العالم الذي كشف سر النشاط الإشعاعي

كانت ماري كوري متميزة في مهاراتها منذ صغرها، وعلى الرغم من أنه في وقتها كان ممنوعًا على النساء دراسة العلوم في الجامعة، إلا أنها تمكنت من شق الطريق لمن جاء بعدها. كانت عالمة تحظى باحترام كبير وأول شخص يحصل على جائزتي نوبل، وكانت مساهمتها الرئيسية في دراسة الإشعاع الإشعاعي 

المقال: بات شيفا وجون جالاميدي، الشباب جاليليو

في مختبر معتم في باريس عام 1898، تقف العالمة ماري كوري وهي تحرك وعاءً من خام فقاعي (مركب كيميائي يحتوي على اليورانيوم. عند درجات حرارة عالية، يتحلل الخام وينتج منه اليورانيوم النقي)، ووجهها مغطى باليورانيوم. حبات من العرق. وبعد ساعات قليلة، في منتصف الليل، عادت هي وزوجها العالم بيير كوري إلى مكان التجربة - ولا يستطيعان تصديق أعينهما. تضيء بقعة متوهجة تكونت في لوحة الاختبار الغرفة بضوء مزرق. "هو بيير!" همست ماري وعيناها تدمع من الإثارة: "هل يمكن أن يكون كذلك؟ هل هذا حقا هو الشيء؟"

وبعد سنوات قليلة، تمت تسمية الشوارع في باريس باسم ماري وبيير كوري، وتم طباعة صورة ماري على الأوراق النقدية ويظهر وجهها على الطوابع والعملات المعدنية. عُرفت سيارات الإسعاف التي تعود إلى الحرب العالمية الأولى، والتي تم تكييفها لحمل معدات الأشعة السينية، باسم "Le Petit Curie" (The Little Curies)، وتُعرض في السينما أفلام عن العالم الأسطوري.

الميدالية الذهبية للطالب المتفوق

ولدت ماري سكلودوفسكا في 7 نوفمبر 1867 في وارسو، بولندا، وكانت الأصغر بين خمسة أطفال في عائلتها. وتعيش الأسرة ظروفاً صعبة بعد أن طُرد والدها من وظيفته بسبب آرائه السياسية. كان جميع أطفال عائلة سكلودوفسكي طلابًا موهوبين وممتازين بشكل استثنائي، وقد تفوقت عليهم ماري جميعًا. عندما كانت في الرابعة من عمرها، شاهدت أختها الكبرى وهي تكافح من أجل قراءة كتاب. أخذت ماري منها الكتاب وقرأت الجملة الأولى بطلاقة ودون أي أخطاء! نظرت حولها فرأت الجميع مذهولين، وانفجرت على الفور في البكاء لأنها كانت خائفة من أنها فعلت شيئًا محظورًا. صرخت ماري: "لم أفعل ذلك عن قصد، لكن الأمر كان سهلاً للغاية!"

كانت لدى ماري ذاكرة غير عادية. وبعد سنوات قليلة، قرأ أحد أصدقاء العائلة قصيدة جميلة بصوت عالٍ، وطلبت منه ماري نسخة من القصيدة. أراد الصديق أن يضايق ماري الصغيرة قليلاً وأخبرها أنه إذا كانت ذاكرتها بهذه القوة، فسوف يقرأ لها القصيدة مرة أخرى، وستتذكرها بالفعل عن ظهر قلب. قرأ القصيدة في أذنها. دخلت الغرفة الأخرى، وبعد نصف ساعة غادرتها وقد كتبت القصيدة على صفحة بإتقان.

عندما كانت ماري في السابعة من عمرها، توفيت أختها بسبب وباء التيفوس، وبعد ثلاث سنوات توفيت والدتها بسبب مرض السل. بعد الكوارث، كانت ماري طفلة حزينة ومنطوية، وكثيرًا ما كانت تبكي. على الرغم من حالتها، واصلت الدراسة بجد وتخرجت من صالة الألعاب الرياضية الحكومية كنجمة الفصل، مع الميدالية الذهبية للطالبة المتميزة لهذا العام. وكانت تبلغ من العمر 15 عامًا في ذلك الوقت.

أول امرأة في الجامعة

أرادت ماري بالطبع مواصلة دراسة العلوم في الجامعة، لكن لسوء الحظ، في بولندا في ذلك الوقت (تحت الحكم الروسي) كان يُمنع على الفتيات الدراسة! هل تعتقد أن هذا هو ما سيقف في طريق عالم المستقبل؟ لم تستسلم ماري الحازمة، وواصلت دراستها بشكل مستقل في المنزل، وكذلك في جامعة سرية، حيث كانت تُعطى دروسًا ليلاً في أماكن مختلفة. وفي الوقت نفسه، اهتمت بالأطفال لدعم أسرتها، وبشكل أساسي لتوفير المال للدراسة في الخارج.

