Wetenschappelijke ontdekking kan tergend langzaam gaan, maar het ging snel in de jaren 1890. Slechts een paar dagen voor Kerstmis in 1895 waren in Duitsland röntgenfoto's ontdekt. ​​Enkele maanden later tijdens het onderzoeken van deze nieuwe röntgenstralen, de Franse natuurkundige Henri Becquerel ontdekte per ongeluk een ander nieuw mysterieus type straal toen hij straling van uranium ontdekte.

Veel wetenschappers, artsen en uitvinders – waaronder Thomas Edison – waren gefascineerd door röntgenstralen en hun vermogen om het onzichtbare waarneembaar te maken. Maar Marie Curie, een jonge in Polen geboren doctoraatsstudent aan de Universiteit van Parijs, vermoedde dat er nog veel meer te ontdekken was uit Becquerels 'uranstralen'.

Ze kwam tot deze conclusie op basis van een merkwaardige observatie. Bij het testen van talloze gesteenten en mineralen op stralingsemissies, met behulp van meetapparatuur uitgevonden door haar man Pierre en zijn broer Jacques, het viel haar op dat uraniumerts meer uitstoot dan zuivere uraniummonsters. Binnenkort Pierre, hoogleraar natuurkunde aan de universiteit, zette zijn eigen onderzoek opzij om haar te helpen uitleggen waarom.

In juli 1898, ze toonden aan dat het erts een nieuw element bevatte dat soortgelijke straling afgaf. Ze noemden het polonium naar Marie's thuisland, het bedenken van de term "radioactiviteit" in het proces. Toch werd het de Curies duidelijk dat er een andere stof in de ertsen zat die aanzienlijk radioactiever was dan uranium of polonium. De uitdaging was nu om erachter te komen wat.

Voer radium in

De ontdekking van radium was hard werken. Bijtende zuren, sterke alkaliën en hard werk waren vereist, aangezien de Curies veel scheidingen uitvoerden om de kleine hoeveelheden radium uit de ongeveer 30 andere aanwezige elementen te verwijderen. Ze werkten met een erts genaamd pitchblende dat ze hadden gewonnen uit een mijn in het Ertsgebergte dat Duitsland van de Tsjechische Republiek scheidt, in wat nog deel uitmaakte van het Oostenrijkse rijk.

De universiteit had ze voor hun werk alleen een schuurtje gegeven naast de faculteiten scheikunde en natuurkunde. Dit was de koude en vochtige omgeving waarin ze moesten malen, verbrijzeling, oplossen, neerslag, filter, wassen en nauwkeurig meten wat ze vonden. Uiterlijk op 21 december van dat jaar, zij hadden de ontdekking gedaan. Op Tweede Kerstdag, het werd gepubliceerd in een artikel dat werd voorgelezen aan de Franse Academie van Wetenschappen:"De nieuwe radioactieve stof bevat zeker een zeer groot deel van barium; ondanks dat, de radioactiviteit is aanzienlijk. De radioactiviteit van radium moet dan enorm zijn."

Deze stof is het meest radioactieve natuurlijke element, een miljoen keer meer dan uranium. Het is zo radioactief dat het een lichtblauwe gloed afgeeft. Toch zouden de Curies nog drie jaar nodig hebben om een ​​zuiver radiumzout te produceren. Oorspronkelijk gewerkt met 100 g van het erts, gelijk aan een tiende van een zak suiker, ze zouden een ton erts nodig hebben om slechts een tiende gram radiumdichloride te isoleren. Voor dit werk ontvingen ze in 1903 de Nobelprijs voor de Natuurkunde, delen met Becquerel.

Pierre kwam in 1906 op tragische wijze om het leven bij een busongeluk (hij was ook ernstig onwel door de gevolgen van zijn werk met straling). Marie Curie nam zijn hoogleraarschap en ging verder met hun onderzoek, later het isoleren van zuiver radiummetaal en het ontvangen van de Nobelprijs voor de Scheikunde in 1911.

Radium met alles

De opkomst en ondergang van radium in de eerste drie decennia van de 20e eeuw blijft een van de grote waarschuwende verhalen van onze tijd. Onder een hele reeks artikelen die de Curies publiceerden in de jaren na zijn ontdekking, een daarvan toonde aan dat radium kanker kan behandelen door kankercellen sneller te doden dan gezonde cellen. Het werd gebruikt als een van de eerste bestralingsbehandelingen voor kanker en andere huidziekten.

Toch overtuigde de vreemde blauwe gloed van het metaal sommigen ervan dat het andere voordelen had. Het werd veel gebruikt in kwakzalversbehandelingen en elixers, van therapeutische wateren tot zeep tot chocoladerepen, waar de koper alleen veilig was als de mengsels helemaal geen radium bevatten.

Onder andere toepassingen, ondernemers gebruikten radium om "glow-in-the-dark" verf te maken. Dit leidde tot de tragedie van de radium-wijzerplaten in New Jersey - een maar al te bekend verhaal over de belofte van winst boven veiligheid, en ontkenning van de feiten. Fabrieksarbeiders, meestal jonge meisjes die op zoek zijn naar een zelfstandig inkomen, het metaal ingeslikt terwijl hij de verf op wijzerplaten aanbracht. Het radium gebonden aan hun botten als zijn chemische neef, calcium, verwonden, veel van de tweeduizend arbeiders die naar schatting op het hoogtepunt in dienst waren, ontsieren en vermoorden.

De radiumindustrie nam dramatisch af nadat in het midden van de jaren twintig gezondheidsproblemen de kop opstaken. Het is nog steeds aanwezig in de verontreinigde grond en het land rond de oude winnings- en industriegebouwen in Denver, Pittsburgh en New Jersey. Het VK heeft nog steeds te maken met de erfenis van met radium geverfde wijzerplaten die in de Tweede Wereldoorlog werden gebruikt, met Dalgety Bay in Fife slechts één gebied aangetast door radium dat is verdreven uit oude afvalstortplaatsen. Toen het ooit de uitdaging was om deze begraven schat te ontginnen, nu ligt de focus op het veilig behandelen als begraven afval.

Marie Curie maakte het haar levenslange doel om uit te zoeken wat radioactiviteit was, wat het voortbracht en wat het zou kunnen betekenen voor de aard van de materie. Dit heeft vrijwel zeker bijgedragen aan haar dood aan leukemie op 66-jarige leeftijd, hoewel ze nog steeds de enige wetenschapper is die Nobelprijzen heeft ontvangen voor zowel natuurkunde als scheikunde. Ze werd een mijlpaal voor vrouwen in de wetenschap, en het element curium werd later naar haar vernoemd.

Tegenwoordig wordt radium nauwelijks gebruikt in de geneeskunde, afgezien van de behandeling van enkele specifieke botkankers. Het was te duur en zeldzaam om een ​​wijdverbreide grondstof voor bestralingstherapie te zijn, en werd vervangen door alternatieven zoals radongas en later een isotoop van kobalt. Toch blijven bestralingstherapie en de kennis over radioactiviteit die gepaard ging met het ontdekken van radium enorm belangrijk. Het verhaal van radium weerspiegelt dat van straling zelf - een tweesnijdend zwaard, met grote voordelen die altijd moeten worden afgewogen tegen het potentieel voor enorme schade.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.