvun puoli­välissä saamat kellastuneet kirjat ja muistivihot olivat kuuluneet Marie Curielle, Ranskan kuuluisimmalle tiedenaiselle ja ensimmäiselle kahdesti Nobelin palkinnon saaneelle tutkijalle. 

Vaikka Curien kuolemasta oli kulunut 75 vuotta, geigermittarin nakutus kertoi, että aineisto oli yhä radioaktiivista.

Vuosikausia tutkijat, jotka halusivat tutustua Curien muistiinpanoihin, joutuivat allekirjoittamaan vastuuvapautusasiakirjan, jonka mukaan he ymmärsivät tutkivansa säteilevää aineistoa omalla vastuullaan. 

Curie itse ei ollut paljon piitannut radioaktiivisuuden riskeistä vaan oli jatkanut työtään, vaikka radiumin ja muiden radioaktiivisten aineiden säteily osoittautui selvästi vaaralliseksi. Curielle tieteen tekeminen oli elinehto ja siihen liittyvät riskit oli vain hyväksyttävä.

Marie Curie syntyi Puolassa vuonna 1867 ja sai nimen Maria Skłodowska. Hän kiinnostui tieteestä jo varhain lapsuudessaan. 

Hän muisteli myöhemmin tuijottaneensa nelivuotiaana tuntikausia isänsä lasivitriiniä ja sen ”lukuisia hyllyjä, joilla oli jännittäviä ja monimutkaisia laitteita: lasiputkia, pieniä painoja, mineraalinäytteitä ja jopa lehtikullalla päällystetty elektroskooppi [sähkövarauksen mittauslaite]”.

Perheen isä, professori Władysław Skłodowski, joutui kokemaan Venäjän keisari Aleksanterin puolalaisvastaisuuden eikä saanut opettaa fysiikkaa eikä kemiaa. 

Hän yritti kuitenkin pitää perheensä leivänsyrjässä kiinni huonosti palkatuissa töissä. Äiti Bronisława oli tuberkuloosin takia vuosia vuoteenomana. Tartuntariskin vuoksi äiti ja viisi lasta eivät saaneet lainkaan koskea toisiinsa.

Äidin kuoleman jälkeen Maria, jota kutsuttiin yleisesti Manyaksi, sulkeutui ja keskittyi vain koulutyöhönsä. 

Hän halusi opiskelemaan ja teki sopimuksen isosiskonsa Bronisławan eli Bronyan kanssa: ensin Manya tekisi töitä, jotta Bronya voisi opiskella lääkäriksi, ja kun Bronya olisi valmistunut ja ansaitsisi rahaa, hän auttaisi vuorostaan Manyaa. 

Niinpä Manya oli jo 24-vuotias, kun hän vuonna 1891 saapui Pariisiin opiskelemaan fysiikkaa Sorbonnen yliopistossa. Hän vaihtoi tuolloin etunimensä ranskalaisille helpompaan muotoon Marie.

Marie Curie teki loistavan havainnon

Nuori puolatar astui tieteen maailmaan erittäin mielenkiintoiseen aikaan. 1800-luvun lopussa tieteessä edettiin suurin harppauksin. Tutkijoilla tuntui olevan vastaus lähes kaikkeen, ja jokainen uusi keksintö oli aina edellistä jännittävämpi.

Saksassa Heinrich Hertz oli todistanut radioaaltojen olemassaolon kokeellisesti, ja Wilhelm Conrad Röntgen tutki ihmisruumiin läpäiseviä säteitä. Marie Curieta opetti muun muassa Gabriel Lippmann, joka sai vuonna 1908 Nobelin fysiikan palkinnon värivalokuvauksen kehittämisestä.

Tiedemaailma vei Curien täysin mukanaan. ”Ajattelin vain opintojani. Tein töitä huoneessani usein erittäin myöhään yöhön asti. Mitä tahansa näin tai opin, se oli minulle aina uusi riemun aihe”, kertoi hän myöhemmin.

Uurastus kantoi pian hedelmää. Kahden vuoden opintojen jälkeen Curie suoritti vuonna 1893 vuosikurssinsa parhaana tutkinnon fysiikassa ja vuotta myöhemmin vuosikurssinsa toiseksi parhaana matematiikassa.

Valmistuttuaan Curie sai paikan Lippmannin tutkimusryhmässä, joka tutki teräksen magneettisuutta. Siellä hän tapasi Pierre Curien, joka oli teollisen fysiikan ja kemian oppilaitoksen laboratorion johtaja ja tunnustettu magnetismin tutkija. 

Marie tunsi oitis vetoa ”pitkään nuoreen mieheen, jolla oli kastanjanvärinen tukka ja suuret, kirkkaat silmät”. Tunne oli molemminpuolinen: Marie ja Pierre tunsivat alusta asti olevansa sielunkumppaneita.

