- Lexikon
- Physik Abitur
- 7 Atom- und Kernphysik
- 7.2 Physik des Atomkerns
- 7.2.2 Kernmodelle
- Irène und Frédéric Joliot-Curie
Irène und Frédéric Joliot-Curie
IRENE UND FREDERIC JOLIOT-CURIE lebten in einer Zeit, in der sich die Atomphysik und ihre Nutzung sehr schnell entwickelte, teilweise auch bedingt durch solche gravierenden Ereignisse wie den Zweiten Weltkrieg von 1939-1945.
1896 hatte H. BECQUEREL (1852-1908) die Radioaktivität entdeckt. MARIE und PIERRE CURIE, die Eltern von IRÈRE CURIE, untersuchten die natürliche Radioaktivität genauer und erhielten für ihre Untersuchungen 1903 gemeinsam mit BECQUEREL den Nobelpreis für Physik. Darüber hinaus erhielt MARIE CURIE 1911 den Nobelpreis für Chemie. 1911 bzw. 1913 hatten ERNEST RUTHERFORD ( 1871-1937) und NIELS BOHR (1885-1962) ihre Atommodelle entwickelt. 1932 entdeckte J. CHADWICK (1891-1974) das Neutron, dessen Existenz schon vorhergesagt war. E. FERMI (1901-1954) fand in den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts eine Reihe von Transuranen. OTTO HAHN, FRITZ STRASSMANN und LISE MEITNER entdeckten 1937/38 die Kernspaltung.1945 erfolgte die erste Atombombenexplosion, 1954 entstand das erste Kernkraftwerk. In dieser bewegten Zeit lebten und wirkten IRENE UND FREDERIC JOLIOT-CURIE.
IRENE CURIE - Kind berühmter Eltern
IRENE CURIE ist die erste Tochter der berühmten Atomforscher MARIE und PIERRE CURIE. Sie wurde am 12. September 1897 in Paris geboren. Ihre Schulausbildung erhielt sie in einer privaten Unterrichtsgemeinschaft, die ihre Mutter mit einigen ihr bekannten Professoren ins Leben gerufen hatte. Ihr Vater, PIERRE CURIE, war 1906 bei einem Unfall ums Leben gekommen. Nach der Reifeprüfung begann sie bereits mit 17 Jahren an der Sorbonne in Paris Physik und Mathematik zu studieren. Im Ersten Weltkrieg unterstützte IRÈNE ihre Mutter beim Aufbau fahrbarer Röntgenstationen und unterrichtete auch das Bedienungspersonal, setzte parallel dazu aber ihre Ausbildung fort. Ab 1918 war sie als Assistentin am Radiuminstitut (Institut du radium) in Paris tätig, das ihre Mutter leitete. Hier promovierte sie 1925 mit einer Arbeit über die Alphastrahlung von Polonium. An diesem Institut lernte sie 1925 auch den Physiker FRÉDÉRIC JOLIOT kennen. Die beiden heirateten 1926 und nahmen den gemeinsamen Familiennamen JOLIOT-CURIE an. Aus ihrer Ehe gingen zwei Kinder hervor.
FRÉDÉRIC JOLIOT - eine schwierige Entwicklung
FRÉDÉRIC JOLIOT wurde am 19. März 1900 als siebtes Kind einer mittellosen Kaufmannsfamilie geboren. Nach dem Schulbesuch war ihm zunächst aus finanziellen Gründen eine akademische Karriere verschlossen. Er studierte ab 1919 die Hochschule für Industrielle Physik und Chemie der Stadt Paris, deren Direktor der Physiker PAUL LANGEVIN war. Dieser hat die Entwicklung von F. JOLIOT entscheidend beeinflusst und gefördert. 1945 äußerte sich JOLIOT-CURIE gegenüber seinem Lehrer folgendermaßen:
„Wir sind Ihnen dafür dankbar, dass Sie uns auf allen Gebieten des Denkens und Handelns aufgeklärt haben, und deshalb bewundern und lieben wir Sie.“
Nach Abschluss seines Ingenieurstudiums ging FRÉDÉRIC JOLIOT 1925 an das von MARIE CURIE geleitete Radiuminstitut und promovierte dort 1930 mit einer Arbeit zur Elektrochemie des radioaktiven Poloniums.
Die Zeit gemeinsamer Forschungen
Nach der Heirat und der Promotion von FRÉDÉRIC JOLIOT-CURIE begann eine sehr fruchtbare Zeit gemeinsamer Forschungen. Die Höhepunkte waren ihr Anteil an der Auffindung des Neutrons und die Entdeckung der künstlichen Radioaktivität, für die beide 1935 den Nobelpreis für Chemie erhielten.
IRÈNE JOLIOT-CURIE wurde 1932 Forschungsleiter und 1946 Direktorin des Radiuminstituts. Darüber hinaus war sie seit 1937 als Professorin für Physik an der Sorbonne tätig. Als Unterstaatssekretärin in der französischen Volksfrontregierung wirkte sie für den gesellschaftlichen Fortschritt und setzte sich im Nationalkomitee der französischen Frauenunion für die Gleichberechtigung der Frauen ein. Ab 1945 arbeitet sie auch als Kommissarin der französischen Atomenergiebehörde beim Bau des ersten französischen Kernreaktors mit, wurde aber 1951 wegen „kommunistischer Umtriebe“ aus dieser Tätigkeit entlassen.
