Data: 22 sierpnia 2024, Autor: Paulina Natalia Jarocińska
Polskie badania nad energetyką jądrową – od Marii Skłodowskiej-Curie po czasy współczesne
Polskie osiągnięcia w dziedzinie atomistyki wiążą się jednoznacznie z dorobkiem Marii Skłodowskiej-Curie – jednej z najwybitniejszych polskich uczonych.
Zdjęcie: Shutterstock
Wprowadzenie
Polskie osiągnięcia w dziedzinie atomistyki wiążą się jednoznacznie z dorobkiem Marii Skłodowskiej-Curie – jednej z najwybitniejszych polskich uczonych. Wyniki jej badań były milowym krokiem na drodze rozwoju energetyki jądrowej. Dziś polskie ośrodki badawcze kontynuują spuściznę wybitnej naukowczyni, stale rozwijając technologie jądrowe oraz dostarczając bezpieczną i zrównoważoną energią.
Maria Skłodowska urodziła się 7 listopada 1867 r. w Warszawie (wtedy znajdującej się w Królestwie Polskim, będącym częścią Imperium Rosyjskiego) jako piąte i ostatnie dziecko w rodzinie nauczycieli i naukowców. Dziadek Marii, Józef Skłodowski, ukończył studia na Uniwersytecie Warszawskim. Jako doświadczony nauczyciel chemii i fizyki objął posadę dyrektora gimnazjum gubernialnego w Lublinie. Matka Marii, Bronisława, uczyła języków obcych i była przełożoną warszawskiej pensji dla dziewcząt z dobrych domów, natomiast ojciec, Władysław, po ukończeniu Politechniki Petersburskiej uczył matematyki i fizyki. Maria zaś od najmłodszych lat przejawiała zainteresowanie naukami ścisłymi[1].
Wyboista droga do sukcesu
Po śmierci Bronisławy opiekę nad dziećmi przejął ojciec. Gdy ten na skutek nietrafionych decyzji finansowych stracił cały majątek, Maria, by wspomóc rodzinę, zaczęła zarabiać, udzielając korepetycji. Jednocześnie potajemnie uczęszczała na lekcje biologii, anatomii i socjologii. Pierwsze kroki naukowe Skłodowska stawiała w pracowni fizycznej i laboratorium chemicznym, które znajdowały się w Muzeum Przemysłu i Rolnictwa w Warszawie[2].
Ponieważ działające na terenie porozbiorowej Polski uniwersytety nie przyjmowały kobiet, Maria wraz z siostrą Bronisławą wyjechała do Paryża, gdzie na Sorbonie zapisała się na wydział nauk matematyczno-przyrodniczych. W latach 1884–1885 była słuchaczką Uniwersytetu Latającego – nieformalnej i tajnej szkoły wyższej, która działała w Polsce w trakcie zaborów i w okresie międzywojennym. Na Uniwersytecie organizowano wówczas konspiracyjne kursy samokształceniowe dla kobiet, dla których edukacja na poziomie uniwersyteckim była zamknięta. W 1891 r. Maria Skłodowska rozpoczęła naukę na Sorbonie. Jej nauczycielami akademickimi byli Paul Appel, Gabriel Lippmann oraz Edmond Bouty – światowej sławy uczeni[3].
Dwa lata później Maria ukończyła licencjat z fizyki z najwyższą możliwą oceną. Po studiach w Paryżu badaczka na próżno szukała posady na uniwersytetach w Warszawie i Krakowie –ponieważ kobiety nie mogły jeszcze wtedy nawet studiować, absolwentka fizyki i matematyki na Sorbonie nie dostała tam etatu. Wkrótce Maria uzyskała stypendium Aleksandrowiczów, dzięki czemu mogła podjąć studia matematyczne na Sorbonie[4]. W 1894 r. ukończyła licencjat z zakresu nauk matematycznych z drugą lokatą. Maria rozpoczęła badania nad własnościami magnetycznymi stali pod okiem profesora Lippmanna; poszukiwała wówczas pracowni, w której mogła przeprowadzać eksperymenty. Poznała wtedy Pierre’a Curie, wówczas obiecującego fizyka[5]. 26 lipca 1895 r. zawarli związek małżeński. Od tamtego czasu stanowili zgrany duet zarówno w pracy, jak i w życiu.
