Tóm tắt trong năm phút
Marie Curie (1867–1934) là nhà vật lý và hóa học gốc Ba Lan, gắn bó cả sự nghiệp với nước Pháp. Bà là người đặt ra thuật ngữ “phóng xạ”, cùng chồng là Pierre phát hiện hai nguyên tố poloni và radi, đoạt giải Nobel Vật lý năm 1903 và giải Nobel Hóa học năm 1911. Đến nay chưa ai khác nhận giải Nobel ở hai lĩnh vực khoa học khác nhau.
Câu chuyện của bà nằm trong bước chuyển lớn của khoa học được nói tới trong bài Những tư tưởng định hình thế kỷ 19: chủ nghĩa tự do, chủ nghĩa xã hội, chủ nghĩa dân tộc, Darwin: niềm tin rằng tự nhiên tuân theo các quy luật mà phép đo cẩn thận có thể khám phá. Các phép đo của Curie cho thấy nguyên tử, vốn bị coi là bất biến, có thể phát ra năng lượng từ bên trong. Điều đó mở đường cho vật lý hạt nhân và cho phương pháp xạ trị ung thư.
Thuở đầu đời: từ Warszawa đến Paris
Bà sinh ra với tên Maria Skłodowska tại Warszawa ngày 7 tháng 11 năm 1867, ở vùng đất Ba Lan khi đó thuộc Đế quốc Nga. Cha mẹ bà đều là giáo viên, cha bà dạy toán và vật lý. Chính quyền Nga hạn chế việc dạy học bằng tiếng Ba Lan, còn phụ nữ không được vào đại học ở Warszawa, dù Maria tốt nghiệp phổ thông với thành tích đứng đầu lớp.
Vì vậy bà thỏa thuận với chị gái là Bronisława: Maria đi làm gia sư để trả tiền cho chị học y ở Paris, sau đó Bronisława sẽ giúp lại em. Năm 1891, Maria đến Paris, dùng tên Marie theo cách gọi của người Pháp và ghi danh vào Đại học Sorbonne. Bà thuê một căn phòng nhỏ xíu và thường ăn rất ít. Dù vậy, bà vẫn lấy bằng vật lý năm 1893 và bằng toán năm 1894.
Năm 1894, bà gặp Pierre Curie, nhà vật lý tại Trường Vật lý và Hóa học của thành phố. Hai người kết hôn ngày 26 tháng 7 năm 1895, và con gái đầu lòng là Irène chào đời năm 1897.
Nguyên nhân: bí ẩn về tia uranium
Hai phát hiện đã dọn đường. Năm 1895, Wilhelm Röntgen công bố tia X. Năm 1896, Henri Becquerel nhận thấy muối uranium phát ra những tia làm mờ phim ảnh, ngay cả khi để trong bóng tối. Rất ít nhà khoa học theo đuổi hiện tượng này.
Marie Curie chọn nó làm đề tài luận án tiến sĩ vào cuối năm 1897. Dụng cụ chính của bà là một điện kế đo bằng hiệu ứng áp điện do Pierre và anh trai là Jacques phát triển. Nó đo dòng điện cực yếu mà các tia tạo ra trong không khí. Bà thấy cường độ tia chỉ phụ thuộc vào lượng uranium có mặt, không phụ thuộc vào dạng hóa học, ánh sáng hay nhiệt độ. Điều đó dẫn tới một kết luận đáng kinh ngạc: các tia phát ra từ bên trong chính nguyên tử.
Sau đó bà thử các vật liệu khác và thấy thori cũng hành xử như vậy. Bà đặt tên cho tính chất này là phóng xạ. Tiếp theo, bà để ý một điều lạ: quặng uranium pitchblende có độ phóng xạ cao hơn mức mà lượng uranium trong đó có thể giải thích. Hẳn có một thứ mạnh hơn đang ẩn trong đá.
Diễn biến: săn tìm poloni và radi
Pierre gác lại nghiên cứu tinh thể của mình để cùng làm với vợ. Tháng 7 năm 1898, hai người công bố một nguyên tố mới trong quặng pitchblende và đặt tên là poloni, theo tên quê hương của Marie. Tháng 12 năm 1898, cùng với Gustave Bémont, họ công bố nguyên tố thứ hai có tính phóng xạ mạnh hơn nhiều, là radi, tên bắt nguồn từ chữ Latinh có nghĩa là tia.
Giới hóa học sẽ không chấp nhận nguyên tố mới nếu chưa tách ra và cân được. Thế là bắt đầu khoảng bốn năm lao động nặng nhọc trong một nhà kho cũ của Trường Vật lý và Hóa học, nơi lạnh buốt vào mùa đông và dột khi trời mưa. Phần bã quặng đến từ các mỏ ở Joachimsthal, xứ Bohemia, được cung cấp qua chính phủ Áo. Marie hòa tan, tách và kết tinh hàng tấn nguyên liệu, hết lần này đến lần khác.
Năm 1902, bà tách được khoảng một phần mười gam radi clorua và chứng minh nguyên tử khối của radi vào khoảng 225. Radi phát ra ánh sáng yếu trong bóng tối, và sau này bà kể rằng đôi khi hai vợ chồng quay lại phòng thí nghiệm vào buổi tối chỉ để ngắm những ống nghiệm phát sáng.