FRÉDÉRIC JOLIOT-CURIE wurde 1937 Professor am Pariser Collège de France und 1943 Mitglied der französischen Akademie der Wissenschaften.
Die Forschungen des Ehepaars und ihrer Mitarbeiter wurden durch die deutsche Besetzung Frankreichs im Jahr 1939 abrupt unterbrochen.
Während des Zweiten Weltkrieges blieb FRÉDÉRIC JOLIOT-CURIE im von den Deutschen besetzten Frankreich, schickte jedoch seine Mitarbeiter mit den wichtigsten Geräten und Materialien zur Atomforschung ins englische Exil. Seine Frau und er kämpften aktiv gegen die deutsche Besatzungsmacht.
Nach dem Zweiten Weltkrieg wandte sich FRÉDÉRIC JOLIOT-CURIE der friedlichen Nutzung der Atomenergie zu. Er wurde 1945 zum Hochkommissar und Vorsitzenden der französischen Atomenergiebehörde ernannt und war in dieser Funktion führend an der Entwicklung des ersten Kernreaktors Westeuropas beteiligt, der in kurzer Zeit fertiggestellt und 1948 in Betrieb genommen wurde. Seine Vorhaben in der Atomforschung konnte er allerdings nicht mehr verwirklichen, denn er wurde 1950 aus politischen Gründen - er war aktives Mitglied der kommunistischen Partei Frankreichs - aus seinen Funktionen als Direktor des französischen Kernforschungszentrums und als Hoher Kommissar für Atomenergie entlassen. 1951 wurde er der erste Präsident des Weltfriedensrates und setzte sich in dieser Funktion intensiv für die friedliche Nutzung der Atomenergie ein.
Nach dem Tode seiner Frau im Jahr 1956 übernahm er noch den Lehrstuhl für Kernphysik an der Sorbonne sowie die Leitung des Radiuminstituts, starb aber selbst zwei Jahre später.
Wissenschaftliche Hauptleistungen
1930 stellten BOTHE und BECKER fest, dass bei der Bestrahlung von Beryllium mit Alphastrahlung eine neue, sehr durchdringende Strahlungsart auftrat. IRENE und FREDERIC JOLIOT-CURIE fanden 1932 nach Änderung der Versuchsbedingungen heraus, dass mithilfe dieser neuen Strahlung Atomkerne aus bestimmten Substanzen regelrecht „herausgeschossen“ werden konnten. Daraus folgerte der englische Physiker JAMES CHADWICK, dass es sich bei der Strahlung um bislang unbekannte, neutrale Teilchen, die Neutronen, handeln könnte. Er erhielt für die Entdeckung des Neutrons 1935 den Nobelpreis für Physik.
Auf der Suche nach weiteren Neutronenstrahlen beschossen I. und F. JOLIOT-CURIE 1934 Aluminium mit Alphateilchen und stellten unerwartet fest, dass die Probe auch nach Ende der Bestrahlung noch einige Minuten weiterstrahlte. Damit hatten sie die künstliche Radioaktivität entdeckt, die sie auch chemisch nachwiesen. Dafür erhielten beide 1935 den Nobelpreis für Chemie. In den Folgejahren wurden hunderte radioaktiver Isotope gefunden und auch relativ schnell in der Strahlentherapie sowie für technische Zwecke genutzt.
Im Vorfeld der Entdeckung der Kernspaltung bildeten die Versuche von ENRICO FERMI den Ausgangspunkt, bei denen er Neutronen auf Uran einwirken ließ und so Transurane erzeugen wollte. Ähnliche Versuche wurden auch von IRENE JOLIOT-CURIE mit ihrem Mitarbeiter PAUL SAVITCH durchgeführt. Sie erhielten bei Bestrahlung von Uran mit Neutronen ein Thoriumisotop mit einer Halbwertszeit von 3,5 Stunden, das sich chemisch wie Lanthan verhielt, ein Element mit viel niedrigerer Ordnungszahl. Dieses Ergebnis war für O. HAHN, F. STRASSMANN und L. MEITNER Anlass, bei der Reaktion von Neutronen mit Uran auch nach Isotopen mit niedrigerer Ordnungszahl zu suchen.
Nach der Entdeckung der Kernspaltung 1937/38 führte FREDERIC JOLIOT-CURIE mit seinen Mitarbeitern den Nachweis, dass Urankerne durch thermische (langsame) Neutronen zertrümmert und bei der Spaltung eines Kerns jeweils mehrere Neutronen freigesetzt wurden. Sie erkannten, dass so die Möglichkeit einer Kettenreaktion gegeben war und damit Energie freigesetzt werden konnte. Für eine friedliche Nutzung mussten die Spaltprozesse aber gesteuert werden. Das zu realisieren gelang erstmals ENRICO FERMI 1943 in einem Versuchsreaktor in Chicago.
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Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.
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