La mítica actividad científica de la familia Curie, ganadora de cinco premios Nobel nominales, giró en torno a la absorbente personalidad de Manya Sklodowska, nacida en Varsovia en 1867 de padre profesor de física y matemáticas y madre directora de colegio. Una niña de memoria prodigiosa que, tras morir su madre y quedarse su padre sin trabajo, se marchó a París en 1891 ayudada por su hermana. Allí, en una penuria mal alimentada con pan, mantequilla y té, estudió física en la Sorbona, se licenció en 1983, trabajó con Lippmann y conoció a Pierre Curie. Este físico, nacido en París en 1859, y su hermano mayor Jacques, habían descubierto la piezoelectricidad, un fenómeno consistente en que la presión ejercida sobre un cristal de por ejemplo cuarzo, producía un potencial eléctrico. Después, abandonando la cristalografía, Pierre se dedicó a elaborar su tesis doctoral, en la que estudiaba si existían transiciones entre ferro, dia y paramagnetismo: encontró el ahora llamado ‘punto de Curie’, que es la temperatura por encima de la cual los materiales pierden su ferromagnetismo y se transforman en paramagnéticos. Asimismo, demostró la diferencia entre el para y el diamagnetismo, que más tarde fue explicada teóricamente por Paul Langevin. Pierre leyó su fructífera tesis en 1895 y ese mismo año se casó con Manya, quien pasó a llamarse, de acuerdo con la tradición francesa, Marie Curie. Tuvieron dos hijas, Irène en 1897 y Eve en 1904. El matrimonio Curie, atraído por el fenómeno de las radiaciones del uranio descubiertas por el parisino Antoine Henri Becquerel (1852 – 1908), se dedicó a extraer las sustancias que emitían radiaciones en la pechblenda y aislaron los elementos químicos polonio y radio. Por su trabajo en la denominada radiactividad, Pierre y Marie Curie recibieron la mitad del premio Nobel de Física en 1903; la otra mitad se la concedieron a Becquerel. Antes, en ese mismo año, Marie había presentado en la Sorbona su tesis, pasando a ser la primera mujer francesa en poseer el título de doctora. Pierre murió en un accidente callejero en 1906; pero Marie, sobreponiéndose a la desgracia, siguió trabajando con sus ayudantes, sustituyó a su marido en la cátedra (primera mujer profesora en la Universidad de la Sorbona), y en 1911 le concedieron el premio Nobel de Química “en reconocimiento a sus servicios para el avance de la química por el descubrimiento de los elementos radio y polonio, por el aislamiento del radio y por el estudio de la naturaleza de los compuestos de este importante elemento”. Todo esto lo explicó detalladamente en su conferencia del Nobel titulada “Radio y los nuevos conceptos en Química”.
Marie Curie comenzó diciendo que hacía quince años del descubrimiento de la radioactividad (con este nombre designó ella el fenómeno) por Becquerel. Y subrayó el aislamiento del radio como una piedra angular en el edificio de la ciencia de la radioactividad. El aislamiento lo hizo sola, pero basándose en la colaboración y estudios de su marido, consistentes en la medida de la actividad de muchos minerales, ya que la radiación ioniza el aire y lo hace conductor. Así, descubrieron una anormalmente alta actividad en la pechblenda y concentrando la actividad por métodos químicos hallaron el polonio, compañero del bismuto, y el radio, compañero del bario. En la pechblenda hay trazas de radio: tan sólo unos decigramos por tonelada; pero precipitándolo junto al sulfato de bario, purificándolo a cloruro y tras miles de cristalizaciones ( ya que el cloruro de radio es menos soluble que el de bario) siguiendo la actividad, pudieron aislarlo. El análisis espectral del radio indicó que era un nuevo elemento; su peso atómico fue 226,42 (una cifra un poco alta). Se trataba de un metal alcalinotérreo que debía situarse debajo del bario en el Sistema Periódico. Su radiactividad era cinco millones de veces mayor que la de un peso igual de uranio. Debierne y Marie Curie obtuvieron el metal puro por electrolisis y encontraron que al fundirlo a 700ºC se volatilizaba. Los Curie no pudieron estudiar el polonio tan a fondo como el radio porque es cinco mil veces menos abundante; además, se desintegra con rapidez: su vida media es de 140 días frente a los dos mil años del radio. No obstante obtuvieron su análisis espectral.
