Physiknobelpreis 1903: Henri Becquerel — Marie Curie — Pierre Curie

Physiknobelpreis 1903: Henri Becquerel — Marie Curie — Pierre Curie

 

Henri Becquerel wurde für die Entdeckung des Phänomens der Radioaktivität ausgezeichnet. Die zweite Hälfte des Preises erhielten Marie und Pierre Curie für ihre gemeinsamen Untersuchungen zur radioaktiven Strahlung.

 

 Biografien

 

Antoine Henri Becquerel * Paris 15. 12. 1852, ✝ Le Croisic (Bretagne) 25. 8. 1908; Professor für Physik, seit 1889 Mitglied der Akademie der Wissenschaften, 1907-08 Präsident der Akademie der Wissenschaften.

 

Marie (Marya) Curie, geb Skłodowska, * Warschau 7. 11. 1867, ✝ Sancellemoz (Savoyen) 4. 7. 1934; 1906 Professorin an der Pariser Universität Sorbonne als Nachfolgerin ihres Mannes. Ab 1914 Leiterin des Institut du Radium in Paris; Curie entdeckte mit ihrem Mann Pierre 1898 die radioaktiven Elemente Polonium und Radium, sie begründete durch ihre Arbeiten die Radiochemie und erhielt 1911 den Chemienobelpreis.

 

Pierre Curie, * Paris 15. 5. 1859, ✝ Paris 19. 4. 1906; 1882-85 Lehrer an der Pariser École Municipale de Physique et de Chimie, ab 1895 dort Professor, Juli 1895 Eheschließung mit Marie Curie; 1904 Ruf auf den Physiklehrstuhl an der Sorbonne in Paris; 1906 Tod bei einem Verkehrsunfall.

 

 Würdigung der preisgekrönten Leistung

 

Röntgens Entdeckung von 1895, dass seine geheimnisvollen Strahlen von den stark fluoreszierenden Stellen der Glasröhre ausgingen, hatte die Frage aufgeworfen, ob fluoreszierende Substanzen in der Natur auch diese unsichtbaren Strahlen aussenden. Henri Becquerel in Paris war einer der Forscher, die dieser Frage nachgingen. Er wickelte eine Fotoplatte in dickes schwarzes Papier, platzierte das stärkste bekannte fluoreszierende Mineral darauf, nämlich ein kristallisiertes Uransalz, und legte diese Anordnung einige Zeit auf der Fensterbank in die Sonne. Tatsächlich sah er beim Entwickeln der Fotoplatte einen schwarzen Fleck an der Stelle, wo das Mineral gelegen hatte. Bei weiteren Versuchen spielte jedoch das Wetter nicht mit; der Himmel blieb bedeckt, und Becquerel ließ die Versuchsanordnung einige Tage lang in einer Schublade verschwinden. Trotz des vermeintlichen Fehlschlags entwickelte er die Platten schließlich doch — und fand zu seiner größten Überraschung, dass die Schwärzungen ohne Sonneneinwirkung genauso stark waren wie bei dem vorherigen Experiment mit Sonnenbestrahlung!

 

Mit diesem eher zufälligen Ergebnis eines gleichwohl erfahrenen Experimentators begann die Entdeckung der Radioaktivität. Becquerel war zunächst der Meinung, es mit einer besonders langlebigen Form von Phosphoreszenz zu tun zu haben. Er ließ seine Urankristalle im Dunkeln, legte sie auf immer neue Fotoplatten und merkte, dass sich die Intensität ihrer Strahlung selbst über Wochen und Monate hindurch nicht abschwächte. Außerdem — und auch das war anders als bei normaler Lumineszenz — wurde die Intensität unter der Einwirkung von Sonnenlicht auch nicht stärker. Diese Strahlen waren offensichtlich keine Lumineszenz, sondern eine ganz neues Naturphänomen. Becquerel nannte sie Uranstrahlen, als er erkannte, dass sie nur von uranhaltigen Substanzen ausgingen und umso stärker waren, je mehr Uran ein Mineral enthielt.

