Pierre Curie
Vietsciences- Võ Thị Diệu Hằng          15/05/2009

 

Hôm nay là kỷ niệm ngày sinh thứ 150 của Pierre Curie, nhà vật lý người Pháp.

Pierre Curie sinh ngày15/05/1859 và mất ngày 19 /04/1906 tại Paris. Người ta biết ông nhờ những công trình về phóng xạ, từ trường và tính áp điện ( piézo-électricité). Ông cùng vợ, Marie Skłodowska Curie, đi tiên phong trong việc nghiên cứu hiện tượng bức xạ. Hai ông bà Pierre và Marie nhận được  giải Nobel Vật lý năm 1903, cùng với Henri Becquerel.


Tiểu sử:

Pierre Curie là con của y sĩ đạo Tin lành Eugène Curie (1827-1910) và  bà Sophie-Claire Depouilly (1832-1897). Ông cùng người anh cả, Jacques (1856-1941)  phát hiện  ra áp điện (piézo-électricité). Ông nội của Pierre, Paul Curie (1799-1853), bác sĩ y khoa, là một nhà từ thiện dấn thân, kết hôn với Augustine Hofer, con gái của John Hofer  cũng là cháu ngoại của Jean-Henri Dollfus, một nhà công nghiệp lớn  cuối thế kỷ 18 và đầu thế kỷ 19.

Pierre không đi học trường Tiểu học lẫn Trung học vì luật Ferry về cưỡng bách giáo dục  ở Pháp ra đời năm 1881. Cậu được cha mẹ dạy, sau đó nhờ ông Bazille, bạn của gia đình dạy bổ sung cho cậu cơ bản toán học và toán đặc biệt (maths spe), vì vậy cậu bé Pierre có nhiều khả năng  phát triển  trí tuệ  để hướng tới khoa học.

Năm 1875, Pierre đậu tú tài Khoa học lúc chỉ mới 16 tuổi và   ghi danh vào phân khoa khoa học tại Đại học Paris. Hai năm sau, cậu đỗ Cử nhân vật lý. 

Tháng Giêng 1878 Pierre nhận một chân giảng nghiệm viên phòng thí nghiệm do giáo sư Paul Desain, một trong hai giáo sư của khoa vật lý.

Trước khi nghiên cứu và và thử nghiệm trên các chất phóng xạ, Pierre Curie nghiên cứu  với anh, Jacques, về tính chất của các tinh thể.

Năm 1880, hai anh em khám phá một hiện tượng quan trọng, áp lực điện: một áp lực nhất định trên một số tinh thể sẽ tạo ra một điện thế (potentiel électrique) .

Năm 1881, Gabriel Lippman (1) công bố một bài báo và hai anh em Curie đã chứng minh được hiệu ứng áp điện ngược: các tinh thể có thể bị biến dạng khi bị tác dụng của một điện trường.

Năm 1883 ông được bổ nhiệm công tác tại Trường Cao đẳng Vật Lý và Hóa Học Công Nghiệp  Paris (Ecole supérieure de Physique et de Chimie Industrielles của Paris). Tại đây ông tập trung nghiên cứu tính đối xứng và sự lặp lại trong môi trường pha lê, trước khi đi sâu về từ học.

Năm 1895 ông trình luận án về từ tính trên các vật thể theo những nhiệt độ khác nhau và kết luận: vật rắn có tính từ, khi bị nung nóng trên một nhiệt độ nào đó, sẽ mất từ tính. Sau này người ta lấy tên ông để đặt cho luật này: luật Curie (2).

Năm 1895, Pierre Curie được bổ nhiệm làm giáo sư điện học và từ học tại trường  Cao đẳng vật lý và hóa học Công nghệ Paris

Năm 1905 Paul Langevin (1872-1946), học trò của của Pierre, đã cung cấp các lý thuyết giải thích luật Curie. Cũng trong năm này, ông lập gia đình với Maria Sklodowska, cô sinh viên người Ba Lan đến Paris học tại trường Sorbonne từ năm 1892. Marie rất quan tâm đến những khám phá của Wilhelm Roentgen trên tia X và các công trình của Henri Becquerel, người đầu tiên phát hiện ra chất phóng xạ từ năm 1896. Do đó Pierre Curie bỏ công trình nghiên cứu về từ tính để cùng vợ nghiên cứu chất uranium.