Jako temat pracy doktorskiej Maria wybrała badania promieni uranowych odkrytych przez Henriego Becquerela. Badaczka zastosowała jednak zupełnie odmienne metody od dotychczas stosowanych. W odkryciu Marii nie mniej ważne jest stwierdzenie, że żaden ze znanych wówczas pierwiastków, poza uranem i torem, nie promieniuje. 12 kwietnia 1898 r. Maria napisała pracę, którą w jej imieniu na posiedzeniu Akademii Nauk zreferował jej mentor, profesor Gabriel Lippmann. 18 lipca 1898 r. małżonkowie Curie ogłosili odkrycie nowego pierwiastka, który wyodrębnili uprzednio z blendy smolistej. Obydwoje pracowali także nad opisem promieniotwórczości, jak nazwali nowe, nieznane do ich czasów zjawisko[6]. Maria Skłodowska-Curie poczuwała się również do obowiązku zakomunikowania o swych pracach polskiej społeczności naukowej. Ogłosiła artykuł na ten temat w miesięczniku „Światło” i nazwała tam radioaktywność „promieniowalnością”[7].
Przełomowe odkrycie Marii i Pierre’a pozwoliło na opracowanie innowacyjnej metody leczenia nowotworów złośliwych przy użyciu radu i innych naturalnie występujących substancji promieniotwórczych. Pracę doktorską Skłodowska-Curie obroniła przed komisją egzaminacyjną złożoną z wybitnych naukowców – późniejszych laureatów Nagrody Nobla. Państwo Curie oraz współpracujący z nimi Becquerel już w 1903 r zostali uhonorowani Nagrodą Nobla.[8] Po tragicznej śmierci męża Maria kontynuowała badania; została także pierwszą kobietą, której powierzono katedrę naukową na Sorbonie. W 1911 r. Maria Skłodowska-Curie otrzymała drugą nagrodę Nobla, tym razem w dziedzinie chemii. Uczonej udało się wyizolować rad w postaci czystego metalu, czym ostatecznie dowiodła, że rad jest pierwiastkiem chemicznym. To właśnie Skłodowska-Curie położyła podwaliny pod rozwój współczesnej onkologii i badań nad pierwiastkami promieniotwórczymi[9].
Badaczka odegrała szczególną rolę w organizacji służb radiologicznych na froncie podczas I wojny światowej – zorganizowała tam przyfrontową sieć ambulansów, w których znajdowały się aparaty rentgenograficzne. Odkrycie radu i skuteczności jego działania leczniczego zrewolucjonizowało leczenie wielu nowotworów. Używano do tego celu bardzo różnych aplikatorów, m.in. kołnierzy oraz igieł radowych. Dziś izotopy promieniotwórcze wykorzystuje się w diagnostyce wydolności układu oddechowego. Do współczesnych technik diagnostycznych, u podłoża których leżą odkrycia Marii, należy obecnie chociażby bardzo specjalistyczne badanie, tzw. pozytonowa tomografia emisyjna (ang. positron emission tomography, PET). Po otrzymaniu drugiej Nagrody Nobla Maria przekonała rząd Francji do przeznaczenia środków na budowę prywatnego Instytutu Radowego. Prowadzono tam badania z zakresu chemii, fizyki i medycyny. Instytut ten stał się kuźnią noblistów – wyszło z niego jeszcze czworo laureatów Nagrody Nobla[10].
Badania Marii kontynuowała jej córka Irena oraz zięć Fryderyk. W 1935 r. zostali uhonorowani Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii za badania nad sztuczną promieniotwórczością. Ich odkrycia stanowiły punkt wyjścia do zrozumienia budowy materii i odkrycia energii jądrowej[11].
