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Madame et Monsieur Curie - Referat
Madame et Monsieur Curie
Inhaltsverzeichniss
1.Leben
2.Entdeckung der natürlichen radioaktiven Stoffe
3.Radioaktive Stoffe
2.1 Radium
2.2 Polonium
4.Anwendung
5.Quellen und Literatur
1. Leben
7. November 1867 - Geburt in Warschau
1883 - Abscgluß an der Lyzeum, Lehranstalt für Mädchen
1883-1891 - Erzieherin
- Engagement für die Frauenrechte in Polen durch Vorlesungen an der Freien Universität in Warschau
1891 - Mathematik und Physik Studium in Paris
1893/94 - Abschluß
- Doktorandin bei Antoine Henri Becquerel, Endecker der Strahlung des Elements Uranium
1895 - Heirat mit Piere Curie
1896 - Isolation von Radium und Polonium aus dem Mineral Pechblende
1897 - Geburt ihrer gemeinsamen Tochter
1898 - Entdeckung der radioaktiven Eigenschaft des Elements Thorium
1900 - Lehramt an einer Mädchenschule. Einführung der experimentellen Demonstration im Unterricht
Juni 1903 - Erlangen der Doktorwürde
Dezember 1903 - Nobelpreis für Physik „für die Entwicklung und Pionierleistund auf dem Gebiet der spontanen Radioaktivität und der Strahlungsühänomene“
1904 - Geburt der zweiten Tochter Ève Curie
1904 - Veröffentlichung der Doktorarbeit „Untersuchungen über die radioaktive Substanzen“
19.4.06 - Tod Pierre Curies
Mai 1906 - Vorlesungen an der Pariser Universität
1908 - Professur
1911 - Nobelpreis für Chemie „für die Isolierung des Elements Radium“
1914 – 1918 - Entwicklung mobiler Röntgenstationen, Einsatz im ersten Weltkrieg
1918 – 1927 - Arbeit im Pariser Radium-Institut
- Vorlesungen in Brasilien, Spanien, Belgien und der Tschechoslowakei
1921 - Erhält 1 Gramm Radium vom Präsidenten der USA
1922 - Mitgliedschaft in der Akademie für Medizin
4.6.34 - Tod an Leukämie
2. Entdeckung der natürlichen radioaktiven Stoffe
Radium und Poloniumgewinnen?
1897 isolierte Madame Curie und ihr Mann aus dem vorher von Antoine Henri Becquerel als radioaktiv entdeckten Uraninit (UO²) die Stoffe Polonium und Radium. Radium und Polonium sind Zerfallsprodukte von Uran (U 238) und Thorium (Th 232). Aufmerksam geworden war Madame Curie auf die vorhandenen Stoffe Polonium und Radium in dem Erz Uraninit, indem sie die größere radioaktive Intensität des Uranit gegenüber den vorhandenen Uransalzen entdeckte. Das Uraninit war älter und somit war das Uran 238, welches sich in dem Uraninit befindet, schon teilweiße zerfallen und enthielt so Polonium und Radium. Die Werte der radioaktiven Strahlung des Uraninits hatte sie anhand der Versuche Becquerels mit Uransalzen und Uraninit erhalten. Mit ihrem Ehemann Pierre Curie isolierte sie die beiden radioaktiven Elemente Polonium und Radium aus dem Uraninit. Aus einer Tonne Uraninit kann etwa 0.1 Gramm Radium gewonnen werden und aus 1000 Tonnen Uraninit etwa 0,03 Gramm Polonium.
Polonium kann desweiteren heute im Kernreaktor durch Neutronenbeschuss von Bismut hergestellt werden:
₂₀₉Bi + n -> ₂₁₀Bi ->₂₁₀Po + βˉ
Die Halbwetszeit für den Betazerfall von ₂₁₀Bi liegt bei 5,01 Tage. Durch Destillation werden die
beiden Elemente anschließend getrennt (Siedepunkt von Polonium: 929 °C; Siedepunkt von Bismut: 1564 °C)
Eine weiter Möglichkeit der Isolierung ist, die Teilchen bei dem Zerfall von Uran zu isolieren. Das Zerfallsprodukt vom Uran 234 Thorium 230 mit der Halbwertszeit 75380 a zerfällt zu Radium 226. Anhand der verschiedenen Siedetemperatur von Thorium (4788 °C) und Radium (1737 °C) kann man die abgestrahlten Radiumteilchen von Thorium durch Destillation trennen.
