El legado de Marie Curie,
MUJER EJEMPLAR, AGUERRIDA,
BRILLANTE E INCANSABLE


Héctor Domínguez Álvarez[*]

La vida de Marie Curie transcurrió en una época caracterizada por las escasas oportunidades para el estudio que tenían las mujeres, aunque ella nunca se doblegó ante las adversidades. Fue la primera mujer que estudió Física en la Universidad de París, donde se distinguió como la mejor estudiante al término de su licenciatura, superando a todos sus compañeros; asimismo, fue la primera mujer en ocupar un puesto de profesora y de directora de un laboratorio en dicha universidad; y, sobre todo, fue la primera mujer que ganó no sólo un premio Nobel sino dos (en Física y en Química) por sus investigaciones acerca de la radioactividad. En su primera parte, este artículo aborda pasajes de la vida de Marie Curie, y en la segunda trata el tema de la radioactividad y algunas de sus principales características.



El legado de Marie Curie, mujer ejemplar, aguerrida, brillante e incansable

Maria Salomea Sklodowska, nombre original de Marie Curie, nació el 7 de noviembre de 1867 en Varsovia, Polonia. Fue la menor de cinco hijos del matrimonio formado por Wladyslaw Sklodowski, profesor de enseñanza media en física y matemáticas, y Bronislawa Boguska, maestra, pianista y cantante, que llegó a ser la directora del mejor colegio particular femenino de Varsovia.

En aquel entonces, Polonia estaba sometida al dominio ruso, cuyo emperador era el zar Alejandro II.

Wladyslaw Sklodowski y Bronislawa Boguska, padres de
Maria

Maria Salomea Sklodowska a los 16 años

El control de los rusos llegaba hasta las escuelas, donde se ponían en práctica dos programas de estudio, el oficial y por lo tanto obligatorio en idioma ruso, en el cual se estudiaba la historia y la lengua rusas; y otro no oficial, hasta cierto punto clandestino, el polaco. Desde luego, en las escuelas sólo se hablaba ruso y estaba prohibido que los profesores impartieran sus clases en polaco.

Cuando Maria Salomea tenía diez años, su mamá murió de tuberculosis, situación que la afectó en forma mayúscula. Por otra parte, su padre fue despedido de la escuela donde trabajaba, bajo sospecha de que difundía ideas nacionalistas entre sus alumnos. Esto trajo consigo una situación económica muy precaria para la familia, por lo cual tuvieron que convertir su casa en pensión.

Maria fue una estudiante muy brillante. El 12 de junio de 1883, a la edad de 15 años, terminó sus estudios de secundaria con las mejores calificaciones, incluida una mención de honor. Fue designada la mejor estudiante de su clase y le otorgaron una medalla de oro. Sin embargo, no podía continuar sus estudios en Polonia, ya que ni la Universidad de Varsovia ni las universidades del Imperio ruso aceptaban mujeres, en contraste con lo que sucedía en instituciones de educación superior de otros países.

Ante la difícil situación económica de su familia, parecía imposible que ella pudiera estudiar en el extranjero, en particular en París, donde quería cursar la licenciatura. Sin embargo, Maria hizo un pacto con su hermana mayor, Bronia, quien deseaba estudiar Medicina: Maria trabajaría en Polonia y le enviaría la mitad de su sueldo a fin de que estudiara su carrera en París; por su parte, Bronia se comprometía a pagarle la educación a su hermana, una vez que consiguiera su título universitario. Pasarían siete años para que Maria pudiera ir a París. Por ello, en 1886 se contrató como institutriz con la familia Zorawski, en una casa en el campo en las afueras de Varsovia. Su trabajo consistía en dar clases a dos hijas de esta familia, una niña de diez años y otra mayor, de nombre Bronka, que tenía 18 años, casi la misma edad que Maria. Las dos se hicieron muy buenas amigas. Cuando el hijo mayor de esta familia, Kasimierz Zorawski, regresó a casa desde Varsovia, donde estudiaba en la universidad, quedó encantado con Maria y pronto se enamoraron, e incluso hicieron planes para casarse. No obstante, los padres de Kasimierz se opusieron rotundamente a ello: ¡Cómo iba a casarse su hijo con alguien de clase inferior! Ella era pobre y su familia también. Kazimierz finalmente obedeció a sus padres y rompió su relación y el corazón de Maria. En 1889, ella dejó este empleo y consiguió otro, también como institutriz, en la casa de otra familia. En marzo de 1890, le llegó una carta de su hermana Bronia en la que le decía: “Te espero en París el año que viene”.