Warto w tym miejscu wspomnieć także dorobek profesora Mariana Danysza, polskiego fizyka doświadczalnego nominowanego do Nagrody Nobla. Przełomem w świecie fizyki cząstek elementarnych było odkrycie przez badacza hiperjąder. Polska, jako jedyny kraj bloku wschodniego, posiadała oficjalny status obserwatora Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) – największego ośrodka naukowo-badawczego w Europie. Było to możliwe w dużej mierze dzięki prywatnym kontaktom polskich fizyków z zagranicznymi kolegami. W 1970 r. prof. Marian Danysz został polskim delegatem do Rady CERN[12]. Funkcję tę pełnił do roku 1972. Jego ojciec, Jan Kazimierz Danysz, był uczniem i asystentem Marii Skłodowskiej-Curie oraz twórcą pierwszego spektrometru beta[13].
Współczesne programy i projekty badawcze
Po I wojnie światowej Maria Skłodowska-Curie poprzez swoją fundację pomagała zakładać medyczne instytuty leczenia chorób nowotworowych. Instytuty radowe, jako centra leczenia chorych na nowotwory powstały w latach 30. XX wieku w Europie i na całym świecie. Po II wojnie światowej Polska rozpoczęła prace nad programem badań jądrowych. W 1955 r. w Świerku pod Warszawą powstał Instytut Badań Jądrowych. Działalność Instytutu obejmowała badania jądra atomowego, inżynierię jądrową i wykorzystanie energii jądrowej dla gospodarki narodowej. W 1958 r. uruchomiono tam pierwszy reaktor badawczy EWA (Eksperymentalny, Wodny, Atomowy). Dzięki niemu naukowcy mogli prowadzić badania nad materią jądrową i technologiami reaktorów, co stanowiło wówczas krok milowy dla polskiej nauki[14]. Dziś na terenie ośrodka badawczego działa jedyny w Polsce jądrowy reaktor badawczy MARIA. Reaktor oddano do użytku w roku 1974 – zbudowano go z myślą o prowadzeniu na nim badań materiałowych oraz wytwarzaniu izotopów medycznych. Jest również cennym zapleczem dla rozwoju i wdrażania energetyki jądrowej w Polsce[15].
W kraju znajduje się szereg wiodących instytucji zajmujących się energetyką jądrową. Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku prowadzą zaawansowane badania na technologiami reaktorów oraz materią jądrową. NCBJ współpracuje z wieloma czołowymi instytucjami międzynarodowymi i zagranicznymi, m.in. Europejską Organizacją Badań Jądrowych (CERN) oraz Międzynarodową Agencją Energii Atomowej (MAEA). Z kolei imię wybitnej noblistki noszą programy stypendialne wspierające młodych naukowców. Polscy fizycy z Instytutu Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy uczestniczą w pracach europejskiego konsorcjum EUROfusion w zakresie działań badawczych i szkoleniowych w dziedzinie syntezy jądrowej. Badania nad energią termojądrową w Europie są prowadzone w ramach programu badawczo-szkoleniowego Europejskiej Wspólnoty Energii Atomowej (EURATOM)[16].
Podsumowanie
Polskie badania jądrowe odgrywają ważną rolę w środowisku naukowym zarówno w kraju, jak i poza jego granicami. Rozwój energetyki jądrowej w Polsce poprawia bezpieczeństwo energetyczne i redukuje zależność od paliw kopalnych. Elektrownie jądrowe stanowią niskoemisyjne źródła energii, toteż mają do odegrania zasadniczą rolę w przeciwdziałaniu zmianom klimatycznym. Polscy naukowcy uczestniczą w badaniach nad nowymi technologiami jądrowymi, takimi jak reaktory IV generacji i małe reaktory modułowe (SMR)[17]. Technologie te mogą zwiększyć bezpieczeństwo i efektywność energii jądrowej, a polscy naukowcy mają w tym duży udział.
