Pierre Curie (15. mai 1859 – 19. aprill 1906) oli prantsuse füüsik ja teerajaja kristallograafia, magnetismi, piesoelektri ja radioaktiivsuse alal.
Edulugu
Enne oma naise Marie Skłodowska-Curie uurimistööga liitumist oli Pierre Curie juba füüsikamaailmas lai alt tuntud ja austatud. Koos oma venna Jacquesiga avastas ta piesoelektrilisuse fenomeni, mille puhul kristall võib elektriliselt polariseeruda, ja leiutas kvartskaalu. Tema töö kristallide sümmeetria kohta ning tema avastused magnetismi ja temperatuuri vahelise seose kohta pälvisid ka teadusringkondades heakskiidu. Ta jagas 1903. aasta Nobeli füüsikaauhinda koos Henri Becquereli ja oma naise Marie Curie'ga.
Pierre ja tema naine mängisid võtmerolli raadiumi ja polooniumi – ainete, mis on oma praktiliste ja tuumaomadustega inimkonda märkimisväärselt mõjutanud – avastamisel. Nende abielu pani aluse teadusdünastiale: kuulsate füüsikute lastest ja lapselastest said ka kuulsad teadlased.
Marie ja Pierre Curie: elulugu
Pierre sündis Prantsusmaal Pariisis tootja Sophie-Claire Depuy ja vabamõtleva arsti dr Eugene Curie pojana. Tema isa toetas perekondatagasihoidlik meditsiinipraktika, rahuldades samal ajal oma armastust loodusteaduste vastu. Eugène Curie oli idealist ja tulihingeline vabariiklane ning asutas 1871. aasta kommuuni ajal haavatute haigla.
Pierre sai ülikoolieelse hariduse kodus. Esm alt õpetas ta ema, seejärel isa ja vanem vend Jacques. Eriti meeldisid talle ekskursioonid maapiirkondadesse, kus Pierre sai vaadelda ja uurida taimi ja loomi, arendades elukestvat loodusearmastust, mis oli tema hilisema teadlasekarjääri jooksul ainus vaba aja veetmine ja vaba aeg. 14-aastaselt näitas ta üles tugevat sobivust täppisteaduste jaoks ja asus õppima matemaatikaprofessori juures, kes aitas tal arendada oma andeid selles distsipliinis, eriti ruumilises kujutamises.
Poisina jälgis Curie oma isa katseid ja arendas eksperimentaalse uurimise maitset.
Farmakoloogidest füüsikani
Pierre teadmised füüsikast ja matemaatikast andsid talle 1875. aastal kuueteistkümneaastasena bakalaureusekraadi.
18-aastaselt sai ta Sorbonne'ist, tuntud ka kui Pariisi ülikoolist, samaväärse diplomi, kuid ei astunud rahapuudusel kohe doktorantuuri. Selle asemel töötas ta oma alma materis laborandina, saades 1878. aastal Paul Deseni assistendiks, kes vastutas füüsikatudengite laboritööde eest. Sel ajal töötas tema vend Jacques Sorbonne'i mineraloogia laboris ja nad alustasid viljakat viieaastast teaduslikku koostööd.
Edukas abielu
Aastal 1894 kohtus Pierre oma tulevase naise Maria Skłodowskaga, kes õppis Sorbonne'is füüsikat ja matemaatikat, ning abiellus temaga 25. juulil 1895 lihtsas tsiviilabielu tseremoonial. Pulmakingiks saadud raha soetas Maria kaks jalgratast, millega noorpaar tegi mesinädalate reisi läbi Prantsusmaa tagamaade ja mis olid aastaid nende peamiseks puhkusevahendiks. Nende tütar sündis 1897. aastal ja Pierre'i ema suri mõni päev hiljem. Dr Curie kolis noorpaari juurde ja aitas hoolitseda oma lapselapse Irene Curie eest.
Pierre ja Maria pühendusid teaduslikule tööle. Koos eraldasid nad polooniumi ja raadiumi, alustasid radioaktiivsuse uurimist ja kasutasid esimestena seda terminit. Oma kirjutistes, sealhulgas Maria kuulsas doktoritöös, kasutasid nad Pierre'i ja tema venna Jacquesi ehitatud tundliku piesoelektrimeetri andmeid.