Giải Nobel đầu tiên và nỗi mất mát Pierre
Tháng 6 năm 1903, Curie bảo vệ luận án tiến sĩ. Tháng 12 năm đó, giải Nobel Vật lý được trao chung cho Becquerel, Pierre Curie và Marie Curie nhờ công trình về phóng xạ. Bà là người phụ nữ đầu tiên đoạt giải Nobel.
Năm 1904, con gái thứ hai là Ève ra đời. Rồi ngày 19 tháng 4 năm 1906, Pierre qua đời trong một tai nạn trên đường phố Paris, bị xe ngựa chở hàng cán phải. Marie vẫn tiếp tục làm việc. Đại học Sorbonne đề nghị bà nhận chức vụ giảng dạy của Pierre, và ngày 5 tháng 11 năm 1906 bà có bài giảng đầu tiên ở đó, trở thành người phụ nữ đầu tiên giảng dạy tại trường.
Năm 1911 và Thế chiến thứ nhất
Khoảng năm 1910, cùng André Debierne, Curie tách được radi ở dạng kim loại nguyên chất. Năm 1911, bà một mình đoạt giải Nobel Hóa học nhờ phát hiện poloni và radi, cũng như việc tách và nghiên cứu radi. Cũng trong năm đó, báo chí Pháp công kích đời tư của bà. Dù vậy, bà vẫn đến Stockholm nhận giải.
Viện Radi ở Paris hoàn thành năm 1914, đúng lúc Thế chiến thứ nhất bùng nổ. Curie dùng chuyên môn của mình để giúp thương binh. Các bác sĩ phẫu thuật cần tia X để tìm đạn và xương gãy, nhưng ít bệnh viện gần tiền tuyến có thiết bị. Bà giúp lắp máy chụp X-quang lên xe, và binh lính gọi đùa những chiếc xe này là “petites Curies” (những “Curie nhỏ”). Khoảng hai mươi xe như vậy và chừng hai trăm phòng X-quang cố định đã được thiết lập, còn Curie cùng cô con gái tuổi thiếu niên Irène giúp đào tạo những phụ nữ vận hành chúng.
Hệ quả và di sản
Sau chiến tranh, Curie lãnh đạo Viện Radi và đào tạo các nhà nghiên cứu từ nhiều nước. Năm 1921, bà thăm Hoa Kỳ, nơi những phụ nữ Mỹ đã quyên tiền tặng bà một gam radi để phục vụ phòng thí nghiệm; Tổng thống Warren Harding trao tận tay bà.
Thời đó người ta chưa hiểu rõ mối nguy của bức xạ. Nhiều năm liền, bà cầm vật liệu phóng xạ bằng tay trần và mang mẫu trong túi áo. Bà qua đời ngày 4 tháng 7 năm 1934 tại một viện điều dưỡng ở dãy Alps của Pháp, vì thiếu máu bất sản, nhiều khả năng do phơi nhiễm bức xạ lâu dài. Các cuốn sổ ghi chép của bà đến nay vẫn còn phóng xạ và được cất trong hộp lót chì.
Công trình của bà tiếp tục sống theo nhiều cách:
- Y học: điều trị bằng radi trở thành một trong những hình thức xạ trị ung thư đầu tiên.
- Gia đình: con gái Irène và con rể Frédéric Joliot-Curie đoạt giải Nobel Hóa học năm 1935.
- Tên gọi: “curie” từng được dùng làm đơn vị đo độ phóng xạ, và nguyên tố số 96 mang tên curi.
- Tưởng niệm: năm 1995, hài cốt của bà được đưa vào Điện Panthéon ở Paris bên cạnh Pierre, khiến bà trở thành người phụ nữ đầu tiên được an táng ở đó nhờ thành tựu của chính mình.
Đề thi thường hỏi gì
Các câu hỏi về Curie thường xoay quanh ba điểm. Thứ nhất là trình tự các phát hiện: tia X (1895), tia uranium của Becquerel (1896), rồi poloni và radi của vợ chồng Curie (1898). Thứ hai là ý nghĩa: phóng xạ cho thấy nguyên tử không phải là thứ không thể chia cắt và bất biến, góp phần khai sinh vật lý hiện đại. Thứ ba là vị trí trong lịch sử: người phụ nữ đầu tiên đoạt giải Nobel, người duy nhất có giải ở hai ngành khoa học, và người đứng đầu dịch vụ X-quang y tế thời chiến. Hãy chuẩn bị giải thích thành công của bà đã thách thức những rào cản đối với phụ nữ trong giáo dục đại học như thế nào.
Đọc tiếp
- Những tư tưởng định hình thế kỷ 19: các dòng chảy khoa học và chính trị rộng lớn tạo nên thế giới mà Curie làm việc.
- Nikola Tesla và cuộc chiến dòng điện: một nhà khoa học khác rời quê hương đến đất nước mới, lần này để xây dựng kỷ nguyên điện.
- Thomas Edison và thời đại phát minh: cách phát minh trở thành một ngành kinh doanh, đối chiếu thú vị với khoa học phòng thí nghiệm của Curie.