Por fin, en noviembre de 1891, a sus 24 años, Maria partió a París –una vez que su hermana había terminado sus estudios– e ingresó a la Facultad de Ciencias de la Universidad de la Sorbona, donde había 1825 estudiantes, de los cuales, 23 eran mujeres (en toda la Sorbona, de un total de 9000 estudiantes matriculados, sólo había 210 mujeres, y la mayoría de ellas estudiaban Medicina). Aunque al principio se hospedó en la casa de su hermana, Maria no encontró la tranquilidad y condiciones que requería para concentrarse en sus estudios, por lo que decidió alquilar un pequeño apartamento en el Barrio Latino, donde vivían los estudiantes. Su presupuesto era tan escaso que no podía destinar ni un centavo a lujos como carne, carbón para calentarse en época de invierno y ropa de recambio. Cenaba té, pan y mantequilla y de vez en cuando un huevo. Después de su austera cena, se dedicaba en cuerpo y alma al estudio. Ella se referiría a esos tiempos como “uno de los mejores recuerdos de mi vida” (Strathern, 1999). A pesar del amor que sentía por su patria, Polonia, se identificó a tal grado con el país que la recibía que afrancesó su nombre, cambiándolo a Marie cuando se matriculó. Luego de aprobar exitosamente todas las asignaturas de la licenciatura, presentó los exámenes finales en julio de 1893 y obtuvo notas superiores a las de todos sus compañeros.

Durante las vacaciones de verano, regresó a Polonia, donde fue objeto de varias muestras de admiración por parte de quienes defendían el derecho de las mujeres a la educación. Con base en su excelente desempeño en la licenciatura de Física, la Fundación Alexandrowitch le otorgó una beca que le permitió estudiar una segunda licenciatura, ahora en Matemáticas, terminada exitosamente en 1894.

Al poco tiempo, la Sociedad para el Desarrollo de la Industria Nacional también le otorgó una beca a fin de que pudiera estudiar las propiedades magnéticas de los aceros, bajo la supervisión del profesor Gabriel Lippmann, quien fuera uno de sus tutores en la Sorbona. Al iniciar su trabajo en el laboratorio, comprobó que no tenía el instrumental necesario ni la asesoría de algún científico experto en la materia. Por medio de un profesor alemán de Física, que se había casado con una joven polaca, conocida de Marie, ella pudo conocer a Pierre Curie, experto en el área de magnetismo.


Maria en la Sorbona de París (1891)



Pierre era un hombre callado, de 35 años, de barba y pelo cuidadosamente cortado, quien trabajaba para la Escuela de Física y Química Industrial. Se trataba de un científico brillante, que junto con su hermano Jacques había estudiado los cristales de cuarzo y descubierto el efecto piezoeléctrico. Pierre había enviudado 15 años antes de conocer a Marie. De su encuentro con él, Marie recodaría: “Iniciamos una conversación que no tardó en hacerse amistosa” (Strathern, 1999). Ambos descubrieron su gran afinidad en cuanto a temperamento e intereses académicos. Él era nueve años mayor que ella y ya había publicado varios trabajos importantes. A pesar de que los dos, por separado, y de acuerdo con sus experiencias, habían llegado a la conclusión de que el amor sólo servía para romperle a uno el corazón, terminaron enamorándose. Un año después, Marie anunciaba a su familia que se casaría con Pierre, y así fue como, el 26 de julio de 1895, Marie y Pierre Curie viajaron a Sceaux, en las afueras de París, donde vivía la familia de Pierre, para contraer matrimonio. La boda fue austera y recibieron dos bicicletas como regalo, que usaron para recorrer parte de la costa de la Bretaña Francesa en su viaje de luna de miel. De regreso, se instalaron en un apartamento en París. Marie continuó con sus investigaciones en acero, y Pierre, en cristales y en magnetismo. En 1897, Marie quedó embarazada y dio a luz el 12 de septiembre a una niña que recibió el nombre de Irene.