Marie Curie, en su lección, repitió varias veces que la radiactividad es de naturaleza atómica, que es una emisión de materia acompañada por una pérdida de peso de las sustancias activas, que la energía es tomada de la sustancia misma e implica una transformación atómica. A este proceso, Rutherford y Soddy, citó, lo han llamado “teoría de la desintegración atómica” y han demostrado que, por ejemplo el radio, da lugar a una serie de trasmutaciones atómicas que producen un tren de átomos de menores y menores pesos atómicos. Hasta hoy, dijo, se han clasificado unos treinta elementos radiactivos nuevos en cuatro series encabezadas por uranio, radio, torio y actinio, aunque el radio puede asimilarse a la serie del uranio, del cual es derivado.
Después de recibir el Nobel que su marido no compartió porque no se concede el premio a personas fallecidas, Marie Curie continuó con su actividad científica. Durante la Primera Guerra Mundial, ayudada por su hija Irène y a bordo de una ambulancia preparada, se dedicó al desarrollo de la radiografía de rayos X y después de la guerra a las aplicaciones médicas de las sustancias radiactivas. Murió en 1934 de leucemia probablemente provocada por la radiación. Su hija Eve escribió una biografía de su madre que fue traducida a muchos idiomas y se casó con el diplomático Labouisse, quien recibió en 1965, con UNICEF, el premio Nobel de la Paz ¡Es el destino!
Frédéric Joliot (1900 – 1958, París) e Irène Joliot – Curie (1897 – 1956, París) obtuvieron conjuntamente el premio Nobel de Química de 1935 “en reconocimiento de sus síntesis de nuevos elementos radiactivos”. Frédéric, químico, era ayudante de Marie Curie desde 1923 y se casó con Irène, física, en 1926. Unieron sus apellidos para que no se perdiese el Curie y tuvieron un hijo y una hija. Sus investigaciones en el campo de la radiactividad estuvieron coordinadas. En 1934, al bombardear aluminio con partículas alfa, obtuvieron una radiación, puesta de manifiesto en la cámara de niebla, que persistía después de quitar la fuente de radiación: el aluminio se había convertido en fósforo 30, un isótopo radiactivo. Por vez primera se había creado un elemento químico artificialmente.
Irène dio la primera conferencia del Nobel. La tituló “Producción artificial de elementos radiactivos” y en ella expuso cómo se había abierto un campo nuevo en el que se habían irradiado muchos elementos químicos con partículas alfa, protones, deuterones y neutrones, produciéndose nuevos elementos al tiempo que se desprendían protones, alfa y neutrones. Enfatizó en que habían visto que al irradiar aluminio y boro con partículas alfa se emitían simultáneamente, en vez de un protón, un neutrón y un electrón positivo. (Los neutrones descubiertos por Chadwich y los positrones descubiertos por Anderson, ambos en 1932). Señaló que suponían que la transmutación de aluminio a silicio trascurría en dos etapas: la primera consistía en la captura de la partícula alfa y la expulsión del neutrón, con formación de fósforo 30; en la segunda, el fósforo se descompone exponencialmente en tres minutos emitiendo positrones. Frédéric tituló su conferencia “Evidencia química de la transmutación de elementos”. Puso ejemplos de la conservación del peso atómico y del número atómico en la radiactividad natural (Ra —> Rn + He) y en la artificial (Al + He —> Si + H ; Al + He —> P + n) y explicó los métodos químicos que emplearon para manejar unas cantidades de materia imposibles de pesar. No obstante, al tratarse de productos radiactivos era posible identificarlos. Además, atacándolos con ácido y añadiendo fosfato de sodio y una sal de zirconio, el precipitado de fosfato de zirconio incluía el elemento radiactivo. ¡Pero había que operar deprisa, porque los elementos se desintegran! Los dos esposos citaron los importantes trabajos de Rutherford y Fermi.
Frédéric construyó, ayudado por su mujer, que era profesora en la Facultad de Ciencias de París, el primer sincrociclotrón de Europa occidental en el Colegio de Francia, donde profesó en 1937. Durante la ocupación alemana de Francia en la Segunda Guerra Mundial participaron en la resistencia. Los trabajos que llevaron a cabo de bombardear elementos pesados con neutrones fue un paso importante para el descubrimiento de las reacciones en cadena. Así, tras la guerra, Frédéric dirigió la construcción de la primera pila atómica francesa hasta que fue expulsado por su ¿afiliación? al partido comunista. En el reactor nuclear también colaboró Irène hasta su muerte por leucemia, como su madre.