Na drodze rozwoju energetyki jądrowej w Polsce stoi jednak wiele przeszkód – chociażby obawy społeczeństwa przed wystąpieniem katastrofy czy zaistnieniem problemu odpadów. Historia polskiej atomistyki i dorobek polskich badaczy, z Marią Skłodowską-Curie na czele, świadczy jednak o znaczącym wkładzie Polski w światową naukę. Odkrycia noblistki dały podwaliny pod rozwój badań jądrowych, zaś dziś polscy naukowcy prowadzą prace nad energetyką jądrową, która może zapewnić bezpieczeństwo energetyczne kraju. Imię Marii Skłodowskiej-Curie noszą uczelnie, placówki medyczne i ośrodki badawcze w Polsce i na świecie. Pomimo wyzwań Polska angażuje się w dywersyfikację swojego miksu energetycznego i zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego poprzez wykorzystanie energii jądrowej, czerpiąc przy tym z dorobku Marii Skłodowskiej-Curie.
Noblistka osiągnęła sukces dzięki swojej ciężkiej pracy i poświęceniu nauce – było to nie lada osiągnięcie w świecie zdominowanym przez mężczyzn. Badaczka dokonała przełomowych odkryć dla świata nauki. Ważne także, by, zgodnie z życzeniem noblistki, posługiwać się jej pełnym nazwiskiem i w ten sposób podkreślać jej polskie pochodzenie, co niestety często pomija się we zagranicznych wzmiankach o badaczce. Jej duma z polskości i wytrwałość w dążeniu do celu inspiruje kolejne pokolenia naukowców i odkrywców.
O autorce:
Paulina Natalia Jarocińską jest doktorantką na Wschodniochińskim Uniwersytecie Pedagogicznym w Szanghaju. Jej zainteresowania naukowe obejmują szereg zagadnień z zakresu geopolityki, m.in. wpływu mediów społecznościowych na politykę, problematykę populizmu, integrację europejską oraz stosunki UE-Chiny.
Bibliografia
- Skwarzec, B. (2011) Maria Skłodowska-Curie (1867–1934) — jej życie i odkrycia naukowe. Forum Medycyny Rodzinnej 2011, tom 5, nr 3, 251–265.
- Gasińska, A. (1999) Życie i twórczość Marii Skłodowskiej-Curie i jej rodziny, Acta Oncologica, 38:7, 823-828, DOI: 10.1080/028418699432509.
- Fröman, N. Marie and Pierre Curie and the discovery of polonium and radium. 1 grudnia 1996 r. https://www.nobelprize.org/prizes/themes/marie-and-pierre-curie-and-the-discovery-of-polonium-and-radium/.
- Rafalska-Łasocha, A. (2013) Kontakty Marii Skłodowskiej-Curie ze środowiskiem krakowskim. Polska Akademia Umiejętności. Prace Komisji Historii Nauki PAU. t. 12. s. 33-66.
- Krawczyk, M. Maria Skłodowska-Curie i jej wkład w medycynę. 28 grudnia 2021 r. https://teologiapolityczna.pl/marek-krawczyk-maria-sklodowska-curie-i-jej-wklad-w-medycyne.
- IRÈNE JOLIOT-CURIE. The Nobel Prize. https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/stories/irene-joliot-curie.
- Marian Danysz i jego nowa „cegiełka” w jądrze atomu. 9 lutego 2024 r. https://www.polskieradio.pl/39/156/artykul/2022175,marian-danysz-i-jego-nowa-cegielka-w-jadrze-atomu.
- Stroński, I. Jan Kazimierz Danysz. W czterdziestą rocznicę śmierci. Katedra Chemii Jądrowej Uniwersytetu Jagiellońskiego. info.ifpan.edu.pl/ON-1/Historia/art/7dan.pdf.
- EWA reactor launched 60 years ago. National Centre for Nuclear Research. 7 czerwca 2023 r. https://www.ncbj.gov.pl/en/aktualnosci/ewa-reactor-launched-60-years-ago.
- Poland’s MARIA research reactor to be upgraded. Nuclear Engineering International. 27 czerwca 2023 r. https://www.neimagazine.com/news/polands-maria-research-reactor-to-be-upgraded-10967727/?cf-view.
- Udział Polski w przełomowym sukcesie badań nad syntezą jądrową. Insytut Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. 2022 r. https://www.ifpilm.pl/17-news/krajowe/1789-udzial-polski-w-przelomowym-sukcesie-badan-nad-synteza-jadrowa.
