Madame Curie, Rosalind Franklin, la radiactividad y los Rayos X
La gran obra del semiólogo piamontés Umberto Eco (enero de 1932 – febrero de 2016), está llena de exquisitas imágenes literarias. Algunas de sus novelas como El Cementerio de Praga, la Misteriosa llama de la Reina Loana, Baudolino, el Nombre de la Rosa y el Péndulo de Foucault, logran transportar a sus lectores a diferentes épocas y escenarios. Quienes recorren las páginas de sus libros conviven con símbolos, signos y frases en diferentes lenguas que el talento de Eco fue creando durante sus relatos. El uso de ambientes y lugares significativos reales, le dio también amplía riqueza a sus narraciones. Uno de estos impresionantes espacios, es el Panteón de Paris (le Pantheon), que además fue, uno de los primeros monumentos emblemáticos construidos en la ciudad luz. En el interior de la primera planta de este histórico edificio y justo debajo de su cúpula central, se encuentra, oscilando isócronamente, un péndulo esférico, el cual ha sido utilizado desde tiempos pasados para probar la rotación de La Tierra. Este experimento fue ideado por Jean Bernard Léon Foucault.
Realmente, le Pantheon, que se encuentra en el barrio latino, es un mausoleo de estilo arquitectónico neoclásico, que guarda los restos de mujeres y hombres de la historia de Francia, quienes contribuyeron a la ciencia, la literatura, la cultura y el arte. Al recorrer la cripta, se pueden observar las tumbas de personajes como: Víctor Hugo, Alexandre Dumas, Emile Zola, Jean-Jacques Rousseau, Voltaire, Louis Braille, Jean Baptiste Perrin, Marie François Sadi Carnot, Joseph-Louis Lagrange, los esposos Marie y Pierre Curie, entre otras grandes personalidades.
Sin duda que la inhumación en el Panteón de París de la científica francesa de origen polaco, Marie Salomea Skłodowska (noviembre de 1867 – julio de 1934), conocida como Madame Curie, quien murió de anemia aplástica, enfermedad provocada por la exposición continua a la radiación, ha cobrado a lo largo de las últimas décadas gran importancia histórica y científica. Los restos mortales de Marie Curie llegaron junto con los de su esposo Pierre, en el año 1995 al mausoleo. Por mucho tiempo se pensó que sus restos podrían estar contaminados por la radiación que absorbieron durante sus años de trabajo, usando sustancias radioactivas. Sin embargo, ciertas pruebas dosimétricas han demostrado que esto no es así, o que al menos los niveles de radiación en sus restos son muy bajos. No obstante ello, los ataúdes están revestidos con plomo para protección del público que visita sus tumbas.
La vida de madame Curie está llena de acontecimientos muy complicados, aunque su fuerza de carácter, su resiliencia y su determinación en la búsqueda de resultados científicos la hizo alcanzar metas que aún hoy día son sorprendentes. Marie Curie llegó a la Universidad de la Sorbona en el año 1891, en donde estudió Física y Matemáticas, más tarde y ya durante su tesis Doctoral, logró aislar los elementos radiactivos, Polonio (Po) y Radio (Ra). En el año 1903, junto con su esposo Pierre Curie y Henri Becquerel, quien había descubierto la radiactividad, comparten el premio Nobel de Física. Madame Curie continuó con sus investigaciones, a pesar de la muerte de su esposo en el año 1906. Para el año 1911, Marie recibió también el premio Nobel de Química. Convirtiéndose de esa manera en la primera persona y la primera mujer en tener dos galardones de esa importancia. Una etapa muy complicada de su vida fue, sin duda, durante la primera guerra mundial (1914-1918). Ella estuvo a cargo del Servicio de Radiología de la Cruz Roja francesa, apoyando mediante el uso de las petites curies (furgonetas), que se adaptaron cómo unidades móviles de radiología, para ayudar a los médicos a encontrar balas y huesos rotos, en los cuerpos de los hombres que caían heridos.
