Chemienobelpreis 1911: Marie Curie
Die französische Physikerin und Chemikerin polnischer Herkunft erhielt den Nobelpreis für die Erforschung und Reindarstellung des Radiums.
Biografie
Marie (Marya) Curie, geb. Sklodowska, * Warschau, 7. 11. 1867, ✝ Sancellemoz (Savoyen) 4. 7. 1934; 1906 Professorin an der Pariser Universität Sorbonne; ab 1914 Leiterin des Institut du radium in Paris; Curie entdeckte 1896 die Radioaktivität des Thoriums und zusammen mit ihrem Mann Pierre 1898 die radioaktiven Elemente Polonium und Radium; sie begründete durch ihre Arbeiten die Radiochemie.
Würdigung der preisgekrönten Leistung
Radium ist eines der seltensten Elemente. Das weiß glänzende, radioaktive Schwermetall wurde 1898 von dem französischen Forscherpaar Marie und Pierre Curie im Uranmineral Pechblende entdeckt und 1902 von Marie Curie und André Debierne durch Elektrolyse von Radiumsalzen aus vielen Tonnen Pechblende erstmals isoliert.Nach langer, harter Arbeit gelang es Marie Curie, eine größere Menge reinstes Radiumchlorid herzustellen. 1911 konnte sie einer internationalen Kommission in Brüssel ein Präparat von knapp 22 Milligramm vorlegen. Es wurde zum »Internationalen Radiumstandard« erklärt. Seitdem entsprach ein »Curie« der Aktivität von einem Gramm natürlichem Radium pro Sekunde. Heute ist die sehr große Einheit »Curie« durch die zweckmäßigere Einheit »Becquerel« abgelöst worden.
Wenige Wochen nach ihrem Triumph in Brüssel erhielt Marie Curie als bis dahin einziger Wissenschaftler einen zweiten Nobelpreis, diesmal für Chemie und ungeteilt »als Anerkennung des Verdienstes, das sie sich um die Entdeckung der Elemente Radium und Polonium, durch die Charakterisierung des Radiums und dessen Isolierung und durch die Untersuchungen über die Natur und die chemischen Verbindungen dieses bemerkenswerten Elements erworben hat«. Bereits 1903 hatte die Forscherin zusammen mit ihrem Mann eine Hälfte des Nobelpreises für Physik bekommen, die andere Hälfte ging an den Physiker Antoine Henri Becquerel »als Anerkennung für die außerordentlichen Verdienste, die sie durch die Entdeckung der spontanen Radioaktivität und der Strahlungsphänomene erworben haben«.
Zur rechten Zeit das richtige Thema
Die Forschungen, mit denen Marie Curie die Radiochemie begründete, die Atomphysik beflügelte und der medizinischen Strahlentherapie gegen den Krebs den Weg wies, begannen als Doktorarbeit. Der Zufall wollte es, dass die 30-jährige Wissenschaftlerin zur rechten Zeit an das richtige Thema geriet — an das Problem der natürlichen Strahlung von Uran, über das der französische Physiker Henri Becquerel gerade einen Forschungsbericht veröffentlicht hatte. Im Dezember 1897 machte sich Marie Curie daran, die winzige Menge elektrischer Ladungen, die das Uran an die Luft abgab, für ihre Dissertation systematisch zu messen. Sie benutzte dazu das von ihrem Mann 14 Jahre zuvor erfundene Piezo-Elektrometer. Es dauerte nur wenige Wochen, bis sie festgestellt hatte: Je größer der Uranbestandteil in den untersuchten Materialien, desto intensiver war die Strahlung, unabhängig von der Art der chemischen Verbindung, Beleuchtung und Temperatur. Marie Curie hatte damit die Strahlung als Atomeigenschaft des Urans identifiziert. Diese fundamentale Erkenntnis sollte die Grundlage für die Erforschung der Atomstruktur im 20. Jahrhundert werden.
Marie Curie untersuchte in der Folge so viele Proben von Mineralien, wie sie auftreiben konnte, und stellte dabei fest, dass nur Thorium ähnliche Eigenschaften wie Uran besitzt und Strahlen aussendet. Sie gab der neuen Eigenschaft von Uran und Thorium den Namen »Radioaktivität«.