Marie ja Pierre Curie vihittiin 26. heinäkuuta 1895, ja ensimmäinen tytär Irène syntyi syyskuussa 1897. Marie suhtautui äitiyteen kuin tutkimuksiinsa: hän kirjasi tarkasti ylös Irènen kasvun ja kehityksen.

Marie alkoi noihin aikoihin tutkia uraanin säteilyä väitöskirjaansa varten. Henri Becquerel oli kaksi vuotta aiemmin huomannut uraanin säteilevän röntgensäteiden tapaan. Pierre lopetti oman tutkimustyönsä voidakseen auttaa vaimoaan.

Curiet laboratoriossaan, jossa he löysivät uudet alkuaineet radiumin ja poloniumin.

© Bridgeman

Marie teki pian tärkeimmän keksintönsä. Hän havaitsi, että jotkin aineet lähettävät sähkömagneettista säteilyä, jonka saattoi selittää vain se, että atomeissa itsessään tapahtui jotain – vaikka tuohon aikaan fyysikot pitivät atomeita vakaina ja aineen pienimpinä jakamat­tomina yksiköinä.

Marie keksi sanan radio­aktiivisuus kuvatakseen epävakaata säteilevää atomiydintä.

Mitattuaan säteilyn vaihteluita erilaisissa uraaninäytteissä Marie totesi, että niissä täytyi olla uraanin lisäksi jotain toista säteilevää ainetta, jonka hän päätteli olevan toistaiseksi tuntematon alkuaine. 

19. joulukuuta 1898 hän kirjoitti aiheesta laboratorion muisti­kirjaan viitaten siihen ensimmäistä kertaa keksimällään nimellä radium, jonka hän oli johtanut latinan sanasta radius, säde.

Marie Curie uhrasi terveytensä tieteelle

Todistaakseen radiumin olemassaolon Marien täytyi vielä eristää se uraani­pitoisesta pikivälkkeestä. Erotusprosessi oli raskas ja pitkällinen. 

Kuukaudet venyivät vuosiksi, ja Curien pariskunnan illat ja viikonloputkin kuluivat laboratoriossa, joka oli tuolloin kolmevuotiaan Irènen mielestä ”kurja, kurja paikka”.

Curiet olivat kuitenkin onnellisia. ”Elimme aivan omassa maailmassamme, niin täydellisessä, että se oli kuin unta”, Marie kirjoitti myöhemmin.

Marie ja Pierre kävelivät usein iltaisin käsikkäin laboratorioon. Kävellessään he keskustelivat tutkimuksistaan ja siitä, miltä radium näyttäisi. ”Minä toivon, että se on kauniin väristä”, sanoi Pierre.

Pierren toive kävi toteen. Lopulta Curiet olivat eristäneet riittävästi puhdasta radiumia voidakseen tutkia sitä. Aine hehkui heikon sinertävänä. ”Se oli todellakin ihana näky, kuin himmeä taikalamppu”, kirjoitti Marie.

Neljän vuoden työn jälkeen Mariella oli lopulta näyte – alle viidennes teelusikallinen – joka sisälsi niin vähän muita aineita, että radiumin atomipaino voitiin mitata. 25. kesäkuuta 1903 Curiet esittelivät löytämänsä uuden alku­aineen Marien tohtorinväitöstilaisuudessa. 

Myöhemmin samana vuonna he saivat radioaktiivisuuden tutkimuksistaan Nobelin fysiikan palkinnon.

Marien tohtorinväitösjuhlissa Pierre vei muutamia vieraita kanssaan ulos pimenevään iltaan. Hänellä oli kädessään astia, jossa oleva liuos sisälsi radiumia.

Liuos hehkui ja erottui selkeänä valonlähteenä pimeässä. Pierren esitellessä tuloksia ylpeänä yksi vieraista huomasi, että Pierren kädet olivat kuin palaneet ja halkeilleet hänen käsitel­tyään radio­aktiivisia aineita.

Sekä Marie että Pierre olivat todellakin vakavasti sairaita. Pierre kärsi tasapaino-ongelmista ja kovista jalkakivuista. Marien selkää särki niin, ettei hän saanut nukuttua. Kivut tulivat kuin hyökyaalto, ja kipukohtausten jälkeen hän oli aina lopen uupunut.

Vaikka Pierre oli Nobel-luennossaan arvellut radiumin pitkäaikaisen käsittelyn voivan ehkä johtaa halvaantumiseen tai kuolemaan, kukaan ei tiennyt tarkasti, kuinka vaarallisia radioaktiiviset alkuaineet todella olivatkaan. 

Merkit olivat kuitenkin selvästi näkyvissä. Curiet olivat huomanneet käsiensä turvonneen, ja heidän kollegallaan Henri Becquerelillä oli selvä palovamma rintakehässään sillä kohtaa, jossa hän kantoi radioaktiivista näytettä liivinsä taskussa. 

