Marie Slodowska-Curie, femme de science et prix Nobel & Pierre Curie, physicien et prix Nobel

Marie Sklodowska est née le 7 novembre 1867, à Varsovie. Son père Wladyslaw (1832-1902), sa mère Bronislawa (1836-1878) sont enseignants, elle mène une vie austère. élève brillante, sérieuse, avec un étonnant pouvoir de concentration, Maria fait le rêve, alors inconcevable pour une femme, de mener une carrière scientifique.

Marie a trois sœurs : Zofia, Helena et Bronia et un frère Jozej. Zofoa meurt du tiphus en 1876, sa mère meurt à son tour en 1878, Marie a 11 ans. La capitale polonaise est alors occupée par les Russes, qui tentent d’affaiblir l’élite locale (Le “Royaume de Pologne”, après le partage du Congrès de Vienne en 1815 est soumis à l’autorité du tsar de Russie).

En juin 1883 elle obtient en Pologne son diplôme de fin d’études secondaires (avec la médaille d’or), elle a 16 ans. En 1886, quand Bronia, l’aînée, s’installa en France pour ses études de médecine, elle passa un accord avec sa sœur. Marie se plaça comme institutrice en Pologne (de 1886 à 1889, Marie travaille comme institutrice à Szczuki, dans le manoir de la famille Zorawski), et avec le peu d’argent qu’elle gagna, aida sa soeur financièrement à vivre en France. Puis quand Bronia fut docteur en médecine, Marie vint à son tour à Paris et cette fois, les rôles furent inversés et c’est l’aînée qui se chargea de payer les études de sa sœur à la Sorbonne.

La timide Maria arrive à Paris en novembre 1891 pour poursuivre des études scientifiques. elle est reçue en 1893 première à la licence de physique, à la Faculté des Sciences de l’Université de Paris (la Sorbonne); puis, en 1894, elle est reçue deuxième de la Licence de mathématiques. Comme de nombreux intellectuels, Maria est une adepte de la doctrine positiviste d’Auguste Comte, seule voie du progrès pour eux.

Pierre Curie est né à Paris le 15 mai 1859, il est le fils d’un médecin protestant Eugène Curie et de Sophie-Claire Depouilly. Il a un frère aîne Jacques. Pierre Curie ne fréquente ni l’école, ni le lycée, l’enseignement ne devenant obligatoire en France qu’à partir de 1881 (lois Ferry). Son instruction est dès lors assurée par ses parents, puis par un ami de la famille, M. Bazille, qui lui enseigne les mathématiques élémentaires et spéciales. En novembre 1875, il passe son baccalauréat en sciences.

Il obtient une licence de sciences physiques en novembre1877. En janvier 1878, il postule pour un poste de préparateur-adjoint au laboratoire d’enseignement de la physique de Paul Desains, l’un des deux professeurs du cours de physique à la faculté.

Autodidacte c’est son frère Jacques qui lui apprit beaucoup. Brillant théoricien, il était aussi un remarquable concepteur d’instruments de précision (balance de Curie, électromètre de Curie, etc…).

En 1880, dans le laboratoire de Charles Friedel, il observe en collaboration avec son frère Jacques un phénomène important baptisé “piézo-électricité” selon lequel une pression exercée sur un cristal de quartz déplace les charges électriques : ce qui engendre un champ électrique, d’où l’apparition de charges en surface, et un courant si le circuit est refermé.

En 1883, il devient préparateur puis chef de travaux dans la nouvelle École municipale de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris auprès du professeur Fernand Dommer.

Dans sa thèse pour le doctorat ès sciences physiques, soutenue le 6 mars 1895 à la faculté des sciences de l’université de Paris, portant sur les propriétés magnétiques des corps à diverses températures appellées désormais” températures de Curie“, il énonce la loi de Curie et définit le “point de Curie“, température au-delà de laquelle certains matériaux perdent leurs propriétés magnétiques.

En mars 1895, Pierre Curie t est nommé à un nouveau poste de professeur chargé de la partie théorique du cours d’électricité et magnétisme, au côté d’Édouard Hospitalier. Il est responsable du laboratoire de physique de l’école depuis 1882 jusqu’à sa mort. Il forme de nombreux physiciens avec lesquels il se lie parfois d’amitié : Charles Édouard Guillaume, Georges Sagnac, Paul Langevin, Jean Perrin et André-Louis Debierne.