Des Zerfallsproduktes Radon 222 in der Uran-Radium-Reihe mit der Halbwertszeit 3,8235 d Zerfallsprodukt ist Polonium 218. Auch hier könnte man anhand der Siedtemperatur von
Radon (-61,8 °C) und Polonium (929 °C) die Poloniumteilchen mithilfe von Destillation von dem Radon trennen. (z.B. würde innerhalb einer Glaßkuppel das feste Polonium sich unter dem gaßförmige Radon befinden, wenn die Temperatur über -61,8 °C wäre)
3. Radioaktive Stoffe
Radium
Radium kommt von dem lateinischen Wort „radius“, was soviel bedeutet wie „Strahl“, aufgrund seiner Radioaktivität. Es ist ein natürliches Element, welches in sehr geringer Form in der Erdkruste vorkommt. Radium gehört zu der Gruppe der Erdalkalimetalle und ist so dem gruppenhomologen Barium sehr ähnlich. Sein Aggregatzustand ist fest. Es ist nicht magnetisch hat eine Dichte von 5500 kg/m³. Die Schmelztemperatur von Radium liegt bei 700 °C und der Siedepunkt bei 1737 °C. Seie spezifische Wärmekapazität liegt bei 94 J/(kg*K) und die Wärmeleitfähigkeit bei 18,6 W/(m*K).
Polonium
Madame Curie benannte Polonium nach ihrem Heimatland Polen. Es ist ein natürlich strahlendes Element der 6ten Hauptgruppe, der sogenannten Chalkogene. Es ist dem Element Bismut sehr ähnlich. Polonium hat einen festen Aggregatzustand. Seine Dichte beträgt 9,196 kg/m³ und es ist nicht magnetisch. Seine Schmelztemperatur liegt bei 254 °C und sein Sidepunkt bei 962 °C. Seine Wärmeleitfähigkeit beträgt 20 W/(m*K).
4. Anwendung
Radium
Madame und Monsieur Curie bestimmten die frei werdende Wärmeenergie des Radiums, die beim radioaktiven Zerfall enstand und entdeckten, dass pro Stunde ein Gramm Radium 430 Joul freisetzt. Diese Abgabe hält unvermindert über Jahre hinweg an. Bei der Verbrennung von einem Gramm Kohle werden einmalig 33600 Joule freigesetzt. Durch die ständig abstrahlende Energie des Radiums zog es die Aufmerksammkeit der Wissenschaftler auf die Radioaktivität und diese bauten auf dieser Grundlage neue Forschungen auf. Die Atomenergie galt durch ihre fast unerschöpfliche freiwerdende Wärmeenergie als die Energie der Zukunft. Früher diente geschloßene Radiumkapseln bei Bestrahlungstherapien gegen Krebs.
Polonium
Früher wurde Polonium als Neuronenquelle in Atombomben eingesetzt, die von Amerika gegen Japan eingesetzt wurde. Marie Curie entdeckte den erste sinnvollen Einsatz der Radioaktivität. Sie baute den ersten Röntgenapparate, den sie im ersten Weltkrieg an der Deutsch- Französischen Front einsetzte um Granatsplitter zu lokalisieren. Die Strahlendosis, die Patient und Personal abbekamen war bei diesem Gerät noch sehr hoch, was dazu führte, daß Curie selbst und die meisten Krankenschwestern an den Folgen der Strahlenkrankheit oder an Krebs starben. Noch bis in die sechziger Jahre starben die meisten Röntgenärzte an den selben Krankheiten, doch heute gilt ein Röntgen als weniger ungesund als ein Transatlantikflug.
5. Quellen und Literatur
Institute für Radiologie und Röntgendiagnostik (TU München, Charité; Internet)
Chemie. Das Basiswissen der Chemie. (von Charles E. Mortimer und Ulrich Müller)
Chemiebuch
Physikbuch
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