Bí mật đen tối của chất phóng xạ mạnh nhất hành tinh: Thảm kịch trăm năm còn day dứt

Sự bùng nổ và tàn lụi của Radium trong 3 thập kỷ đầu thế kỷ 20 vẫn là một trong những câu chuyện cảnh tỉnh chúng ta trong thời đại mới.

Vài ngày trước Giáng sinh năm 1895, nhà vật lý người Đức Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) là người đầu tiên trên thế giới phát hiện sự tồn tại của tia X (tia Röntgen). Vài tháng sau, khi đang nghiên cứu về loại tia X mới này, nhà vật lý người Pháp Henri Becquerel (1852-1908) vô tình phát hiện ra Uranium có tính phóng xạ.

Nhiều nhà khoa học, nhà phát minh và bác sĩ, trong đó có nhà bác học Thomas Edison, nhanh chóng bị tia X mê hoặc bởi khả năng có thể quan sát được những thứ vô hình từ chúng. Nhưng Marie Curie, một sinh viên trẻ người Ba Lan đang theo học bằng tiến sĩ tại Đại học Paris (Pháp), cho rằng phát hiện của tiến sĩ Henri Becquerel còn chứa nhiều điều bí ẩn cần khám phá hơn nữa.

Chính nghi vấn này đã trở thành động lực để Marie Curie chọn hiện tượng phóng xạ của nguyên tố Uranium làm đề tài bảo vệ luận án tiến sĩ. Chính tiến sĩ Henri Becquerel là người hướng dẫn luận án tiến sĩ cho Marie Curie.

Sau khi thử nghiệm vô số các vật chất phóng xạ, đặc biệt là quặng Uraninit, sử dụng thiết bị đo do chồng và anh trai Jacques phát minh, Marie Curie nhận thấy quặng Uraninit có tính phóng xạ lớn hơn Urani nguyên chất.

Để giải thích phát hiện này trên cơ sở khoa học, hai vợ chồng nhà bác học thiên tài Pierre Curie và Marie Curie đã dành nhiều năm trời nghiên cứu trong phòng thí nghiệm tại một căn hầm ẩm thấp với hàng nghìn phép tính toán và đo đạc.

Cuối cùng, vào năm 1898, Pierre Curie và Marie Curie đã chứng mình được rằng quặng Uraninit chứa một nguyên tố có tính phóng xạ cao hơn Uranium - Đó chính là Polonium. Marie Curie đã dùng tên của tổ quốc Ba Lan (Polska) để đặt tên cho nguyên tố phóng xạ có cường độ phóng xạ mạnh gấp 400 lần so với Uranium nguyên chất.

Ngày 21/12/1898, trong quá trình nghiên cứu, hai vợ chồng nhà bác học lại phát hiện thêm một nguyên tố có cường độ phóng xạ cực mạnh, mạnh hơn cả Urani và Polonium, đó là Radium. Radium có tính phóng xạ mạnh hơn 1 triệu lần so với Uranium có cùng khối lượng.

Hai vợ chồng Pierre Curie (1859 - 1906) và Marie Curie (1867 - 1934) trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Wikimedia.

Ngày 26/12/1898, nhà Curies đã thông báo phát hiện này đến Viện Hàn lâm Khoa học Pháp. Tên nguyên tố này được đặt sau đó một năm, mượn từ tiếng Pháp "Radium" vì khả năng phóng xạ cực mạnh của nó.

Tuy nhiên, vào ngày thông báo, do lượng Radium quá nhỏ nên giới khoa học chưa công nhận sự tồn tại của nguyên tố này.

Không nản chí! Vợ chồng nhà Curies đã quyết tâm lọc Radium từ quặng pitchblend lấy từ dãy núi Ore phân chia Đức và Cộng hòa Séc. Họ đã làm việc say mê, bất kể ngày đêm để lọc được 1 gram Radium nhỏ từ 8 tấn quặng pitchblend! Bởi thế, Radium rất đắt và quý giá.

Vì lọc Radium từ quặng pitchblend rất vất vả, hai vợ chồng nhà bác học Curies làm việc ngày đêm tìm cách sáng chế.

