Pierre Curie (1859-1906) fue un físico de nacionalidad francesa conocido por su gran destreza dentro del campo de la ciencia y la investigación. No obstante, se puede establecer que, a pesar de sus grandes aportes, fue un hombre modesto y sencillo. Esto trajo como consecuencia que fuera poco nombrado en la historia científica.
Para entender la obra de Pierre Curie y su impacto, es necesario conocer su vida, los primeros trabajos que publicó y la pasión que mostraba por la investigación. En líneas generales, muchos investigadores afirman que la física molecular y la disciplina atómica alcanzaron un gran desarrollo gracias a los trabajos realizados por este científico.
De hecho, se ha podido comprobar que sus investigaciones permitieron el crecimiento de disciplinas muy variadas como la química, biología, agricultura, medicina, metalurgia e incluso la historia.
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Biografía
Pierre Curie nació el 15 de mayo del 1859 en París, Francia. Tanto su abuelo paterno Paul Curie (1799-1853) como su padre Eugéne Curie (1827-1910) eran médicos; su abuelo Paul trabajó en Londres, Inglaterra y luego en un hospital militar de París, mientras que su padre realizó trabajos de investigación en el Museo de Historia Natural de Francia.
En sus estudios, Pierre recibió mucho apoyo de la familia, además de una formación liberal. Obtuvo la licenciatura en ciencias a los 17 años. Luego fue la universidad de la Sorbona y en 1877 se graduó en Ciencias Físicas. Rápidamente, en la Sorbona se desempeñó como asistente en un laboratorio de física.
Pierre tuvo un hermano mayor, Jacques (1856-1941) que también trabajaba en la Sorbona como ayudante de laboratorio, específicamente en la unidad de mineralogía. Pierre y Jacques tenían muy buena relación y compartieron intereses iguales por la investigación.
Pierre Curie falleció el 19 de abril de 1906 en París, producto de un accidente con un carruaje tirado por caballos; se cree que murió de forma instantánea.
El matrimonio con Marie Skłodowska
Pierre Curie y Marie Skłodowska se conocieron en 1894 gracias a un amigo mutuo. Marie era de origen polaco y acababa de obtener su grado en física en la Sorbona. Luego de un tiempo de amistad, Pierre y Marie contrajeron matrimonio en el mes de julio de 1895.
Los esposos Curie, luego de su matrimonio, continuaron sus investigaciones y estudios; Pierre trabajaba sobre las propiedades de los cristales y Marie inició su doctorado con el apoyo de su esposo.
Pierre y Marie tuvieron dos hijas: Eva e Irene. Eva Curie fue una gran escritora, de hecho en 1937 escribió la biografía de su madre. Mientras que, Irene Curie fue una importante investigadora en las áreas de física y química; sus trabajos la llevaron a recibir el premio Nobel de Química en 1935.
Los Curie siguieron una vida centrada en el trabajo científico y mantuvieron unas relaciones sociales restringidas a la familia y a un reducido grupo de amigos íntimos. Hacían todo juntos; el trabajo teórico, las investigaciones en el laboratorio y las actividades académicas.
Las primeras investigaciones y trabajos las realizaron en situaciones arduas, ya que tenían dificultad para lograr el equipamiento del laboratorio. Ambos tuvieron que dedicarse a dictar clases en la universidad para obtener los medios económicos necesarios.
Aportes de Pierre Curie
La piezoelectricidad
En 1880, los hermanos Pierre y Jacques Curie describieron el fenómeno de la piezoelectricidad: la propiedad de algunos cristales de generar electricidad cuando son sometidos a una tensión mecánica. De estas investigaciones los hermanos Curie publicaron varios artículos.
Además, producto de sus investigaciones en piezoelectricidad, Pierre desarrolló un instrumento conocido como el electrómetro Curie. Con esta herramienta lograba medir la electricidad emitida por los materiales piezoeléctricos. El electrómetro Curie fue utilizado por Marie en sus trabajos sobre las emisiones de sales de uranio.
Uno de los estudiantes de Pierre, Paul Langevin (1872-1946), desarrolló un sistema que aplicaba las bases de la piezoelectricidad. El método utilizaba ondas de sonido producidas por la vibración de cristales de cuarzo y permitía detectar embarcaciones submarinas.
El fenómeno de la radiactividad
En 1896, Henri Becquerel (1852-1908) descubrió el fenómeno de la radiactividad al observar que el uranio y las sales de ese metal exponían radiaciones capaces de atravesar los cuerpos y de impresionar una placa metálica. Marie Curie quedó intrigada por estos trabajos y trató de examinar una amplia variedad de materiales.
Pierre ayudó a su esposa en este proceso y a través de sus contactos con investigadores en el área de la química, adquirió una diversidad de muestras para que Marie las analizara. Parte del proceso de análisis implicaba la utilización del electrómetro Curie, con el cual detectaban mínimas emisiones en las sustancias.
Entusiasmado por los trabajos sobre la radiactividad, Pierre dejó sus estudios en cristales para ayudar a Marie en la purificación de compuestos químicos. En su laboratorio, Pierre y Marie descubrieron que la uraninita (mineral rico en uranio) cuadruplicaba en intensidad de radiación al uranio metálico.
En 1898, los Curie mostraron que habían descubierto una nueva sustancia con mayor poder radiactivo. El hallazgo fue llamado polonio, en honor al lugar de nacimiento de Marie. Luego documentaron el descubrimiento de un segundo elemento radiactivo al que llamaron radio.