Au printemps 1894, Marie fait connaissance avec un jeune homme timide et réservé, Pierre Curie. Il est déjà reconnu pour ses travaux sur la cristallographie et le magnétisme. Il lui écrivait : “comme il serait beau de passer la vie l’un près de l’autre, hypnotisés dans nos rêves : votre rêve patriotique, notre rêve humanitaire et notre rêve scientifique.

Le 26 juillet 1895, il devient son mari. Une photo prise le jour de leur mariage les montre devant la maison familiale à Sceaux, avec deux bicyclettes reçues en cadeau de mariage.

Pierre Curie habitait durant la période 1892-1895 chez ses parents, qui étaient locataires (de 1892 à 1900) du “13, rue des Sablons” (actuellement 9 rue Pierre Curie) à Sceaux, ancienne adresse de cette maison, comme en témoigne l’extrait suivant d’une lettre de Pierre Curie à Marie Sklowodska, à Varsovie, 10/8/1894 :

Je serais bien heureux si vous vouliez bien m’écrire et me donner l’assurance que vous comptez revenir en octobre. En m’écrivant directement à Sceaux, les lettres m’arrivent plus vite : Pierre Curie, 13, rue des Sablons, à Sceaux (Seine).

Le couple s’est ensuite installée rue de la Glacière à Paris. Puis Marie prépara l’agrégation de physique dont elle sortit première en 1896.

Leur fille aînée Irène naît le 12 septembre 1897, et Ève le 6 décembre 1904.

Après la mort accidentelle de son mari, Marie résida de nouveau à Sceaux, avec ses deux filles, pour se rapprocher de son beau-père : au n° 6, rue du chemin-de-fer (devenu depuis le 6, rue Jean Mascré).

De 1912 à 1934, Marie Curie demeure au 36, quai de Béthune à Paris.

L’étude des rayonnements par des décharges électriques dans les gaz à l’intérieur de tubes à vide aboutie à la découverte de l’électron en 1897, par Joseph-John Thomson (1856-1940, Prix Nobel 1906. La preuve de l’existence de l’atome est faite par Jean Perrin (1870-1942) en 1908, Prix Nobel 1926.

Pierre suggéra à Marie fin 1897, de reprendre l’étude des rayons «uraniques» abandonnée par Becquerel. Celui-ci venait de montrer que l’uranium émet des radiations ionisantes dont on distingue trois types: alpha, béta et gamma, et qui ont certaines propriétés communes avec celles que produisent les tubes à rayons X (découverts par Röntgen en 1895).

Henri Becquerel (1852-1908) venait de découvrir qu’un sel d’uranium impressionne une plaque photographique malgré des enveloppes protectrices (Il communique sa découverte à l’Académie des Sciences le 24 février 1896 et le 2 mars 1896. ). Marie veut comprendre l’effet, l’énergie de ces rayons uraniques.

Le laboratoire est aménagé dans l’atelier et le hangar à l’École de Physique et de Chimie de Paris. Dans ce hangar qui leur sert de laboratoire Pierre observe les propriétés des rayonnements et Marie purifie plutôt les éléments radioactifs. “L’une de nos joies était d’entrer la nuit dans notre atelier ; alors nous percevions de tous côtés les silhouettes lumineuses des flacons et des capsules qui contenaient nos produits.

“C’était une baraque de planches, au sol bitumé et au toit vitré, protégeant incomplètement contre la pluie, dépourvue de tout aménagement […] j’ai été amenée à traiter jusqu’à vingt kilogrammes de matière à la fois, ce qui avait pour effet de remplir le hangar de grands vases pleins de précipités et de liquides; c’était un travail exténuant que de transporter les récipients, de transvaser les liquides et de remuer pendant des heures, au moyen d’une tige de fer, la matière en ébullition dans une bassine en fonte.” (Marie Curie)

Ce laboratoire tenait à la fois de l’étable et du hangar à pommes de terre. Si je n’y avais pas vu des appareils de chimie, j’aurais cru que l’on se moquait de moi” déclarera plus tard le chimiste allemand Wilhelm Ostwald.

