Marie und Pierre Curie

Maria Salomee Sklodowska (später Marie Curie) kam am 07. November 1867 in Warschau in der Fretastraße 16 zur Welt. Sie hatte vier Geschwister und war die Jüngste. Ihre Mutter leitete dort ein Mädchenpensionat, heute ist das Gebäude ein Museum zu Ehren von Marie Curie. Marias Vater war Lehrer für Physik und Mathematik an einem Gymnasium und nach der Geburt des letzten Kindes auch Professor und Inspektor. Die Mutter litt an Tuberkulose und vermied jede Berührung mit den Kindern. Dies führte dazu, dass Maria beim Umgang mit Menschen eher zurückhaltend wurde. Sie erlitt schon während der Kindheit schwere Schicksalsschläge, so verlor der Vater seine Anstellung als Inspektor, eine Schwester starb an Typhus und im Alter von zehn Jahren verlor sie ihre Mutter. Während der Schulzeit fiel Maria durch ihre große Begabung und ihren Lerneifer auf. Im Jahr 1883 absolvierte sie das Abitur als Jahrgangsbeste.

Da zu jener Zeit Frauen das Studium an einer Hochschule in Polen verwehrt war, nahm Marie 1885 zunächst eine Stelle als Gouvernante in einer Juristenfamilie an. Dort fühlte sie sich jedoch nicht besonders wohl: "Ein solches Höllenleben wünsche ich nicht meinem ärgsten Feind!" (Zitat aus einem Brief von Maria Sklodowska an ihre Kusine) In einer anderen Familie lief es besser für sie, dort durfte sie sogar die Dorfkinder unterrichten. Die dritte Gouvernantenanstellung war dann wieder in Warschau (1889-1891). Im Jahre 1891 ging Maria nach Paris, um dort Physik an der Sorbonne zu studieren. Sie konnte bei ihrer älteren Schwester Bronia wohnen und nannte sich ab diesem Zeitpunkt "Marie". Zu dieser Zeit erforderte es sehr viel Mut und Durchsetzungsvemögen, um als Frau studieren zu können, da die Universitäten damals fast nur von Männern besetzt waren. 1893 schloss sie das Physikstudium erfolgreich ab und erhielt ein Stipendium für ein Mathematikstudium.

Pierre Curie wurde am 15. Mai 1859 als Sohn eines Arztes und einer Fabrikantentochter in Paris geboren. Durch Privatunterricht unterstützt erhielt er bereits im Alter von 16 Jahren das Abitur und mit 19 Jahren den Universitätsabschluss in Physik. Ab 1878 arbeitete er als Assistent an der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät und leitete Seminare. Während dieser Zeit entdeckte er gemeinsam mit seinem Bruder und Kollegen Jacques bei Experimenten am Edelstein Turmalin die Piezoelektrizität. 1882 übernahm Pierre Curie die Leitung des Labors an der Schule für Industrielle Physik und Mathematik. 1895 erfolgte die Ernennung zum Professor. Im gleichen Jahr entdeckte er das Phänomen, dass Eisen beim Erhitzen ab einer bestimmten Temperatur seine ferromagnetischen Eigenschaften verliert. Dieser Temperaturpunkt wurde nach ihm benannt: Die Curie-Temperatur liegt beim Eisen beispielsweise bei 768°C, beim Nickel schon bei 358°C.


Gemeinsame Arbeiten

An der Pariser Universität lehrte Gabriel Lippmann (1845-1921, Erfinder der Farbfotografie und Nobelpreis 1908). Von Professor Lippmann bekam Marie Sklodowska zunächst kleinere Forschungsaufträge. Da sie sich über die eingeschränkten Möglichkeiten in Lippmanns Labor beklagte, vermittelte dieser den Kontakt zu Pierre Curie. Für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Kristalle hatten die beiden Curie-Brüder Preise erhalten und damit auch genügend Forschungsgelder und ein gut ausgestattetes Labor. Bald merkte Marie, dass zwischen ihr und Pierre Nähe entstand. Den ersten Heiratsantrages von Pierre im Jahre 1894 lehnte sie zunächst ab, ein Jahr später gab sie - nach einer Reise in ihre Heimat - schließlich doch nach und das Paar heiratete 1895. Aus der Ehe gingen die Töchter Irène und Éve hervor.

Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) entdeckte im Jahre 1895 die von Kathodenröhren erzeugten Röntgenstrahlen. Nur ein Jahr später berichtete Henri Becquerel (1852-1908) an einer Sitzung der Akademie der Wissenschaften in Paris von einer natürlichen Strahlung, die er bei Untersuchungen an der Pechblende mit Hilfe von Fotoplatten entdeckt hatte. Dies interessierte Marie Curie besonders und sie beschloss dem Phänomen auf den Grund zu gehen. Sie verwendete einen von Pierre Curie entwickelten Elektrometer und konnte so die vom Uran ausgehende Strahlenmenge messen. Marie Curie wies nach, dass das Phänomen direkt von der Uranmenge abhing und nicht von äußeren Faktoren. Sie suchte die natürliche Strahlung auch bei anderen Elementen und fand sie 1898 beim Thorium. Durch diese Entdeckungen wurde Pierre so gefesselt, dass er seine Arbeiten über die Piezoelektrizität liegen ließ und sich den Forschungen seiner Frau anschloss.

Beim Vergleichen der Strahlungsaktivität von reinem Uran mit seinem Erz, der Pechblende, und mit dem Chalkolith (heute: Torbernit, ein anderes Uranerz) fanden Marie und Pierre Curie eine wesentlich höhere Strahlenmenge in den Erzen. Marie vermutete, dass die Strahlung von einem bis dahin unbekannten Element in den Erzen ausging:

"Diese Anomalie hat uns in höchstem Grade verwundert, und als ich völlig sicher war, dass es sich um keinen experimentellen Fehler handelte, musste diese Anomalie begründet werden. Ich habe damals die Hypothese aufgestellt, dass die Minerale des Thoriums und Urans in geringer Menge eine Substanz enthalten, die wesentlich stärker radioaktiv sein musste als Thorium oder Uran. Dabei konnte es sich um keines der bisher bekannten Elemente handeln, denn alle waren bereits untersucht, es musste also ein neues chemisches Element sein..." (Marie Curie zitiert in Olgierd Wolczek: Maria Sklodowska-Curie, S. 70)

Marie Curie machte sich daran, das vermutete Element aus der Pechblende chemisch zu isolieren. Nach der Abtrennung des Urans in Form seiner Salze und der Abtrennung der Verunreinigungen stieg die Radioaktivität wie erwartet mit jedem Reinigungsschritt. Bei der Abtrennung der Bismutsalze erlebte sie jedoch eine Überraschung: Erwartet hatte sie, dass das vermutete, neue Element ähnliche Eigenschaften wie das Bismut zeigte und sich mit diesem abtrennen ließ. Der übrig bleibende, bariumsalzhaltige Anteil blieb jedoch ebenfalls radioaktiv. Daraus schloss sie, dass noch ein zweites radioaktives Element eine Rolle spielen musste. Für das bismutähnliche Element schlug Marie Curie den Namen Polonium vor, so wollte sie ihr Heimatland ehren.

Marie und Pierre Curie zeigten zu Beginn des Sommer im Jahre 1898 starke Ermüdungserscheinungen. Daher gingen sie in den Sommerurlaub. Pierre hielt seine Beschwerden für Rheuma und Marie litt an einer Entzündung an den Fingernägeln. Die beiden Forscher ahnten zu diesem Zeitpunkt noch nicht, wie gefährlich ihre Arbeit für die Gesundheit war. Mit Hilfe eines Spektroskops wies Eugène Demarcay (1852-1904, Entdecker des Europiums) die neue Spektrallinie (des Radiums) nach. Damit war der Nachweis erbracht, dass die Curies ein neues Element entdeckt hatten. Am 26. Dezember des Jahres 1898 berichteten die Curies von der Entdeckung des Radiums in einer Versammlung vor der Akademie der Wissenschaften.