 

 Im Schatten Röntgens

 

Die Röntgenstrahlen immer im Hinterkopf, untersuchte er seine Uranstrahlen auf Ähnlichkeiten und Unterschiede. Damit verbrachte er einen großen Teil des Jahres 1896. Die Ergebnisse publizierte er in neun Artikeln, die 1896 und 1897 erschienen. Da man jedoch mit den Uranstrahlen nicht annähernd so gute Aufnahmen machen konnte wie mit den Röntgenstrahlen und zudem im Zuge der Röntgeneuphorie ständig jemand behauptete, neue Strahlen gefunden zu haben, wurden die Uranstrahlen in der Öffentlichkeit gar nicht und in der wissenschaftlichen Welt nur am Rande zur Kenntnis genommen. Und damit war das neue Phänomen auch für Becquerel abgehandelt.

 

Eine aus Polen stammende Nachwuchsphysikerin war allerdings anderer Ansicht. Gerade als der Entdecker das Feld verließ, entschied sich Marie Curie für die Becquerelstrahlen als Thema ihrer Doktorarbeit. Zum Nachweis der Strahlung bediente sie sich einer eigenen Methode. Die Strahlen hatten wie Röntgenstrahlen die Eigenschaft, die Luft elektrisch leitend zu machen, sodass man bei Auflegen der Substanz auf eine Kondensatorplatte und Anlegen einer Kondensatorspannung einen Strom messen konnte. Dieser Strom war ein direktes Maß für die Stärke der Strahlen und wurde mit einem von Pierre Curie entwickelten Instrument sehr präzise gemessen.

 

 Neue Elemente

 

Schon im Sommer 1898 konnte Marie Curie dank dieser Messmethode eine sensationelle Mitteilung machen: Das Mineral Pechblende, ein Uranerz, war viel stärker »radioaktiv« — Marie Curie prägte den Begriff in dieser Zeit — als von seinem Urangehalt her zu erwarten war. Die kühne Schlussfolgerung lautete, dass in der Pechblende ein neues, bislang unbekanntes und stark strahlendes Element enthalten sein müsse. Ab diesem Zeitpunkt legte Pierre seine eigenen Projekte zur Seite und arbeitete zusammen mit seiner Frau daran, diesen Stoff zu finden. Sie bearbeiteten die Pechblende mit üblichen chemischen Analyseverfahren und verfolgten durch ständige Messungen der Radioaktivität, in welchem Teil der Reaktionsprodukte der strahlende Stoff jeweils blieb. Schnell merkten sie dabei, dass sie es nicht nur mit einem, sondern sogar mit zwei neuen Substanzen zu tun hatten, die freilich nur in winzigsten Mengen im Ausgangsmineral enthalten waren. Im Juli 1898 konnten sie die Identifizierung des ersten Stoffs melden, den sie nach Maries Heimatland Polonium benannten; im Dezember 1898 gaben sie die Entdeckung des Radiums bekannt, das millionenfach stärker strahlte als Uran. Mit der Herstellung einer wägbaren, für eine Atomgewichtsbestimmung ausreichenden Menge Radium (man erhält einige Zehntelgramm aus einer Tonne Erz) war Marie bis 1902 beschäftigt. Im März 1903 machte Pierre dank dieser Menge jene Entdeckung, die das Radium erst richtig berühmt machte: Er fand heraus, dass das Radium ständig Wärme abstrahlt — eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle schien gefunden und beflügelte die Fantasie der Menschen.

 

Es ist sicher kein Zufall, dass sich gerade in diesem Jahr das Nobelkomitee für Physik einstimmig dafür entschied, den Nobelpreis an Becquerel und die Curies zu verleihen. Vor allem die Curies wurden damit zum Pressehit der Saison. Das Forscherpaar, das in härtester Knochenarbeit unter widrigsten Bedingungen das märchenhafte Element Radium gefunden hatte, wurde zu höchst unfreiwilligen Pressehelden und zum Inbegriff naturwissenschaftlichen Forschens. Im Jahr 1911 honorierte das Chemiekomitee die Entdeckung der Elemente seinerseits mit einem Nobelpreis für Chemie und betonte so den interdisziplinären Charakter des Gebiets. Marie Curie (Pierre starb 1906) wurde so zur ersten Empfängerin zweier Nobelpreise.

 

B. Ceranski