Elle brasse des centaines de kilos de minerai (2, tonnes de minera contiennent un gramme de radium!) elle analyse les rayonnements de la pechblende, minerai riche en uranium et s’aperçoit qu’une autre substance, le thorium, est “radioactive“, terme de son invention.

Le 17 février 1898, Marie note le comportement étrange de deux minéraux d’uranium (la pechblende, oxyde d’urane, et la chalcolite, phosphate de cuivre et d’uranyle) et découvre, en juillet 1898, à l’intérieur un nouveau métal, elle le nomme polonium … puis un autre le 19 décembre 1898, auquel Marie et Pierre Curie donnent le nom de radium, ils écrivent :

” La nouvelle substance radio-active renferme certainement une très forte proportion de baryum; malgré cela, la radio-activité est considérable. La radio-activité du radium doit donc être énorme.”

Pierre et Marie Curie et prouvent – découverte majeure – que la radioactivité n’est pas le résultat d’une réaction chimique mais un phénomène physique naturel, une propriété de l’élément, en fait des noyaux de l’atome instables, dits radio-isotopes, se transforment spontanément, se désintègrent en dégageant de l’énergie sous formes de rayonnements divers. Les rayonnements ansi émis sont appelés, rayons gamma, rayons beta ou rayons gamma.

Le 2 mars 1900, Pierre Curie est nommé répétiteur auxiliaire de physique à l’École polytechnique. Il démissionne en octobre 1900 suivant, suite à sa nomination à la faculté des sciences de l’université de Paris comme chargé d’un cours complémentaire de physique pour l’enseignement au certificat d’études de physique, chimie et sciences naturelles (année préparatoire aux études de médecine) .

Un jour de juillet 1902, en début de soirée, Marie a laissé sur la paillasse le tube à essai dans lequel se trouve le décigramme de chlorure de radium qu’elle est parvenue à extraire après avoir manipulé des tonnes de minerai. Dans la pénombre le tube à essai laisse apercevoir une lumière bleutée. cette découverte de quelques grains de “poussière” fluorescents, va révolutionner le monde scientifique du XXe siècle.

Les Curie refusent de déposer un brevet qui aurait pu les mettre à l’abri financièrement, afin de permettre à tout scientifique, français ou étranger, de trouver des applications à leur découverte, la radioactivité.

Pierre teste le radium sur lui-même. Il constate une brûlure, puis une plaie de la peau : ainsi l’action sur l’homme est prouvée. Pierre étudie l’action du radium sur les animaux avec l’aide de deux médecins. Après quelques expériences, ceux-ci sont convaicus que le radium détruit les cellules malades et peut guérir le lupus et certaines formes de cancers. Marie Curie écrit : “L’action du radium sur la peau a été étudiée par le Docteur Henri-Alexandre Danlos (1844-1912) à l’Hôpital Saint-Louis. Le radium donne à ce point de vue des résulats encourageants. L’épiderme partiellement détruit par son action se reforme à l’état sain.”

Bientôt le radium sert à traiter les tumeurs malignes. La curiethérapie est née.

Il y a plus d’un siècle, le 25 juin 1903, Marie Sklodowska-Curie soutient sa thèse de doctorat à la Sorbonne intitulée “Recherches sur les substances radioactives “. Elle termine ainsi son mémoire:

Nos recherches sur les substances radioactives nouvelles ont donné lieu à un mouvement scientifique, et ont été le point de départ de nombreux travaux relatifs à la recherche de substances radioactives nouvelles et à l’étude du rayonnement des substances radioactives connues“.

La rumeur courue durant l’été 1903 que le prix Nobel de physique ne serait attribué qu’à Henri Becquerel et Pierre Curie … un membre de l’Académie, le mathématicien Gösta Mittag-Leffler, en informa Pierre Curie et celui-ci lui répondit :

” … dans le cas où il serait vrai que l’on songe sérieusement à moi, je désirerais beaucoup que l’on me considère comme solidaire avec Mme Curie dans mes recherches sur les corps radioactifs. C’est, en effet, son premier travail qui a déterminé la découverte des nouveaux corps et sa part est très grande dans cette découverte (elle a aussi déterminé le poids atomique du radium). Je crois que si nous étions disjoints en cette circonstance cela étonnerait beaucoup de gens. Puis ne trouvez-vous pas que ce serait plus joli au point de vue artistique de nous laisser ainsi associés ? “