El interés que generó el estudio de la radiación, desde la década de 1890, trajo consigo la invención del tubo de rayos catódicos (Cathode Ray Tube, CRT). Cómo referencia de este dispositivo, se tienen los antiguos cinescopios usados en los televisores caseros y en los primeros ordenadores. El principio de funcionamiento de un CRT, se basa en la incidencia de un haz de rayos que proviene de un cátodo negativo y es atraído hacia un ánodo positivo, el cual viaja dentro de un tubo de vidrio que está al vacío, y que incide sobre una pantalla fluorescente. Este antiguo dispositivo sirvió para conocer la naturaleza de los rayos catódicos y se concluyó que su carga eléctrica era negativa, hoy son llamados electrones. El físico Joseph John Thompson, determinó la relación entre la carga y masa del electrón, por ello recibió el premio Nobel de Física en el año 1906.
En el año 1895, Wilhelm Röntgen realizó otro experimento, lanzó rayos catódicos sobre algunos metales. Mucha fue su sorpresa al observar que estos metales emitían, a su vez, un tipo de rayos que eran capaces de atravesar placas fotográficas, oscureciéndolas aunque éstas estuvieran cubiertas, así mismo los extraños rayos podían producir fluorescencia al alcanzar a algunas sustancias. Röntgen llamo a este tipo de rayos desconocidos como: Rayos X. Se generó mucho interés por conocer su naturaleza, por lo que el físico Antoine Becquerel experimentó usando sustancias fluorescentes, encontró que algunos compuestos que contenían Uranio, igual oscurecían las placas fotográficas, sin necesidad de usar rayos catódicos. Fue Madame Curie, quien trabajaba con Becquerel, quien llamó Radiactividad a este fenómeno. Hoy día, se sabe que existen núcleos atómicos muy inestables, y que de forma natural, emiten radiación, conocida como: partículas (alfa) cargadas positivamente, (beta) con carga negativa, y (gamma) sin carga alguna.
Durante las investigaciones que realizaron los esposos Curie, usando muestras de mena de Uranio pechblenda, se percataron que el nivel de radiactividad de ésta sobrepasaba lo esperado. Se dieron a la tarea de buscar los elementos químicos que contenía y descubrieron los elementos, Ra y Po. Actualmente, las aplicaciones que tiene el Polonio están en las fuentes de calor o de energía, que son usadas en naves espaciales y en satélites. Asimismo, el elemento químico Radio, es usado en Medicina, durante terapias para la destrucción de tejido maligno. En la época actual, la investigación usando este tipo de radiaciones continúa en laboratorios especializados, en muchos lugares del mundo.
En el caso de los rayos X, además de las aplicaciones médicas en la toma de radiografías, en donde se deben usar los protocolos de protección, estos se han usado desde décadas pasadas en el área de Física del Estado Solido. Un ejemplo de ello, es el simétrico patrón de Laue resultando de difractar rayos X, a través de muestras de sal común o cristales de cloruro de Sodio (NaCl). La idea de usar la difracción de rayos X sobre compuestos es conocer su estructura cristalina. Laue, Friedrich y Knipping, también expusieron otros especímenes, como el sulfato de cobre, que produce un patrón de difracción muy interesante. Sin embargo, uno de los grandes descubrimientos difractando rayos X, con técnicas similares a las usadas en cristalografía, sin duda fue, conocer la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN). En este caso particular, los experimentos con rayos X, fueron llevados a cabo por la química Rosalind Franklin y el químico Maurice Wilkins. Más tarde, James Watson y Francis Crick proponen el modelo de la estructura de la molécula del ADN basándose, entre otras cosas, en los resultados experimentales obtenidos por Franklin. El patrón de difracción de Rayos X del ADN fue llamado fotografía 51 (Photo 51). Para algunos, es la fotografía más importante que se haya tomado en la historia de la ciencia.
alfonso.padilla@upt.edu.mx