Đám cưới Marie và Pierre Curie, Wilhelm Roentgen

Paul Langevin

Gabriel Lippman, Henri Becquerel, Paul Langevin



 


Pierre và Marie Curie trong phòng thí nghiệm

 

Sự khám phá polonium và radium

Bà dùng tĩnh điện kế (électromètre = máy đo électron. Dòng điện phát sinh do sự di chuyển của điện tử) mà Pierre đã hiệu chính, rất thích hợp với những nghiên cứu của bà. Bà thử xác định bằng nhiều thí nghiệm phân tích xem có phải chỉ một mình quặng Uranium mới có sự phát xạ không. Bà khám phá ra rằng những hợp chất của Thorium phát ra cùng một loại tia.
Khoáng Uranium (Pechblende) còn hoạt động gấp bốn lần dự tính. Marie kết luận rằng nếu quặng Uranium hoạt động mạnh như thế là do sự hiện diện của những yếu tố gọi là Radioactif (chất phóng xạ) là những chất có đặc tính là tự biến ra chất khác rồi phát ra năng lượng trong quặng, nhưng với một lượng rất nhỏ nên khó thấy được bằng phương pháp phân tích hóa học cổ điển. Lần đầu tiên  thuật ngữ "radioactivité"(activity, phóng xạ) được sử dụng.

Lúc bấy giờ Pierre cộng tác với Marie. Họ lao vô công việc phân chia chất hóa học một cách nặng nhọc và tỉ mỉ. Thời kỳ đó cuộc nghiên cứu không được tài trợ như ngày nay, nhưng căp vợ chồng trẻ đã xin được một kho trống mà cách nhiệt rất kém, ẩm thấp trong khi mưa gió tuyết bất thường. Ông bà Curie làm việc với một người giúp việc tên André Debierne. Nhờ máy đo tĩnh điện, họ lấy được số đo phóng xạ trong những phần tạo ra do sự phân rã chất hóa học.

Tháng 7 năm 1898 họ khám phá ra chất phóng xạ đầu tiên, đặt tên là Polonium, để kỷ niệm quê hương của Marie.

Sự phân tích chất Baryum thu được trong lúc sử dụng khoáng uranium đã cho phép họ chứng tỏ rắng có một nguyên tố phóng xạ thứ hai hiện diện với một lượng rất nhỏ mà họ gọi là Radium và công bố sự khám phá của họ năm 1898 vừa nhấn mạnh rằng sự phóng xạ của chất này rất cao.

Họ đo được cường độ bức xạ của nguyên tử polonium và radium rồi đưa ra một  phương pháp hóa xạ (radiochemical) để xác định chính xác nguồn gốc của bức xạ từ quặng uranite. Phương pháp này được dùng để cô lập chất đã phát ra bức xạ. Lần đầu tiên  nguyên tử radium và polonium được chứng minh rằng chúng tồn tại nhưng không ổn định.

Họ cũng lập ra một bảng ghi tất cả những nguyên tố phóng xạ được biết vào năm 1910. Những đặc điểm chung để trên cùng một hàng.
 

Những nguyên tố phóng xạ được biết năm 1910

  Thorium Uranium
Actinium MésoThorium 1 RadioUranium
  MésoThorium 2 Uranium X
RadioActinium RadioThorium Ionium
Actinium X Thorium X Radium
    Radium A
Actinium A Thorium A Radium B
Actinium B1 Thorium B Radium C
Actinium B2 Thorium B Radium C
    Radium D
Actinium C Thorium D Radium E
    Radium F (Polonium

 

Pierre và một trong những học sinh của ông  khám phá về năng lượng hạt nhân, bằng cách xác định các sự phát nhiệt  liên tục của các phần tử radium. Đồng thời ông cũng nghiên cứu sự phóng xạ bằng cách sử dụng từ trường, ông chứng mình rằng có một số phóng xạ mang tích điện dương, một số tích điện âm và một số khác không tích điện. Đó là các tia  alpha, beta và gamma.

Cũng trong năm này cả hai được huy chương Davy. Pierre Curie được phong chức giáo sư  vật lý tại Đại học Khoa học Paris. Năm 1905, ông được bầu làm thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp.