Pierre y Marie en 1903



Tras haberse titulado en dos disciplinas (Física y Matemáticas), Marie decidió continuar su formación académica con un doctorado en la Sorbona, por lo cual debía seleccionar el área de investigación. Resolvió centrarse en los trabajos del físico Henri Becquerel, quien en 1896 descubrió que las sales de uranio emitían unos rayos de naturaleza desconocida, a los que llamó “rayos uránicos”. Estos rayos eran suficientemente potentes para ionizar átomos del aire, es decir, liberaban carga eléctrica de dichos átomos y los hacían conductores de electricidad.

Marie Curie trabajando en su laboratorio



Marie Curie desarrolló sus experimentos y advirtió que los rayos descubiertos por Becquerel no eran una propiedad exclusiva del uranio y sus sales, sino que también la presentaba otro elemento: el torio. Sin embargo, el resultado más sorprendente fue el que encontró en dos minerales de uranio: la chalcolita y la pechblenda. La pechblenda es un mineral natural que, además de los óxidos de uranio, tiene muchas otras sustancias en pequeñas cantidades. Marie encontró que, si bien el contenido de uranio ya había sido extraído, las muestras procesadas emitían una radiación muy fuerte, y llegó a la conclusión de que estos compuestos debían contener algún o algunos elementos radioactivos hasta entonces desconocidos. Después de un arduo trabajo experimental, pudo identificar un nuevo elemento al que los Curie llamaron polonio, en honor a Polonia. En julio de 1898, ambos publicaron un artículo al respecto. A finales de ese mismo año, los Curie lograron identificar un nuevo segundo elemento radioactivo, al que llamaron radio, del vocablo latino que significa rayo. De esta investigación se derivó la palabra radioactividad.

Aunque Marie y Pierre Curie habían identificado estos dos nuevos elementos, tenían que aislarlos para poder caracterizarlos. Esto no fue una tarea fácil. Desde Austria les enviaron 10 toneladas de pechblenda con el uranio ya extraído, a fin de poder aislar los elementos nuevos. Por fin, en julio de 1902, lograron aislar una pequeña cantidad de radio.

Entre 1898 y 1902, los Curie publicaron un total de 32 trabajos científicos, entre los cuales se anunciaba que la exposición al radio destruía células de cáncer. En 1900, Marie fue la primera mujer nombrada catedrática de la Escuela Normal Superior de París. El 25 de junio de 1903 defendió su tesis doctoral, dirigida por el propio Becquerel, titulada “Investigaciones sobre las sustancias radioactivas”. Obtuvo el doctorado con la mención cum laude (algo así como mención honorífica). Ese mismo mes fueron invitados por la Real Institución de Gran Bretaña para pronunciar un discurso sobre la radioactividad, pero a Marie le impidieron hablar por ser mujer, de modo que sólo habló Pierre. Esta disertación fue traducida a cinco idiomas y reimpresa diecisiete veces. A partir de 1903, el matrimonio Curie empezó a padecer los primeros síntomas de problemas de salud asociados a su trabajo con sustancias radioactivas, que habían efectuado sin ninguna protección.

La Real Academia de las Ciencias de Suecia otorgó a Marie Curie el Premio Nobel de Física (1903) junto con su esposo y Henri Becquerel. Marie fue la primera mujer en la historia que obtuvo tal premio; sin embargo, la prensa francesa subestimó el papel de Marie en los trabajos de investigación o tendió a no hablar de ella por su origen polaco.