Pierre Curie: teadlase elulugu
Aastal 1880 näitas ta ja ta vanem vend Jacques, et kristalli kokkusurumisel tekib elektripotentsiaal, piesoelektrilisus. Varsti pärast seda (aastal 1881) demonstreeriti vastupidist efekti: kristallid võivad deformeeruda elektrivälja toimel. Peaaegu kõik digitaalsed elektroonilised vooluringid kasutavad seda nähtust kristallostsillaatorite kujul.
Enne tema kuulsat doktoritööd magnetismist magnetiliste koefitsientide mõõtmiseks prantsuse keelfüüsik töötas välja ja täiustas ülitundlikku torsioonbilanssi. Nende modifikatsioone kasutasid selle valdkonna edasised uurijad.
Pierre uuris ferromagnetismi, paramagnetismi ja diamagnetismi. Ta avastas ja kirjeldas ainete magnetiseerumisvõime sõltuvust temperatuurist, mida tänapäeval tuntakse Curie seadusena. Selle seaduse konstanti nimetatakse Curie konstandiks. Pierre leidis ka, et ferromagnetilistel ainetel on kriitiline üleminekutemperatuur, millest kõrgemal kaotavad nad oma ferromagnetilised omadused. Seda nähtust nimetatakse Curie punktiks.
Põhimõte, mille Pierre Curie sõnastas, sümmeetriaõpetus, on see, et füüsiline mõju ei saa põhjustada asümmeetriat, mille põhjus puudub. Näiteks kaaluta olekus liiva juhuslikul segul puudub asümmeetria (liiv on isotroopne). Gravitatsiooni mõjul tekib välja suuna tõttu asümmeetria. Liivaterad "sorteeritakse" tiheduse järgi, mis suureneb sügavusega. Kuid see liivaosakeste uus suunaline joondus peegeldab tegelikult eraldumise põhjustanud gravitatsioonivälja asümmeetriat.
Radioaktiivsus
Pierre ja Marie radioaktiivsuse alane töö põhines Roentgeni ja Henri Becquereli tulemustel. 1898. aastal avastasid nad pärast hoolikat uurimist polooniumi ja mõni kuu hiljem raadiumi, eraldades uraniniidist 1 g seda keemilist elementi. Lisaks avastasid nad, et beetakiired on negatiivselt laetud osakesed.
Pierre'i ja Mary avastamineCuries nõudis palju tööd. Raha ei jätkunud ja transpordikulude kokkuhoiu eesmärgil sõideti tööle jalgratastega. Tõepoolest, õpetaja palk oli minimaalne, kuid paar teadlast pühendasid jätkuv alt oma aega ja raha uurimistööle.
Polooniumi avastamine
Nende edu saladus peitus Curie uues keemilise analüüsi meetodis, mis põhineb kiirguse täpsel mõõtmisel. Iga aine asetati ühele kondensaatoriplaadile ja õhujuhtivust mõõdeti elektromeetri ja piesoelektrilise kvartsi abil. See väärtus oli proportsionaalne toimeaine, näiteks uraani või tooriumi sisaldusega.
Paar testis suurt hulka peaaegu kõigi teadaolevate elementide ühendeid ja leidis, et radioaktiivsed on ainult uraan ja toorium. Siiski otsustasid nad mõõta kiirgust, mida kiirgavad maagid, millest ekstraheeritakse uraani ja tooriumi, nagu kalkoliit ja uraniniit. Maagi aktiivsus oli 2,5 korda suurem kui uraanil. Pärast jäägi töötlemist happe ja vesiniksulfiidiga leidsid nad, et toimeaine saadab vismutit kõigis reaktsioonides. Siiski saavutasid nad osalise eraldumise, märkides, et vismuti sulfiid oli vähem lenduv kui uue elemendi sulfiid, mille nad nimetasid polooniumiks Marie Curie kodumaa Poola järgi.