___________________________
[1] Skwarzec, B. (2011) Maria Skłodowska-Curie (1867–1934) — jej życie i odkrycia naukowe. Forum Medycyny Rodzinnej 2011, tom 5, nr 3, 251–265.
[2] Gasińska, A. (1999) Życie i twórczość Marii Skłodowskiej-Curie i jej rodziny, Acta Oncologica, 38:7, 823-828, DOI: 10.1080/028418699432509.
[3]Tamże.
[4]Tamże.
[5] Skwarzec, B. (2011) Maria Skłodowska-Curie (1867–1934) — jej życie i odkrycia naukowe…
[6] Fröman, N. Marie and Pierre Curie and the discovery of polonium and radium. 1 grudnia 1996 r. https://www.nobelprize.org/prizes/themes/marie-and-pierre-curie-and-the-discovery-of-polonium-and-radium/.
[7] Rafalska-Łasocha, A. (2013) Kontakty Marii Skłodowskiej-Curie ze środowiskiem krakowskim. Polska Akademia Umiejętności. Prace Komisji Historii Nauki PAU. t. 12. s. 33-66.
[8] Skwarzec, B. (2011) Maria Skłodowska-Curie (1867–1934) — jej życie i odkrycia naukowe…
[9]Tamże.
[10] Krawczyk, M. Maria Skłodowska-Curie i jej wkład w medycynę. 28 grudnia 2021 r. https://teologiapolityczna.pl/marek-krawczyk-maria-sklodowska-curie-i-jej-wklad-w-medycyne.
[11] IRÈNE JOLIOT-CURIE. The Nobel Prize. https://www.nobelprize.org/womenwhochangedscience/stories/irene-joliot-curie.
[12] Marian Danysz i jego nowa „cegiełka” w jądrze atomu. 9 lutego 2024 r. https://www.polskieradio.pl/39/156/artykul/2022175,marian-danysz-i-jego-nowa-cegielka-w-jadrze-atomu.
[13] Stroński, I. Jan Kazimierz Danysz. W czterdziestą rocznicę śmierci. Katedra Chemii Jądrowej Uniwersytetu Jagiellońskiego. info.ifpan.edu.pl/ON-1/Historia/art/7dan.pdf.
[14] EWA reactor launched 60 years ago. National Centre for Nuclear Research. 7 czerwca 2023 r. https://www.ncbj.gov.pl/en/aktualnosci/ewa-reactor-launched-60-years-ago.
[15] Poland’s MARIA research reactor to be upgraded. Nuclear Engineering International. 27 czerwca 2023 r. https://www.neimagazine.com/news/polands-maria-research-reactor-to-be-upgraded-10967727/?cf-view.
[16] Udział Polski w przełomowym sukcesie badań nad syntezą jądrową. Insytut Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy. 2022 r. https://www.ifpilm.pl/17-news/krajowe/1789-udzial-polski-w-przelomowym-sukcesie-badan-nad-synteza-jadrowa.
[17] Six SMR power plants approved in Poland. World Nuclear News. 8 grudnia 2023 r. https://world-nuclear-news.org/Articles/Six-SMR-power-plants-approved-in-Poland.
_______________________________
Kampania „Dumni z Polski/Proud of Poland/Stolz auf Polen” została sfinansowana ze środków Narodowego Instytutu Wolności – Centrum Rozwoju Społeczeństwa Obywatelskiego w ramach rządowego programu Fundusz Młodzieżowy na lata 2022-2033
Wesprzyj nas
Jeżeli przygotowane przez zespół Warsaw Institute treści są dla Państwa przydatne, prosimy o wsparcie naszej działalności. Darowizny od osób prywatnych są niezbędne dla kontynuacji naszej misji.
Wszystkie teksty (bez zdjęć) publikowane przez Fundacje Warsaw Institute mogą być rozpowszechniane pod warunkiem podania ich źródła.
Powiązane wpisy
Fundacja Warsaw Institute