En abril de 1906, la familia sufrió una gran pérdida: Pierre murió en un terrible accidente de tráfico en París. Mientras caminaba en la calle Dauphine, bajo una intensa lluvia y muy posiblemente distraído en sus pensamientos, lo atropelló un carruaje tirado por caballos, y al caer bajo las ruedas se fracturó de manera fatal el cráneo. Marie, ahora su viuda, quedó muy afectada. El 13 de mayo de 1906, el Departamento de Física de la Universidad de París le ofreció el puesto que había sido creado para su esposo, y que aceptó con la esperanza de crear un laboratorio de categoría mundial como homenaje a él. Así se convirtió en la primera mujer en ocupar el puesto de profesora en esa universidad y también en la primera directora de un laboratorio en esa institución.


Grabado que ilustra el accidente fatal de Pierre Curie



En 1910, Marie sostuvo una relación amorosa con un amigo suyo que estaba casado, Paul Langevin. En contraste con lo que sucedía cuando los científicos varones se comportaban así, a Marie le armaron un escándalo, al extremo de arrojarle piedras a su casa. Esta situación la afectó mucho, y esa relación terminó.

En 1911, la Academia Francesa de Ciencia no aceptó su ingreso por ser mujer. En ese mismo año, la Real Academia de las Ciencias de Suecia le otorgó el Premio Nobel de Química. Sólo hay dos personas que han conseguido dos premios Nobel en la historia: Marie Curie y Linus Pauling.

Marie decidió tomarse un tiempo fuera de Francia y se trasladó a la costa de Inglaterra. En septiembre de 1914, al inicio de la Primera Guerra Mundial, las tropas alemanas invadieron Bélgica y el noreste de Francia. El gobierno francés y Marie Curie se desplazaron a Burdeos, en el suroeste de Francia. Marie llegó hasta ahí a fin de evitar que la cantidad de radio que poseía cayera en manos enemigas.

Wilhelm Röntgen descubrió en 1895 que los rayos X podían atravesar los tejidos humanos, pero no los huesos, como sucedió al irradiar con rayos X la mano de su propia esposa. El perfil de los huesos quedó revelado en la placa fotográfica utilizada para este fin. Al estallido de la Primera Guerra Mundial, Marie tomó la iniciativa, junto con su hija Irene, de equipar camiones con dispositivos de rayos X a fin de que se usaran para localizar de modo certero las lesiones de los heridos y de esa forma lograr que los médicos pudieran operar con mejor precisión. Marie instruyó a muchos médicos en el uso de estos rayos. A los camiones equipados con aparatos de rayos X enviados a los campos de batalla se les llamó los “pequeños Curie” (en francés, petites Curie). Con ellos se tomaron más de un millón de radiografías y de esta forma se salvaron muchas vidas. Este hecho le dio gran fama y le valió un enorme reconocimiento a Marie Curie: entre otros muchos honores, destaca que la Universidad de Varsovia la nombró profesora honoraria y en París fue designada directora del recién creado Instituto de Radio.

En aquel entonces, se llegó a considerar que el radio era una cura segura para el cáncer. Marie nunca lo aseguró así, pero sí creía que podía utilizarse en algunos tratamientos contra dicha enfermedad, con lo cual nació la radioterapia, que hasta la fecha se sigue usando para combatir algunos tipos de cáncer.


Irene y su madre trabajando en el laboratorio, 1925.



En 1933, Marie cayó enferma como resultado de toda la radiación que había absorbido su cuerpo durante mucho tiempo. Sus médicos le aconsejaron trasladarse a un sanatorio en los Alpes franceses a fin de respirar aire puro. Sin embargo, el 4 de julio de 1934, a los 66 años, murió en el sanatorio de Sancellemoz. Dos días más tarde fue enterrada en Sceaux, Francia, junto a su querido esposo Pierre.