Raadium, kiirgus ja Nobeli preemia
26. detsembril 1898 teatasid Curie ja J. Bemont, "Municipal School of Industrial Physics and Chemistry" uurimistöö juht, Teaduste Akadeemiale saadetud aruandes uue avastamisest.element, mida nad nimetasid raadiumiks.
Prantsuse füüsik avastas koos ühe oma õpilasega esmakordselt aatomi energia, avastades äsjaavastatud elemendi osakestest pideva soojuskiirguse. Samuti uuris ta radioaktiivsete ainete kiirgust ning magnetväljade abil suutis ta kindlaks teha, et osad emiteeritud osakesed olid positiivselt laetud, teised negatiivselt ja kolmandad neutraalsed. Nii avastati alfa-, beeta- ja gammakiirgus.
Curie jagas 1903. aasta Nobeli füüsikaauhinda oma naise ja Henri Becquereliga. See anti tunnustuseks erakordse teenistuse eest, mida nad on osutanud professor Becquereli avastatud kiirgusnähtuste uurimisel.
Viimased aastad
Pierre Curie, kelle avastused ei pälvinud Prantsusmaal alguses laialdast tunnustust, mis ei võimaldanud tal asuda Sorbonne'i füüsikalise keemia ja mineraloogia õppetoolile, lahkus Genfi. See samm muutis asju, mis on seletatav tema vasakpoolsete vaadetega ja erimeelsustega Kolmanda vabariigi teaduspoliitika üle. Pärast seda, kui tema kandidatuur 1902. aastal tagasi lükati, võeti ta 1905. aastal akadeemiasse.
Nobeli preemia prestiiž ajendas Prantsuse parlamenti 1904. aastal looma Curie'le uue professuuri Sorbonne'is. Pierre ütles, et ta ei jää füüsikakooli enne, kui seal on täielikult rahastatud labor koos vajaliku arvu abilisi. Tema nõudmine täideti ja Maria võttis tema labori üle.
1906. aasta alguseks oli Pierre Curie esimest korda valmisalustada tööd sobivates tingimustes, kuigi ta oli haige ja väga väsinud.
19. aprillil 1906 Pariisis lõunapausi ajal, kõndides Sorbonne'i kohtumiselt kolleegidega, ületades vihmast libeda Rue Dauphine'i, libises Curie hobuvankri ette. Teadlane suri õnnetuses. Tema enneaegne surm, kuigi traagiline, aitas tal siiski vältida surma Pierre Curie avastamisest – kiirgusega kokkupuutest, mis hiljem ta naise tappis. Paar on maetud Pariisi Panteoni krüpti.
Teadlase pärand
Raadiumi radioaktiivsus muudab selle äärmiselt ohtlikuks keemiliseks elemendiks. Teadlased mõistsid seda alles pärast seda, kui selle aine kasutamine sihverplaatide, paneelide, kellade ja muude instrumentide valgustamiseks 20. sajandi alguses hakkas mõjutama laboritöötajate ja tarbijate tervist. Kuid raadiumkloriidi kasutatakse meditsiinis vähi raviks.
Polonium on saanud mitmesuguseid praktilisi rakendusi tööstus- ja tuumarajatistes. Samuti on teada, et see on väga mürgine ja seda saab kasutada mürgina. Võib-olla on kõige olulisem selle kasutamine tuumarelvade neutronpraimerina.
Pierre Curie auks 1910. aastal toimunud radioloogiakongressil, pärast füüsiku surma, nimetati radioaktiivsuse ühik, mis võrdub 3,7 x 1010 lagunemisega sekundis või 37 gigabecquerels.
Teaduslik dünastia
Ka füüsikute lastest ja lapselastest said suured teadlased. Nende tütar Irene abiellus Frédéric Joliotiga ja 1935. aastalnad said koos Nobeli keemiaauhinna. Noorim tütar Eva, sündinud 1904. aastal, abiellus USA diplomaadi ja ÜRO lastefondi direktoriga. Ta on mitmesse keelde tõlgitud raamatu Madame Curie (1938) autor.
Lapsetütar - Helene Langevin-Joliot - sai Pariisi ülikooli tuumafüüsika professoriks ja lapselaps Pierre Joliot-Curie, kes sai nime oma vanaisa - kuulsa biokeemiku - järgi.