In der Folgezeit gingen die Curies daran, größere Mengen der entdeckten Elemente zu isolieren. In einem barackenähnlichen Labor bereiteten sie große Mengen von uranhaltigem Erz auf. Sie bezogen das Rohmaterial von der Glasindustrie, die das Uran vom Uranerz vorher abgetrennt hatte. Das Erz stammte aus St. Joachimsthal in Böhmen und wurde nach der Uranaufbereitung dort in einem Waldstück deponiert. Das Material kam per Eisenbahn nach Frankreich. Marie kümmerte sich um die chemischen Arbeitsverfahren, die für sie Schwerstarbeit darstellte, und Pierre untersuchte die isolierten Proben auf die neuen Elemente. Obwohl die Curies mehr als zwei Eisenbahnwaggons Uranerz aufbereiteten, stellten sie nur etwa ein Zehntel Gramm Radiumchlorid daraus her. 1899 erhielten die Curies ein Angebot von einer Firma, Radium industriell zu produzieren. Unter der Leitung von André Louis Debierne (1874-1949) wurde die Produktion aufgenommen. Dabei entdeckte Debierne im gleichen Jahr noch das radioaktive Actinium.

1900 kam ein interessantes Angebot für ein Lehrstuhl an der Universität Genf. Paris wollte die beiden Wissenschaftler jedoch nicht verlieren, daher bot man beiden eine neue und besser bezahlte Arbeitsstelle an. Pierre erhielt einen Stelle an der Schule für Physik, Chemie und Naturwissenschaften und Marie eine Stelle als Physiklehrerin an der Mädchenoberschule in Sèvres.

Zwischen 1903 und 1904 verfestigte sich durch die Experimente von Ernest Rutherford die Theorie, dass bei der Strahlung Materie aus den Elementen geschleudert wurde. Marie Curie hatte eine Vermutung in dieser Richtung schon drei Jahre zuvor geäußert.

Angeregt durch Experimente von deutschen Forschern unternahm Pierre Curie einen Selbstversuch. Er bestrahlte eine Stelle seines Unterarms 10 Sekunden lang mit einer radiumsalzhaltigen Probe. Er berichtete von der Entstehung einer Wunde, die nur langsam heilte und auch tiefere Schichten der Haut betraf. Auch Marie Curie hatte an ihren Fingern "ähnliche Verbrennungen" erhalten, als sie "in einer kleinen versiegelten Glasröhre einige Zentigramm hochaktiver Materie trug." (Bericht von Pierre Curie) Aufgrund der Selbstversuche und nachfolgender Tierversuche empfahl Pierre den Einsatz der Strahlung zur Krebstherapie.

Da ab 1902 Radium in reinerer Form zur Verfügung stand, konnte man die Atommasse des Elements genauer bestimmen. Man erhielt den Wert 225,93 Dalton (Anmerkung: heute u = unit). 1903 war eine Erfolgsjahr für Marie Sklodowska-Curie und Pierre Curie. Im November erhielten sie in England die Davy-Medaille und lernten dabei Ernest Rutherford persönlich kennen. Noch im gleichen Jahr folgte der Nobelpreis für Physik. Sie erhielten den Preis für ihre Arbeiten zur Radioaktivität, gemeinsam mit Henri Becquerel. Erst dadurch war das Forscherehepaar finanziell unabhängig, und für Pierre wurde ein eigener Lehrstuhl an der Universität Sorbonne eingerichtet. Marie Curie war dort seine Assistentin. Die Curies verzichteten auf die Anmeldung von Patenten, so konnte sich die aufkommende Radiumindustrie ungehindert verbreiten.

Ein großer Einschnitt kam im Jahr 1906. Am 19. April überquerte Pierre bei strömendem Regen die Rue Dauphine und lief ohne sich umzusehen in eine Pferdekutsche. Der Wagen überrolte Pierre und das linke Hinterrad zermalmte seinen Kopf. An Pierres tragischem Tod zerbrach Marie Curie beinahe. Man bot ihr einen Monat später die Nachfolge von Pierres Professur an. Damit war sie die erste weibliche Professorin überhaupt an der Pariser Universität Sorbonne. Ihr erster öffentlicher Vortrag wurde von der Bevölkerung als Ereignis gefeiert. Trotzdem lastete Pierres Tod schwer auf ihr.