 

Tai nạn nghiệt ngã:

Pierre Curie  mất ngày 19 tháng tư 1906 trong một tai nạn giao thông. Khi băng qua một đường phố trong mưa, vì bị cái dù che khuất nên Pierre không nhìn thấy chiếc xe đang trờ tới đẩu ông ngã.. Ông cố gắng bám vào một trong những con ngựa, nhưng bị trượt dưới chân chúng. Bị bánh xe sau bên trái nghiền nát đầu,  ông chết ngay tại chỗ. Tai nạn thảm khốc đã giết người bạn đời đồng hành của Marie Curie. Nỗi cảm xúc của cộng đồng khoa học chắc chắn có đóng góp vào quyết định bổ nhiệm Marie Curie làm nữ giáo sư đầu tiên của Sorbonne.

Ngày 21 tháng tư 1995 tro của ông bà Curie được chuyển từ nghĩa trang  gia đình ở Sceaux đến viện Pantheon Paris. 

Các con:

Irène Joliot-Curie (1897 - 1956) cũng đoạt giải Nobel Vật lý với chồng là Frédéric Joliot-Curie về những công trình  phóng xạ nhân tạo, như cha mẹ cô.

Eve Curie (1904 Paris - 2007, New York), viết tiểu sử về người mẹ nổi tiếng thế giới của mình, lập gia đình với Henry Labouisse (1904-1987) nhận giải Nobel Hòa bình năm 1965.

Gia đình  Irène và Frédéric Joliot-Curie,  Lãnh giải Nobel

Từ phải qua trái: Eve Curie, Marie Curie, Irène Curie, Marie  Meloney Brown

Eve Curie sống tại New York và tổ chức ngày sinh nhật thứ 100 vào ngày 6/12/2004.

Giai thoại

Pierre Curie viết về những lần dạo chơi trong rừng gần ao La Minière tại Guyancourt, Yvelines: "Vâng, tôi sẽ luôn ghi nhớ và biết ơn rừng Minière! Tôi đã nhìn thấy tất cả mọi ngõ ngách, là nơi tôi yêu thích nhất, là nơi mà tôi là người sung sướng nhất. Tôi thường xuyên đi vào buổi chiều, bước lên thung lũng và trở về với hai mươi ý tưởng trong đầu ...

***

Một ngày nọ, một nhà báo Mỹ đến viếng phòng thí nghiệm của ông bà Curie và được trả lời là không có chủ nhà. Nhà báo nhìn người đàn bà ăn mặc xốc xếch rồi hỏi "Có phải chị là quản gia của họ không?".

-Phải.

-Chủ của chị có ở trong nhà không?

- Không.

-Khi nào bà ấy trở về?.

-Tôi không biết

- Chị có thể cho tôi biết những điều bí mật về của bà chủ của chị không?

Bà Curie "quản gia" trả lời:

-That is: be less curious about people and more curious about ideas."

________

 (1) Gabriel Lippman (1845-1921) nhà vật lý người Pháp được giải Nobel Vật lý năm 1908 về phương pháp tái tạo màu sắc hình ảnh, dựa trên hiện tượng giao thoa. Giáo sư Đại học Khoa học Paris (Faculté des Sciences de Paris) và là viện sĩ viện Hàn lâm Khoa học.
Năam 1881, ông dự đoán có hiện tượng hiệu ứng áp điện đảo - dưới tác dụng của điện trường, bề mặt của một số tinh thể bị biến dạng, một công trình mà anh em ông Curie đã khám phá từ một năm trước.

(2) Curie là một đơn vị phóng xạ (3.7 x 1010 phân rã cho mỗi giây).

 Hội nghị phóng xạ (Congrès de radiologie) 1910 lấy tên Curie để tưởng nhớ đến công trình của Pierre Curie.

Điểm Curie hoặc nhiệt độ Curie được ký hiệu là TC, là nhiệt độ ở đó một vật bị mất từ tính.  Thí dụ nhiệt độ Curie của sắt khoảng 770 °C. Trên nhiệt độ này, sắt sẽ mất từ tính.
 

            ©  http://vietsciences.free.fr  và http://vietsciences.org    Võ Thị Diệu Hằng