Sau bốn năm trời với hàng nghìn thí nghiệm cùng những phép tính toán, đo đạc, hai vợ chồng nhà Curies đã sáng chế thành công chất phóng xạ cực mạnh Radium. Với thành công đáng khâm phục này, năm 1903, Viện Khoa học Hoàng gia London (Anh) trao tặng Pierre Curie và Marie Curie Huân chương Devy.

Một tháng sau, Viện Hàn lâm Khoa học Thụy Điển tiếp tục vinh danh công lao to lớn của hai vợ chồng bằng giải thưởng Nobel Vật lý 1903. Họ đã chia sẻ giải thưởng danh giá này với tiến sĩ Henri Becquerel. Trường Đại học Paris phong tặng bà Marie Curie danh hiệu Tiến sĩ khoa học Vật lý xuất sắc.

Về sau, mỗi khi nhớ lại khoảng thời gian hai vợ chồng vất vả làm việc, Marie Curie nói rằng: "Bốn năm trời ròng rã đó, chúng tôi rất nghèo, cơ sở vật chất cho việc làm khoa học thực sự khó khăn, rất ít người đưa tay giúp đỡ, nhưng thực tình mà nói, đó là khoảng thời gian hạnh phúc nhất của chúng tôi...

Ngày hôm đó, toan trở về nhà, hình ảnh hiện tượng lạ trong phòng thí nghiệm khiến chúng tôi quay trở lại. Và rồi, chúng tôi sững sờ rồi ôm chầm lấy nhau mà ứa nước mắt vì sung sướng khi muối Radium trong lọ thí nghiệm phóng xạ ra ánh sáng màu xanh lấp lánh..."

Ba năm sau thành công mang tầm quốc tế đó, Marie Curie trải qua một biến cố cuộc đời đầy nước mắt. Năm 1906, chồng bà Pierre Curie đã vĩnh viễn ra đi sau một vụ tai nạn giao thông thương tâm. Một năm sau, bà nhận chức giáo sư và thay thế chồng đảm trách việc giảng dạy tại Đại học Paris.

Gạt nước mắt đau thương vì mất chồng đột ngột, Marie Curie cùng người bạn thân của hai vợ chồng là nhà hóa học người Pháp André-Louis Debierne quyết tâm tách Radium ra ở dạng kim loại nguyên chất. Năm 1910, với phương pháp điện phân dung dịch Radi clorua nguyên chất (RaCl2) dùng điện cực là thủy ngân, họ đã thành công.

8 năm sau, Marie Curie nhận giải Nobel Hóa học 1911 nhờ công trình khám phá ra hai nguyên tố hóa học là Radi và Poloni. Riêng thành công về việc tách Radium ở dạng kim loại, bà cố ý không lấy bằng sáng chế, mà để các nhà nghiên cứu tự do sử dụng.

Nhờ phát minh của vợ chồng nhà Curies về chất phóng xạ Radium, cùng công lao to lớn trong việc tách Radium ở dạng kim loại nguyên chất của Marie Curie và André-Louis Debierne, nên vào đầu thế kỷ 20, Radium kim loại lần đầu tiên được sản xuất công nghiệp.

Trong tài liệu nghiên cứu do vợ chồng Curies công bố, Radium tỏ ra vô cùng hữu ích trong lĩnh vực y học, đặc biệt là trong việc tiêu diệt tế bào ung thư. Theo đó, Radium có thể chữa được bệnh ung thu bằng cách tiêu diệt tế bào ác tính nhanh hơn quá trình các tế bào khỏe mạnh thực hiện. Vì thế, Radium nhanh chóng trở thành một trong những phương pháp trị liệu bức xạ (xạ trị) đầu tiên cho bệnh ung thư và các bệnh ngoài da khác.

Ánh sáng xanh lấp lánh tựa các vì sao trên bầu trời đêm lấp lánh đã "mê hoặc" nhiều người. Vì chưa hiểu hết sự nguy hiểm chết người của nguyên tố phóng xạ cực mạnh này, nên thời đó, ai ai cũng tôn vinh Radium là "thần dược", là thuốc trị bách bệnh, và nó được sử dụng ở khắp mọi nơi, trong mọi lĩnh vực.

Trong thời kỳ vàng son của Radium, từ năm 1917 đến 1926, hỗn hợp chứa Radium (mực phát sáng) được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đồng hồ. Thảm kịch tại New Jersey là câu chuyện liên quan đến Radium được nhắc mãi về sau.