Im Jahr 1910 wurde am internationalen "Kongress für Radiologie und Elektrizität" in Brüssel die Maßeinheit Curie (Symbol C) für die radioaktive Strahlung eingeführt. Marie Curie erhielt die Aufgabe, 20 Milligramm reines Radium herzustellen. 1912 legte sie der internationalen Kommission ein Glasröhrchen mit 21,99 Milligramm reinem Radiumchlorid vor. Seither wird dieses Röhrchen in Paris im "Büro für Maße und Gewichte", geschützt in einem dicken Safe aus Blei, aufbewahrt. 1951 wurde 1 Curie als die Strahlungsaktivität, die von einem Gramm reinem Radium pro Sekunde ausgeht, definiert. Am 1.1.1986 wurde das Curie durch die abgeleitete SI-Einheit Becquerel abgelöst. (Umrechnungsfaktor: 1 Curie = 3,7 x 10¹⁰ Bq)

1911 machte ein Verhältnis von Marie mit dem verheirateten Paul Langevin von sich reden. Die Öffentlichkeit bauschte die Liäson zu einem Skandal auf. Langevin war unglücklich verheiratet und wollte sich scheiden lassen. Um ihre eigenen Vorteile zu sichern oder vielleicht auch aus Rache, stahl ihm seine Frau Liebesbriefe und übergab diese der Sensationspresse. Über die Verleihung des Nobelpreises für Chemie im gleichen Jahr konnte sich Marie Curie daher nur wenig freuen. Diesen zweiten Nobelpreis erhielt sie für die Entdeckung des Poloniums und des Radiums, sowie für die Isolierung des reinen Radiums und die Erforschung der Radiumverbindungen. Marie Curie wurde krank und floh aus dem öffentlichen Leben, sie hielt sich in diesem Jahr mehrmals in Sanatorien auf.

Während dem Ersten Weltkrieg von 1914-1918 war Marie Curie zusammen mit ihrer Tochter Irène in den Lazaretts an der Front tätig. Dort betreute Marie die Röntgenanlagen, während Irène als Sanitäterin arbeitete. Im Jahr 1921 unternahm Marie zusammen mit ihren Töchtern Irène und Éve eine Reise in die USA. Durch Vermittlung von Marie Meloney, der Redakteurin einer amerikanischen Frauenzeitschrift, spendeten amerikanische Gönner Curies Labor 1 Gramm Radium, das damals immerhin schon 100000 Dollar wert war. Die Reise wurde zu einen Triumphzug. Überall wurde Marie Curie stürmisch empfangen und Präsident Harding überreichte ihr im Weißen Haus symbolisch ein Gramm Radium als Attrappe. In den USA gab es zu jener Zeit 50 Gramm des seltenen Metalls, während Marie Curie in Paris nur ein einziges Gramm besaß. Erschöpft von den Anstrengungen kehrten die Curies nach Frankreich zurück.

Ab etwa 1923 litt Marie Curie unter einer Sehschwäche. Mehrere Operationen brachten nur kurzfristig eine Verbesserung. Das Leben als berühmte Wissenschaftlerin mit all seinen Verpflichtungen wurde für Marie Curie zunehmend zur Belastung. In den 1930iger Jahren schwanden ihre Kräfte immer mehr. Sie starb am 4. Juli 1934 in einem Sanatorium in der Schweiz. Nach heutigem Kenntnisstand entspricht ihr Krankheitsbild einer Leukämie. Sie war - wie viele andere, bedeutende Chemiker zuvor - Opfer ihrer eigenen Arbeit geworden.

Die Tochter Irène heiratete 1926 Maries Assistenten Frédéric Joliot (1900-1958). Das Ehepaar Joliot-Curie erhielt 1935 den Nobelpreis für Chemie für ihre Arbeiten zur Entdeckung der künstlichen Radioaktivität. Irène Joliot-Curie starb im Jahre 1956 ebenfalls an Leukämie. Maries Tochter Éve hatte keine naturwissenschaftlichen Ambitionen, sie wurde über hundert Jahre alt und starb erst 2007. Von ihr stammt auch eine Biographie über ihre Mutter.

1944 wurde das radioaktive Element mit der Ordnungszahl 96 erstmals künstlich hergestellt. Es erhielt zu Ehren von Marie und Pierre Curie den Namen Curium (Cm).