Zusammen mit ihrem Mann Pierre Curie machte sie sich an die langwierige, mühevolle und monotone Aufgabe, Pechblende zu untersuchen, eine Uranverbindung, die weit aktivere Strahlen aussandte als das Uran selbst. Ihre gemeinsame Arbeit in den folgenden Jahren erforderte unendlich viel körperlichen Einsatz, Geduld und Anstrengung. Die Gloriole, mit der die Geschichte vor allem Marie Curie umgeben hat, ist auch ein Tribut an ihr Durchhaltevermögen. Legende wurde beispielsweise, wie Curie monatelang siedende Pechblende mit einer Eisenstange rührte, die fast so groß war wie sie selbst, und mit froststarren Fingern ihre Berechnungen ins Laborbuch schrieb. Das Forscherpaar begann im April 1898 mit 100 Gramm Pechblende. Bereits im Juli hatten die Curies die eigentlich radioaktive Substanz erhalten, aus der sie zwei neue Elemente mit weitaus stärkerer Radioaktivität isolierten. Dem einen gab Marie Curie in patriotischer Erinnerung an ihre Heimat den Namen »Polonium«. Das andere, das sich 1000-mal aktiver als Uran und für die Wissenschaft als interessanter erwies, nannte sie »Radium«.
Die Anfänge der Radiochemie
Wägbare Mengen der neuen Elemente, die die notwendigen Aussagen über Atomgewicht und Lichtspektrum erlaubten, waren äußerst mühsam herzustellen. Weil Radium in der Pechblende nur in Spuren von weniger als einem millionstel Teil zu finden ist, mussten riesige Mengen von Ausgangsmaterial verarbeitet werden. Die erhaltenen Substanzmengen waren anfangs so verschwindend gering, dass der Erfolg jeder analytisch-chemischen Operation nur durch die Zunahme der Strahlung, also durch elektrometrische Messungen festgestellt werden konnte. Dieses Verfahren, das von Marie Curie in die Wissenschaft eingeführt wurde, entwickelte sich zur grundlegenden Arbeitsweise der Radiochemie.
Insgesamt 60 Tonnen Uranrückstände bereiteten die Curies im Lauf der Zeit in einem alten Geräteschuppen der Pariser Fachhochschule für Physik und Chemie auf. Nach einem Jahr merkten sie, dass es im Alleingang nicht zu schaffen war, aus den vielen Tonnen Pechblende eine Spur reines Radium zu isolieren. So ließen sie die Rückstände von einer Firma aufbereiten. Die »Société centrale des produits chimiques« bezahlte die Chemikalien und Mitarbeiter und erhielt im Gegenzug einen Teil des Radiums, das sie anschließend teuer verkaufte. Der Ingenieur André Debierne übertrug das Extraktionsverfahren auf industrielle Maßstäbe. Das gewonnene Radiumsalz reinigte Marie Curie im Labor. Nach 45 Monaten hatte sie ein Zehntel Gramm Radiumchlorid beisammen, genug zur Bestimmung des Atomgewichts und eine Grundlage für weitere wissenschaftliche Versuche. Bis zur Reindarstellung des Radiums brauchte sie weitere fünf Jahre.
Internationale Anerkennung und Sympathie
Nach ihrem zweiten Nobelpreis forschte Marie Curie noch 23 Jahre unermüdlich weiter. Sie baute die gemeinsam mit ihrem früh verstorbenen Mann gewonnenen Erkenntnisse aus und untersuchte mit einem wachsenden Mitarbeiterstab weiter die physikalischen, chemischen und biologischen Wirkungen radioaktiver Strahlen. Lange vor ihrem Tod fand Marie Curie breite, internationale Anerkennung.
Kritiker meinen allerdings bis heute, dass die Forscherin den Nobelpreis für Chemie 1911 nicht ihrer Wissenschaft dankt. Denn der Wert der Entdeckung des Radiums sei mit dem Preis von 1903 bereits honoriert gewesen. Als eigentlichen Grund der neuerlichen Vergabe des Nobelpreises vermutet man schlicht menschliche Motive. Im Jahr 1911 begegnete Marie Curie im Kreis ausländischer Kollegen einer Welle der Solidarität und des Mitgefühls, als die Demütigung ihrer Abweisung durch die französische Akademie der Wissenschaften bekannt wurde und zugleich Gerüchte über eine Liebesaffäre mit dem französischen Physiker Paul Langevin in der Presse die Runde machten.
U. Fölsing