הנשים שהניחו את היסודות

המרחק בין ורשה בירת פולין לפריז בירת צרפת הוא כ-1,600 קילומטר. אבל בטבלה המחזורית של היסודות, פולוניום, הקרוי על שם פולין, ופרנציום, הקרוי על שם צרפת, רחוקים זה מזה רק שלושה מקומות. בפער הזעיר הזה מסתתרות ארבעים שנות מחקר, וגם שלוש מדעניות שגורלן קשור זה לזה, ושכל אחת מהן דחפה את גבולות הידע על האטום.

כשדמיטרי מנדלייב פרסם את הטבלה המחזורית ב־1869, הוא השכיל להשאיר בה משבצות ריקות ליסודות שעדיין לא התגלו. חלק מהחורים בטבלה התמלאו ביסודות חדשים למדע: פולוניום, רדיום, ופרנציום, שהתגלו בעקבות גילוי הרדיואקטיביות.

מהמחתרת לתנאי רעב

מריה סְקְוֹלְדוֹבְסְקָה (Sklodowska) נולדה ב־7 בנובמבר 1867 בוורשה, למשפחה של מורים שחיה תחת שלטון רוסיה הצארית. הצעירה המבריקה סיימה בגיל 15 בהצטיינות את לימודי התיכון, אך כשהגיעה ללימודים אקדמיים גילתה שהמוסדות הרשמיים שבשליטה רוסית אינם מקבלים נשים. היא ואחותה ברוניה פנו ל”אוניברסיטה הצפה” – מסגרת מחתרתית שנדדה ממקום למקום כדי לחמוק מפיקוח הרשויות.

שתי האחיות ידעו שרמת הלימודים שם רחוקה מזו של מוסדות אירופיים רשמיים, וכדי לפרוץ החוצה הן עשו “הסכם מימון”: מריה תעבוד ותסייע לברוניה ללמוד רפואה בפריז, וברגע שמצבה הכלכלי של ברוניה ישתפר – היא תסייע לאחותה ללמוד בפריז גם כן. אחרי שנים של שיעורים פרטיים ועבודה כאומנת, הגיעה מריה לפריז ב־1891. היא התגוררה תקופה בבית אחותה ואז עברה לעליית גג זעירה ליד הסורבון, חסכה בכל מה שאפשר, והתקיימה בדוחק – כמעט קופאת מקור בחורף ותכופות רעבה – עד שסיימה כמצטיינת מחזורה במתמטיקה ובפיזיקה.

בפריז עבדה מריה במעבדתו של החוקר פייר קירי (Curie), העבודה המשותפת הולידה אהבה, וב-1895 נישאו בני הזוג. ב-1897 נולדה בתם הבכורה, אירן. זמן קצר לאחר הלידה החלה מריה – שכבר נקראה מארי קירי – לחקור בעבודת הדוקטורט שלה את התופעה שכונתה “קרני אורניום”.

ב-1896 גילה הפיזיקאי הצרפתי אנרי בֶּקֶרֶל (Becquerel) כי מלחי אורניום פולטים סוג לא מוכר של קרינה. בעזרת מכשיר מדידה שפיתח פייר קירי הראתה מארי שהקרינה אינה תלויה בצורת החומר או בתרכובת שלו, אלא היא תכונה של האטומים עצמם. היא טבעה את המונח המוכר לנו כיום, “חומרים רדיואקטיביים”, כלומר קורנים באופן פעיל.

ב-1898 מארי שמה לב שעפרות מסוימות של אורניום היו רדיואקטיביות יותר מאורניום טהור. ההסבר הסביר היחיד היה שיש שם יסוד לא מוכר. פייר והיא עבדו על בידוד היסוד, ואחרי עבודת כימיה מפרכת, גילו בני הזוג שהוא אינו יסוד אחד אלא שני יסודות רדיואקטיביים חדשים: לאחד העניקה קירי את השם “פולוניום”, מחווה למולדתה הכבושה, ולשני היא קראה פשוט “רדיום”.