Le 10 décembre 1903, à Stockholm, en séance solennelle, l’Académie Royale de Sciences de Suède décerne le prix Nobel de physique à Henri Becquerel pour ” la découverte de la radioactivité spontanée ” et à Pierre et Marie Curie “en reconnaissance des mérites extraordinaires dont ils ont fait preuve par leurs recherches communes sur les phénomènes de radiations découverts par le Professeur Becquerel. ”

Pierre Curie dut attendre de recevoir en 1903 le prix Nobel de physique pour que la Sorbonne lui ouvre ses portes et daigne le nommer professeur en 1904, puis que l’Académie des Sciences le juge digne en 1905 d’entrer dans ses rangs.

Le 6 juin 1905, à Stockholm, Pierre Curie évoque devant l’Académie des sciences suédoise le développement de la science de la radioactivité, ses prolongements et ses applications. Il conclut sa conférence par ces prémonitions :

« On peut concevoir encore que dans des mains criminelles le radium puisse devenir très dangereux, et ici on peut se demander si l’humanité a avantage à connaître les secrets de la nature, si elle est mûre pour en profiter ou si cette connaissance ne lui sera pas nuisible. L’exemple des découvertes de Nobel est caractéristique, les explosifs puissants ont permis aux hommes de faire des travaux admirables. Ils sont aussi un moyen terrible de destruction entre les mains des grands criminels qui entraînent les peuples vers la guerre. Je suis de ceux qui pensent avec Nobel que l’humanité tirera plus de bien que de mal des découvertes nouvelles. ».

Le 3 juillet 1905, Pierre Curie est élu à l’Académie des Sciences de Paris, section Physique.

A la mort brutale de Pierre Curie, survenue près du Pont-neuf à Paris le 19 avril 1906, renversé par une voiture à cheval, Georges Gouy, ami de Pierre Curie, propose que Marie soit nommée professeur à la Sorbonne, à la suite de son mari, et reprenne la direction du laboratoire. Le 11 mai 1906, le conseil de la Faculté confie à l’unanimité la chaire de Pierre Curie à Marie Curie, qui devient ainsi la première femme à enseigner à la Sorbonne. Dans le même temps, elle assume seule l’éducation de leurs deux filles Irène (1897-1956) et Ève (1904-2007).

De 1907 à 1909, Irène suit avec enchantement les cours de la coopérative d’enseignement montée par sa mère et ses amis : Henriette et Jean Perrin, Paul Langevin, le sinologue Edouard Chavannes et sa femme, le sculpteur Magrou, le professeur Mouton, enseignent la littérature, l’histoire, les langues vivantes, les sciences naturelles, le modelage, le dessin. Enfin, dans un local désaffecté de l’Ecole de Physique, Marie Curie consacre le jeudi après-midi au cours de physique le plus élémentaire que ces murs aient jamais entendu.

Le 16 novembre 1910, Le Figaro révèle au grand public que Marie Curie envisage de poser sa candidature à l’Académie des sciences. Marie fait la une de l’Excelsior du 9 janvier 1911. Le journal annonce l’examen de sa candidature à l’Académie des sciences et présente une étude graphologique et morphopsychologique de la physicienne.

Le sexisme de l’époque lui refuse l’entrée à l’Académie des Sciences. Plus jamais, Marie Curie ne présentera sa candidature à l’Académie des Sciences (elle sera élue à l’Académie nationale de médecine en février 1922 … sans avoir fait acte de candidature !).

Le 8 novembre 1911, Marie Curie reçoit un télégramme lui annonçant que le prix Nobel de chimie lui est attribué.

Le 22 novembre, Marie Curie écrit à Svante Arrhenius, membre de l’académie suédoise, secrétaire du Comité Nobel , pour lui demander son avis sur sa venue.

Le 25 novembre, Marie Curie reçoit cette réponse : “Nous connaissons bien ici toutes les chicanes qui ont été dirigées contre vous […] Aucun ne parlera de ces affaires, vous pourrez vivre dans une atmosphère complètement pure.

Mais le 1er décembre, autre ton de Svante Arrhenius : ” …dans de telles circonstances vous vous désistiez de venir ici pour prendre le prix…Elle doit, dit-il, laver son nom de tout soupçon avant de recevoir le prix.