Sin embargo, en 1898 la Academia de Ciencias de Francia informó a los esposos Curie que su hallazgo no sería admitido a menos que pudieran confirmar la pureza del elemento descubierto.
Los esposos no tenían las cantidades suficientes de radio como para ser analizadas y conseguirlas era muy costoso. Pierre no se desanimó por este problema y buscó donaciones. Sorpresivamente, un benefactor desconocido les concedió el dinero necesario para adquirir varias toneladas del material.
Los Curie trabajaron varios años en la purificación y obtuvieron la cantidad necesaria de cloruro de radio. La muestra se envió a Eugène Demarçay, un francés especialista en espectrometría de masas. Demarçay determinó la pureza del material y estimó el valor de su masa atómica.
Otros aportes
En 1880, Pierre Curie publicó su primer artículo en donde documentada un método novedoso para medir ondas infrarrojas; para esto utilizó electricidad producida por calor (termoelectricidad) y un pequeño armazón de metal.
Así mismo, en 1885 describió la temperatura de Curie y la definió como el nivel sobre el cual los materiales ferromagnéticos pierden sus propiedades y se vuelven paramagnéticos.
El Premio Nobel
Por sus aportes al campo de la radiactividad, Pierre Curie, Henri Becquerel y Marie Curie recibieron el Premio Nobel de Física en 1903.
Luego, en junio de 1905, Pierre dictó la conferencia Nobel sobre su trabajo y el de Marie en radioactividad. Siendo consciente de la trascendencia de su descubrimiento, dejó claro el alcance sus hallazgos tanto para el bien como para el mal de la humanidad.
Aplicaciones de sus hallazgos
El tratamiento del cáncer
Los hallazgos de Pierre fueron aplicados prontamente en el área de la medicina, como es el caso de los investigadores Danlos y Bloch, quienes realizaron experimentos utilizando radio en el tratamiento de trastornos de la piel como el del lupus eritematoso.
De igual forma, fueron determinantes los primeros trabajos para el tratamiento de los tumores cerebrales (gliomas). Es así como en 1930 el investigador Harvey Cushing desarrolló elementos que se introducían en el cráneo de los pacientes (bombas de radio) para el tratamiento de los gliomas.
Los ensayos iniciales sirvieron como base para el logro de técnicas que utilizan otras fuentes de radiación distintas al radio, como el yodo-124. Estas técnicas son empleadas para eliminar las células cancerosas o disminuir los gliomas malignos recurrentes.
La radiación gamma
Los esposos Curie donaron muestras de radio a sus colegas en física. De esta forma, en 1900, Paul Villard recibió una donación de radio que le permitió realizar investigaciones sobre las emisiones radiactivas del elemento, descubriendo el fenómeno de la radiación gamma.
Ahora se sabe que los rayos gamma consisten en fotones electromagnéticos. Hoy en día son muy utilizados en campos como la medicina, el control bacteriológico y preparación de alimentos.
La piezoelectricidad
Los estudios sobre la piezoelectricidad permitieron la creación del precursor del sonar. Este aparato llamado hidrófono utilizaba cuarzo piezoeléctrico y fue un invento revolucionario, ya que determinó el principio del funcionamiento de los sonares utilizados por los submarinos en la Segunda Guerra Mundial.
Estos sonares impulsaron el desarrollo de la tecnología de ultrasonido, el cual comenzó con los primeros escáneres rudimentarios en 1937. A partir de este año se sucedieron una serie de logros y hallazgos en la humanidad que tienen como base las investigaciones y aportes de Pierre Curie.
Los sensores y equipos piezoeléctricos han impactado enormemente en los campos de la electrónica y la ingeniería, apoyando el desarrollo de tecnologías de avanzada con una alta precisión.
Actualmente, el ultrasonido se aplica para la observación de la barrera hematoencefálica y para la introducción de elementos terapéuticos en el cerebro. Además, los sensores y actuadores piezoeléctricos, han facilitado el desarrollo de tecnologías médicas como es el caso de la cirugía laparoscópica.
Principales obras
– Sur l’électricité polaire dans les cristaux hémièdres à faces inclinées (1880).
– Recherches sur la détermination des longueurs d’onde des rayons calorifiques à basse température (1880).
– Contractions et dilatations produites par des tensions dans les cristaux hémièdres à faces inclinées (1880).
– Développement, par pression, de l’électricité polaire dans les cristaux hémièdres à faces inclinées (1880).
– Lois expérimentales du magnétisme. Propriétés magnétiques des corps a diverses temperaturas (1895).
– Sur une nouvelle substance fortement radioactive contenue dans la pechblende (1898).
– Action physiologique des rayons du radium (1901).
– Action physique de l’émanation du radium (1904).
Referencias
- Pierre Curie, radioactive substances, especially radium (2018). Recuperado el 14 de enero 2020 de: nobelprize.org
- Mould, R. (2007). Pierre Curie, 1859–1906. Recuperado el 14 de enero 2020 de: ncbi.nlm.nih.gov
- Marie Curie. Biographical. Recuperado el 15 de enero 2020 de: nobelprize.org
- Muñoz- Páez, A. (2013). Marie Sklodowska-Curie y la radioactividad. Recuperado el 15 de enero 2020 de: org.mx
- Manbachi, A., Cobbold R (2011). Development and application of piezoelectric materials for ultrasound generation and detection. Recuperado el 15 de enero 2020 de: net
- Martínez, R., González A. (2013). Historia y didáctica de la Química a través de sellos postales: un ejemplo con Marie Curie. Recuperado el 14 de enero 2020 de: scielo.org.mx