Khoảng 2000 nữ công nhân tại New Jersey (Mỹ) được thuê để vẽ số và kim chỉ giờ bằng loại mực phát sáng kỳ ảo này. Các công nhân được hướng dẫn là mút đầu vẽ bằng miệng để bút vẽ chứa Radium tạo ra những nét đẹp nhất.

Hậu quả khủng khiếp chẳng ai có thể lường trước được đó là rất nhiều công nhân trong số đó về sau mắc các bệnh kỳ lạ rồi chết mà không rõ nguyên nhân. Vì bác sĩ pháp y bị mua chuộc nên nguyên nhân cái chết của các nữ công nhân này "đóng mác" là chết vì bệnh giang mai!

Không chỉ được sử dụng trong khâu sản xuất đồng hồ, Radium còn là thành-phần-không-thể-thiếu trong kem đánh răng, bánh xà phòng, mỹ phẩm, thuốc, thậm chí là cả trong đồ ăn, với những tác dụng được cường điệu hóa lên như làm trắng răng, mịn da, chữa bệnh và tăng cường sức khỏe.

Thảm kịch tại New Jersey là câu chuyện liên quan đến Radium được nhắc mãi về sau. Ảnh: Internet.

Tuy nhiên, khi những nghi vấn và lo ngại về sức khỏe bắt đầu xuất hiện vào những năm 1920, ngành công nghiệp sản xuất Radium bắt đầu suy giảm đáng kể.

Ngày nay, Radium hầu như không được sử dụng trong y học, ngoài việc điều trị một số bệnh ung thư xương cụ thể. Vì nó quá đắt và hiếm khi là nguyên liệu phổ biến cho xạ trị, vì thế, Radium được thay thế bằng các nguyên liệu khác như khí Radon và sau đó là đồng vị của Coban.

Tuy nhiên, xạ trị và kiến ​​thức về phóng xạ đi kèm với việc phát hiện ra Radium - nguyên tố có tính phóng xạ mạnh nhất hành tinh - vẫn cực kỳ quan trọng trong lịch sử khoa học của thế giới.

Câu chuyện về Radium với tính chất phóng xạ cực mạnh của nó - đóng vai trò như một con dao hai lưỡi với những lợi ích to lớn và tác động khôn lường lên sức khỏe và môi sinh - luôn phải được cân bằng trước khi nó mang đến những thảm họa tương tự như New Jersey.

Đó là lý do, cây viết của Independent phải nói rằng: Sự bùng nổ và tàn lụi của Radium trong 3 thập kỷ đầu thế kỷ 20 vẫn là một trong những câu chuyện cảnh tỉnh chúng ta trong thời đại mới.

Marie Curie là người phụ nữ đầu tiên trên thế giới vinh dự nhận được hai Giải Nobel trong hai lĩnh vực khác nhau, là Vật lý và Hóa học. Ảnh: Internet.

Marie Curie - Nhà vật lý & hóa học hết lòng vì khoa học

Ngày 14/7/1934, bà Marie Curie qua đời. Các bác sĩ kết luận bà bị trúng độc Radium do thường xuyên tiếp xúc với Radium trong phòng thí nghiệm. Thi hài của bà được mai táng ở ngoại ô Paris, bên cạnh người chồng Pierre Curie.

Nhờ những cống hiến không ngừng nghỉ của bà cho khoa học, bà Marie Curie là người phụ nữ đầu tiên trên thế giới vinh dự nhận được hai Giải Nobel trong hai lĩnh vực khác nhau, là Vật lý và Hóa học.

Năm 1995, tro xương của bà được đưa vào Điện Panthéon (Quận 5, thành phố Paris) - Nơi chôn cất và tôn vinh những nhân vật lịch sử và những người đã làm rạng danh cho nước Pháp. Bà trở thành người phụ nữ đầu tiên được an nghỉ tại đây vì cống hiến của mình.

Hình bà cũng đã hiện diện trong tờ 500 franc của Pháp cũng như nhiều tem thư và tiền kim loại.

Để ghi nhớ cống hiến lớn lao của nữ bác học kiệt xuất trong việc nghiên cứu các nguyên tố mang tính phóng xạ, người ta đã gọi đơn vị cường độ tính phóng xạ là "Curie".

Nguyên tố số 96, Curium , ký hiệu Cm, được đặt tên để tôn vinh vợ chồng nhà Curies.