Vaikka he käsittelivät vain pieniä määriä radioaktiivisia aineita, niissä oli valtavasti energiaa. Jo puolessa kilossa radiumia on yhtä paljon potentiaalista energiaa kuin keski­kokoisen atomipommin räjähdyksessä vapautuu.

Vaunut ajoivat Marie Curien miehen päälle

19. huhtikuuta 1906 oli sateinen ja synkkä päivä Pariisissa. Pierre ei ennättänyt väistää risteyksessä yllättäen eteenpäin ryntäävää hevosvaljakkoa, sillä hänen kävelynsä oli säteilyn vaikutuksesta käynyt vaivalloiseksi. 

Hevoset töytäisivät hänet kumoon, ja kärryt ajoivat hänen päänsä päältä. Hän kuoli välittömästi.

Curien perhe, joka oli vuonna 1904 kasvanut toisella tyttärellä, Èvellä, oli juuri viettänyt rentouttavaa pääsiäis­lomaa yhdessä Pohjois-Ranskassa. Marie oli kerrankin irrottanut ajatuksensa työstä. ”Olimme niin onnellisia”, kuvaili Marie myöhemmin.

Kun Marie sai tiedon Pierren kuolemasta, hän meni ulos sateeseen, istui puutarhan penkille ja hautasi kasvot käsiinsä. Tytär Ève kertoi myöhemmin: ”Sinä huhtikuun päivänä hänestä ei tullut ainoastaan leski. Hänestä tuli samalla sairas ja yksinäinen naisraukka.”

Pierren hautajaisten jälkeisenä sunnuntaina Marie vetäytyi perheensä parista. Hän meni laboratorioon ja sulki oven perässään. Hän ei enää koskaan voinut tuntea olevansa huolettoman iloinen, sillä Pierre oli poissa.

Marie Curie ja hänen tyttärensä Ève ja Irène hieman Pierren kuoleman jälkeen.

© Scanpix/Photo12 Archive

Radium oli Marie Curien elämä ja kuolema

Marie Curien ura kuitenkin eteni yhä. Hänestä tuli Sorbonnen yliopiston professori, ja vuonna 1911 hän sai ensimmäisenä tutkijana toista kertaa Nobelin palkinnon. 

Ensimmäisen maailman­sodan jälkeisinä vuosina hänen maineensa levisi ympäri maailmaa.

Curie oli kuitenkin silloin jo vakavasti sairas. Hänen ihonsa kävi kalpeaksi ja hän sokeutui lähes täysin. Vuonna 1934 hänen maksansa ja munuaistensa toiminta heikkeni merkittävästi.

Kesällä Curielle nousi korkea kuume. Hän kuoli aamulla 4. heinäkuuta. Lääkäri totesi kuolinsyyksi leukemian: Curien elimistöön oli vuosien mittaan kertynyt niin paljon radiumia, että hänen luu­ytimensä oli lakannut toimimasta. 

Marie haudattiin perhehautaan Pierren rinnalle. Vuonna 1995 heidän tuhkansa siirrettiin kunniapaikalle Pariisin Panthéoniin. Se oli yhä radioaktiivista.

Petollinen radium

Marie Curien löydettyä radiumin ei kestänyt kuin muu­tama vuosi, kun se jo mullisti syövän hoidon.

Radiumin säteilyllä tapettiin syöpä­soluja. Hoito kuitenkin kesti kauan ja oli sekä epämiellyttävää että vaivalloista. Esimerkiksi rintasyöpää hoidettiin pistämällä noin 50 radiumia sisältävää neulaa suoraan rintakudokseen. 

1900-luvun puolivälissä radium korvattiin halvemmilla ja paremmin vaikuttavilla säteilevillä aineilla, kuten koboltilla ja cesiumilla.

Vuosisadan alussa lääkärit eivät ymmärtäneet, että radiumin käytöllä oli vakavia sivuvaikutuksia. He uskoivat sen voivan hoitaa ja ehkäistä jos jonkinlaisia sairauksia. Niinpä radiumia lisättiin muun muassa elintarvikkeisiin. Se koitui kuitenkin kohtalokkaaksi.

Esimerkiksi yhdys­valtalainen salonkileijona Eben Byers kuoli vuonna 1932 juotuaan radio­aktiivista rohdosjuomaa nimeltä Radithor. Sen väitettiin palauttavan nuoruuden ja voivan parantaa kaiken syövästä mielisairauksiin. 

Kävi kuitenkin niin, että Byersin leukaluu haurastui ja mureni ja hänen kalloonsa ilmestyi reikiä. Elimistö sitoo radiumia kalsiumin sijaan, ja luihin kertyvä radium tuhoaa luuydintä ja aiheuttaa mutaatioita. 

Ehkä sinua kiinnostaa...