Poco más de sesenta años después, el 20 de abril de 1995, Marie y Pierre Curie recibieron un reconocimiento oficial por parte del Estado francés, que dispuso el traslado de sus restos al Panteón de París, santuario laico donde descansan los restos de las personas ilustres de Francia. El acto fue encabezado por los presidentes de Francia y de Polonia. El presidente de Francia destacó la gran capacidad de trabajo, ingenio y entrega de Marie Curie, así como su heroica lucha por abrirse camino en un mundo de hombres lleno de prejuicios. En su discurso, afirmó: “El combate de la ciencia es el de la razón contra las fuerzas del oscurantismo, el combate de la libertad de espíritu contra la esclavitud de la ignorancia” (Muñoz, 2012).

En resumen, Marie Curie dejó un gran legado a la humanidad: la convicción, la disciplina, la responsabilidad y el férreo carácter pueden ser las herramientas para abrirse paso en un mundo lleno de prejuicios y adversidades, principalmente para el género femenino.





Ahora hablemos de radioactividad. Inicialmente, recordemos un modelo sencillo de lo que es un átomo. Está formado con tres tipos de partículas: los protones, con carga positiva; los electrones, con carga negativa, en una misma cantidad que los protones, pero con una masa mucho más pequeña; y los neutrones, del mismo tamaño y casi con la misma masa que los protones, pero sin carga eléctrica. Los protones y los neutrones forman el núcleo del átomo alrededor del cual giran los electrones. El núcleo del átomo es extraordinariamente pequeño en comparación con el volumen de un átomo; sin embargo, el núcleo tiene una masa casi dos mil veces mayor a la de los electrones, por lo que el peso del átomo está concentrado en el núcleo. Cada elemento se caracteriza por la cantidad de protones que posee. Si el átomo tiene 26 protones, se trata de un átomo de hierro; si tiene 20 protones, será un átomo de calcio; y si posee un núcleo con 7 protones, se trata del elemento nitrógeno. En suma, la cantidad de protones determina el elemento del que se trata.

Existen elementos de un mismo elemento, es decir, con la misma cantidad de protones y que poseen diferente cantidad de neutrones. A estos átomos, que no son exactamente iguales, se les llama isótopos de un mismo elemento; por ejemplo, existen dos isótopos del hierro, elemento que tiene 26 protones, uno con 30 neutrones y otro que tiene 28. Nos referimos al primero como hierro-56, mismo que se denota 56Fe y el segundo como hierro-54 o 54Fe. Nótese que el 56 y el 54 son la suma del número de protones y neutrones.

Como se mencionó anteriormente, el núcleo del átomo está conformado por los protones y los neutrones; sin embargo, ¿cómo es posible que los protones que tienen carga positiva se mantengan juntos, si de acuerdo con las leyes del electromagnetismo las cargas del mismo signo tienden a repelerse entre sí? Pues sucede que hay una fuerza llamada interacción nuclear fuerte, que es la responsable de mantener unidas a las partículas que forman el núcleo atómico. Esta fuerza es muy intensa cuando los protones y neutrones están muy cerca unos de otros, pero disminuye fuertemente si se alejan entre ellos. Cuando los protones están cerca en núcleos pequeños, la fuerza nuclear supera a la fuerza eléctrica de repulsión y el núcleo es estable. Pero para protones lejanos, como aquellos que están en lados opuestos en núcleos grandes, la fuerza nuclear fuerte de atracción puede ser pequeña en comparación con la fuerza eléctrica de repulsión. En consecuencia, un núcleo mayor no es tan estable como uno más pequeño.

Más de 99 por ciento de los átomos en nuestro medio ambiente son estables, lo cual significa que no cambiarán en el tiempo. En contraste, algunos tipos de átomos son inestables, pues se irán transformando con el tiempo de un elemento a otro diferente. De hecho, los elementos por arriba del plomo, que tiene 82 protones, son radioactivos, ya que emiten alguno de los tres tipos de radiación: alfa, beta o gamma. Los rayos alfa son núcleos de helio formados por dos protones y dos neutrones, por lo que tienen carga eléctrica positiva (les faltan los electrones); los rayos beta son electrones y por tanto poseen una carga negativa; y los rayos gamma, que no tienen carga eléctrica alguna, son radiación electromagnética con una frecuencia superior a la de los rayos X, lo cual los hace altamente energéticos y peligrosos.