ربما أدركت ماري أنه مقدر لها أن تصبح عالمة عظيمة، لكنها أدركت أن ذلك يعتمد على العمل الجاد. هكذا كتبت بعد بضع سنوات: "الاكتشافات العظيمة لا تندلع من عقول العلماء المحمومة الناضجة والجاهزة للاستخدام، ولكنها نتيجة عمل طويل الأمد".

ومرت سنوات قليلة، وفي سن الرابعة والعشرين انتقلت ماري إلى باريس وبدأت دراسة الكيمياء والفيزياء في الجامعة. وكانت أول امرأة تدرس هناك! كانت تدرس في النهار وتدرس في الليل لتكسب لقمة عيشها، وكانت بالكاد تملك المال لشراء لفتة من الخبز. وبعد عامين، حصلت على شهادة في الفيزياء، وتوجهت على الفور للدراسة للحصول على درجة الماجستير. حصلت على مساعدة مالية من الجامعة.

في أحد الأيام، تمت دعوتها للعمل في مختبر عالم شاب يدعى بيير كوري، الذي أجرى دراسات في المغناطيسية. بدأ الاثنان العمل معًا لساعات طويلة، وببطء، وبصرف النظر عن حبهما المشترك للعلوم، ازدهر حبهما أيضًا. تزوج العلماء الشباب وأنجبوا ابنتان - إيفا وإيرين.

أول امرأة تفوز بجائزة نوبل

من بين جميع المواضيع العلمية التي صادفتها ماري في دراستها، كان هناك موضوع واحد أذهلها بشكل خاص: الإشعاع الغامض الذي اكتشفه البروفيسور هنري بيكريل، المنبعث من مواد تحتوي على اليورانيوم. كان هذا الإشعاع قويًا جدًا لدرجة أنه تمكن من اختراق الجسم، مثل الأشعة السينية التي تم اكتشافها قبل بضع سنوات.

وكان لهذا الإشعاع الغامض خاصية غريبة بشكل خاص: فهو لا يعتمد على مصدر خارجي، مثل الأشعة السينية وأنواع الإشعاع الأخرى. ويبدو أن هذا الإشعاع انبعث من المادة نفسها، ولم يكن أحد يعرف حقًا كيف يفسر ما يفعله كل هذا الإشعاع داخل اليورانيوم وكيف وصل إلى هناك.

كما بدأ هذا الإشعاع الغامض يبهر بيير، زوج ماري، فتخلى عن بحثه في المغناطيسية وانضم إليها في بحثها. لقد كان تفسير ماري كوري للإشعاع ثوريًا حقًا: فقد اعتقدت أن مصدر الإشعاع يكمن في الطاقة المخزنة في الذرات نفسها وفي العمليات التي تجري فيها، وهو ما يخالف تمامًا ما كان مقبولًا في ذلك الوقت وهو أن الذرات لا يمكن تغييرها. . حتى أن ماري أعطت هذا الإشعاع اسمه المعروف: الإشعاع المشع (راديو = مشع، نشط = نشط).

في عام 1903، مُنح الزوجان كوري جائزة نوبل في الفيزياء، "تقديرًا للمساهمة البارزة التي حققاها من خلال بحثهما المشترك حول ظاهرة الإشعاع التي اكتشفها البروفيسور هنري بيكريل". وكانت ماري أول امرأة تفوز بجائزة نوبل.

أول شخص يفوز بجائزتي نوبل

ثم ضربت مأساة أخرى ماري المسكينة. عندما كانت ابنتهما الصغيرة تبلغ من العمر سبعة أشهر فقط، قُتل بيير في حادث سيارة - حيث دهسته عربة تجرها الخيول. منذ ذلك الحين، كان على ماري أن تفعل كل شيء بنفسها: واصلت أبحاثها بمفردها أثناء تربية ابنتيها الصغيرتين، وبدأت التدريس في جامعة باريس بدلاً من زوجها، وكانت أول امرأة تقوم بالتدريس هناك. حتى أنها طورت أساليب تدريس مبتكرة ورائعة، على سبيل المثال إجراء تجربة أمام الطلاب في الفصل.

מארי גם המשיכה את המחקר שהחלה בו עם בעלה על אוֹדות שני חומרים רדיואקטיביים חדשים שלא היו ידועים עד אז – לאחד קראה “פּוֹלוֹניוּם” על שם פולין, ארץ מוֹלדתהּ, ולאחר – “רַדיוּם”, מפני שבחושך הוא זוהר באור כחלחל (רדיוס בלָטינית פירושו “ شعاع من الضوء"). فاندهشت عندما اكتشفت أن جرامًا واحدًا من الراديوم لديه طاقة قادرة على رفع وزن عشرة آلاف طن إلى ارتفاع كيلومتر ونصف! لاكتشافها هاتين المادتين فازت ماري بجائزة نوبل أخرى، هذه المرة في الكيمياء. وكانت أول شخص يفوز بجائزتي نوبل.