Le 5 décembre Marie Curie répond à Arrhenius :

” La démarche que vous me conseillez m’apparaîtrait comme une erreur grave de ma part. En effet, le prix m’a été décerné pour la découverte du radium et du polonium. J’estime qu’il n’y a aucun rapport entre mon travail scientifique et les faits de vie privée que l’on prétend invoquer contre moi dans des publications de bas étage, et qui sont, d’ailleurs, complètement dénaturés. Je ne puis accepter de poser en principe que l’appréciation de la valeur d’un travail scientifique puisse être influencée par des diffamations et des calomnies concernant la vie privée. Je suis convaincue que cette opinion serait partagée par beaucoup d’autres personnes. Je suis très peinée que vous ne soyez pas vous-même de cet avis.”

Elle obtient gain de cause. La date prévue est maintenue. Elle part pour Stackholm.

Le 11 décembre 1911, Marie Curie reçoit un deuxième prix Nobel de chimie, pour avoir déterminé le poids atomique du radium.

A son retour à Paris, Marie souffre de troubles rénaux; elle est opérée par Charles Walther. Accès fébriles et douleurs rénales continuent. Marie part se reposer à Brunoy, puis passe un mois en sanatorium à Thonon-les-Bains, en Savoie. Le 17 octobre 1912, Marie est de retour à Paris et se temet au travail.

Pendant l’été 1913, l’excursion prévue avec Einstein et sa famille se déroule dans les Alpes de Bregaglia (vallée de Suisse et d’Italie, du canton des Grisons).

La guerre éclate en août 1914. Les rayons X peuvent localiser éclats d’obus et balles, faciliter les opérations chirurgicales. En 1916, elle obtient son permis de conduire et part régulièrement sur le front réaliser des radiographies. Elle est rejointe par sa fille Irène, âgée de dix-huit ans, qui fait de même dans plusieurs hôpitaux de campagne durant toute la guerre. Marie organise le premier service radiologique mobile en créant des voitures radiologiques appelées les “petites Curie“, et équipe les hôpitaux. Marie réussit à équiper 18 de ces unités motorisées. A l’issue du conflit, Marie publie , sous le titre La Radiologie et la guerre, un petit ouvrage retraçant le récit de l’aventure et un manuel élémentaire de radiologie. Rien que pour les années 1917 et 1918, elle évalue à 1 100 000 le nombre d’examens radiologiques réalisés.

Vers la fin des années 1920, Marie Curie tombe malade. On pense à une tuberculose. Malgrè ses ennuis de santé, elle continue à travailler à l’Institut du radium.

En 1934, Marie Curie lègue, par un document autographe dit “le testament du radium“, le gramme de radium à l’Université de Paris, à condition que sa fille Irène puisse l’utiliser sa vie durant. Il a été utilisé pour diverses recherches au laboratoire Curie et pour des soins à la Fondation Curie.

Epuisée, les mains brûlées par son “cher” radium, presque aveugle, Marie meurt de leucémie radio-induite avec anémie aplasique, le 4 juillet 1934 au sanatorium de Sancellemoz, à Passy, près de Sallanches, en Haute-Savoie.

Sa fille Irène acharnée comme elle, dans le même laboratoire, découvre en janvier 1934 avec Frédéric Joliot, son mari, la radioactivité artificielle, qui leur vaudra aussi un prix Nobel de chimie en 1935. A l’origine des traitements du cancer et des techniques de datation des objets anciens, des roches et de l’univers, comme de la biologie moléculaire et de la génétique moderne, la radioactivité est aussi à la source de l’énergie nucléaire et de la bombe atomique

L’hospice Paul-Brousse, devient à l’initiative du Professeur Gustave Roussy, le premier centre anticancéreux de la banlieue parisienne, associant les activités cliniques et de recherches fondamentales.

Le 1er octobre 1945, est promulguée l’ordonnance, prévoyant la naissance de centres de lutte contre le cancer en France. Elle est signée du général de Gaulle, président du Gouvernement provisoire de la République française.

L’hôpital Claudius Regaud est un outil des plus performants avec une zone de radiothérapie remarquablement équipée, des installations de pointe en imagerie.

Source : Medarus

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