Es importante destacar que las radiaciones anteriores se generan en el núcleo de estos elementos, por lo que estas emisiones hacen que el núcleo se vaya transformando, de tal modo que se forma un elemento distinto. A este cambio de un elemento en otro se le llama transmutación. Pongamos un ejemplo: el uranio-238, cuyo núcleo contiene 92 protones y 146 neutrones, al emitir una partícula alfa (un núcleo de helio), se queda con dos protones y dos neutrones menos. El resultado es un núcleo diferente que contiene 90 protones y 144 neutrones. Este núcleo corresponde a un elemento distinto: el torio-234. Pero este último elemento también es radioactivo, de tal forma que al emitir un rayo beta (un electrón), se descompone en protactinio-234 y así continúa una cadena de 13 desintegraciones más con emisiones de partículas alfa y beta, hasta llegar al plomo-206, que es estable y por lo tanto ya no se transforma en otro elemento. Las series de desintegración que existen en la naturaleza muestran que no hay ningún elemento estable más allá del plomo, pues todos los elementos en esa región sufrirán desintegraciones en cadena. La razón de ello es la existencia de demasiados protones en el núcleo que impiden que se mantenga estable.

Ahora bien, ¿qué tan rápido se desintegra un elemento radioactivo determinado? La rapidez de desintegración de un elemento radioactivo varía de elemento a elemento. Para medir este parámetro se define vida media como el tiempo que tarda la mitad de una cantidad original de un isótopo radioactivo en decaer o desintegrarse. Se trata de un decaimiento exponencial. Esto significa que si la vida media del fósforo-33 es de veinticinco días, al término de los primeros 25 días la cantidad de masa radioactiva será la mitad de la cantidad que había al inicio; a los cincuenta días quedará la mitad de la que había a los 25, es decir, una cuarta parte de la masa original; 75 días después del inicio quedará la mitad de ese cuarto, o sea, la octava parte, y así sucesivamente. Desde luego, los elementos radiactivos tienen diferente vida media, por ejemplo, el radio-226 tiene como vida media 1620 años; el uranio-238, 4500 millones de años; el carbono-14, 5730 años; el cobalto-60, 5.27 años, y hay radioisótopos de algunos elementos que tienen una vida media de menos de una millonésima de segundo. En suma, cada isótopo de cada elemento radioactivo tiene su propia y característica vida media.



Conclusiones


Actualmente, la radioactividad tiene numerosas y diversas aplicaciones en diferentes áreas, como la generación de energía eléctrica a través de las plantas termonucleares (en México existe una en Laguna Verde, Veracruz); como trazador radioactivo en la localización de fugas de líquidos en tubos; también como trazador en el ámbito médico para el diagnóstico de ciertas enfermedades, y como fuente para destruir células cancerosas; asimismo, como rastreador de fertilizantes en diversos alimentos en el sector agrícola. Por último, no se puede omitir el muy lamentable uso que se le ha dado a la energía nuclear en el diseño de armas mortíferas, como las bombas –mal llamadas atómicas, pues en realidad son bombas nucleares–, lanzadas al final de la Segunda Guerra Mundial sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki, en Japón, que produjeron miles de muertes y heridos inocentes.


Panóramica de la planta termonuclear de Laguna Verde, Veracruz


Esperamos que la ciencia y la tecnología sigan avanzando en la aplicación de la energía nuclear para usos pacíficos en bien de la humanidad.



Referencias

STRATHERN, P. (1999). Curie y la radioactividad en 90 minutos. Madrid: Siglo XXI de España.

MUÑOZ, A. (2012). Marie Curie. La radiactividad y los elementos. Barcelona: RBA Coleccionables.

NOTAS

* Físico, divulgador de la ciencia.
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