وحتى مع حصولها على جائزتي نوبل، لم يكن من الممكن قبولها في الأكاديمية الوطنية الفرنسية للعلوم، لأنها امرأة. لم تدع ماري هذا التحيز المزعج يثبط عزيمتها، وبدأت في التحقيق في موضوع العلاج بالراديوم.

وكانت المشكلة أن الطاقة الهائلة التي تنبعث من المواد المشعة تشكل خطورة كبيرة على الجسم، لكن ماري لم تكن تعلم ذلك. عملت في مختبر دون حماية من الإشعاع، ونتيجة لذلك تضررت صحتها بشدة؛ أصيبت بسرطان الدم وتوفيت عن عمر يناهز 67 عاما.

الإشعاع الذي يدمر الأورام السرطانية

على الرغم من أن قصة ماري كوري بها العديد من الأجزاء الحزينة، إلا أنها تنتهي بتفاؤل كبير. وبعد الأبحاث التي أجرتها ماري مؤخرًا، أصبح للمواد المشعة الآن استخدامات مهمة جدًا في الطب. عندما يتم حقنها بكميات صغيرة في الجسم، فمن الممكن متابعتها بسهولة (بفضل إشعاعها) والتعرف على وظائف الجسم المختلفة بمساعدتها.

من المثير للدهشة أن الاستخدام الأكثر شيوعًا للإشعاع هو على وجه التحديد في علاج السرطان: فعندما يتم تشعيعه على جسم المريض بكميات مناسبة، فإنه قادر على تدمير الأورام السرطانية!

من المحاضرة التي ألقتها ماري كوري في إحدى الكليات في نيويورك قبل سنوات قليلة من وفاتها، هناك اقتباس يظهر حبها الخالص للعلم لا يُنسى بشكل خاص: "يجب ألا ننسى أنه عندما تم اكتشاف الراديوم، لم يكن أحد يعلم أنه سيكون كذلك". ثبت أنه مفيد في المستشفيات. كان العمل علمًا خالصًا. وهذا دليل على أن العمل العلمي لا يجب أن ينظر إليه من وجهة نظر فائدته المباشرة. يجب أن يتم ذلك من أجل العلم الجميل، ومن ثم هناك دائمًا فرصة لأن يكون الاكتشاف العلمي مفيدًا للبشرية، مثل الراديوم.

هل كنت تعلم

مصدر الإشعاع الإشعاعي

ونحن نعلم اليوم بالفعل أن مصدر الإشعاع الإشعاعي ليس في العمليات الكيميائية في الذرة بأكملها، بل في العمليات النووية التي تحدث فقط في نواة الذرة. ينشأ الإشعاع عن طريق اضمحلال نواة كبيرة وغير مستقرة من حيث الطاقة. ماذا يعني؟ مثلما أن البرج المكعب الطويل جدًا يكون غير مستقر ويميل إلى الانهيار بسهولة، كذلك هناك نوى ذرية تحتوي على الكثير من الطاقة. تميل النواة بطبيعة الحال، وفقًا للقوانين الأساسية للفيزياء، إلى التخلص من هذه الطاقة غير الضرورية، ويحدث هذا عندما يتم إخراج جسيمات مثل البروتونات و/أو النيوترونات من النواة.

هل كنت تعلم

ثلاثة أنواع من الإشعاع الإشعاعي:

إشعاع ألفا: تيار من الجسيمات يتكون من بروتونين ونيوترونين. وهذه الجزيئات ثقيلة وبطيئة نسبيًا، لذا لا يمكنها اختراق عمق الجسم، ولكنها قد تسبب حروقًا جلدية.

إشعاع بيتا: شعاع من الإلكترونات المنبعثة من النواة (نيوترون ينبعث إلكترون ويتحول إلى بروتون). يمكن للإشعاع أن يخترق عمق عدة ملليمترات في الجسم ويمكن أن يسبب إصابات خطيرة وتطور أورام خبيثة.

أشعة غاما: الإشعاع الكهرومغناطيسي (مثل الضوء) الذي ينتقل بسرعة الضوء. الإشعاع الأكثر نشاطًا وفتكًا في الكون، والذي يخترق حتى حاجزًا من الرصاص يبلغ سمكه عدة سنتيمترات! يمكن أن يسبب إصابات داخلية خطيرة وتطور الأورام الخبيثة.

ظهر المقال في عدد نوفمبر من مجلة الشباب جاليليو - شهرية للأطفال الفضوليين

هل تريد قراءة المزيد؟ للحصول على مجلة جاليليو شابة كهدية

قم بزيارة صفحتنا على الفيسبوك

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• ماري كوري - قصة المرأة الوحيدة التي فازت بجائزتي نوبل
• الأزواج الذين فازوا بجائزة نوبل