חזית המדע ומדע בחזית

ב-1903 קיבלה מארי תואר דוקטור, ובדצמבר אותה שנה חלקו בני הזוג קירי את פרס נובל בפיזיקה עם בקרל. מארי הייתה האישה הראשונה שזכתה בנובל – זאת רק אחרי שפייר הודיע שלא יקבל את הפרס אם רעייתו לא תיכלל.

ב־1906 נהרג פייר בתאונת דרכים, ומארי המשיכה לבדה: היא החליפה אותו בהוראה בסורבון, הוכיחה שרדיום הוא יסוד אמיתי, וב־1911 קיבלה פרס נובל בכימיה – הפעם לבדה – על גילוי הפולוניום והרדיום, למרות מתקפות אישיות ושערוריות תקשורתיות. כך הפכה לאדם הראשון בהיסטוריה, ובינתיים גם האחרון, שזכה בשני פרסי נובל בתחומים מדעיים שונים.

קירי גייסה מימון והקימה בפריז את “מכון הרדיום” על שם בעלה המנוח, מרכז מחקר מוביל שבו הקפידה להעסיק גם נשים ומהגרים מפולין. באותן שנים הרדיום הפך בהדרגה לחומר פופולרי מאוד, ושימש במגוון תחומים, מצבעים זוהרים בחושך ועד תרופות מפוקפקות להגברת האון המיני. עברו עוד שנים בטרם התברר כי החומר מסרטן ומסוכן.

כשפרצה מלחמת העולם הראשונה, מארי רתמה את המדע לרפואה: היא קידמה הקמת מכוני רנטגן צבאיים, גייסה תרומות להתקנת מכשירי רנטגן על משאיות, ושלחה לחזית את מכוני הרנטגן הניידים הראשונים בהיסטוריה. בתה הבכורה, אירן, הייתה בת 17 ועבדה איתה – ובהמשך אף הפעילה לבדה מכשירים באזורי לחימה.

רדיואקטיביות מלאכותית

אירן קירי נולדה ב־12 בספטמבר 1897. בבגרותה עבדה במכון המחקר של הוריה, ובמהלך הדוקטורט התאהבה בסטודנט שהדריכה – מהנדס צעיר בשם פרדריק ז’וליו (Joliot). כשנישאו אימצו שניהם את השם הכפול, ז’וליו-קירי.

בסתיו 1933 הציגו בני הזוג בכנס יוקרתי את מחקרם על מבנה האטום, ובו ראיות לכאורה על קיומו של חלקיק תת-אטומי חסר מטען חשמלי. ממצאיהם נתקלו בביקורת חריפה: המדענית הגרמנייה הידועה ליזה מייטנר, בעצמה דמות מפתח בחקר האטום, ציינה שבניסויים שלה ושל אחרים לא זוהה אפילו חלקיק  אחד כזה. בדיעבד התברר שהנתונים שלהם רמזו על תופעות אמיתיות – אבל הפרשנות הייתה שגויה.

שלושה חודשים אחר כך, בלילה מאוחר במעבדה, הגיעו בני הזוג לתגליתם הגדולה ביותר: אפשר להפוך חומרים לרדיואקטיביים באמצעים מלאכותיים. הם הראו שאפשר לקחת יסוד יציב, כמו אלומיניום, להפציץ אותו בחלקיקים הקרויים חלקיקי אלפא, ולהפוך אותו ליסוד לא יציב שפולט קרינה. הם פתחו במרתון מזורז של ניסויים להוכחת התופעה ותוך שלושה ימים שלחו מאמר לאקדמיה הצרפתית, המסביר כיצד ייצרו בפעם הראשונה אטום רדיואקטיבי מלאכותי.

התגלית הזו סללה את הדרך לייצור שיטתי של חומרים רדיואקטיביים לשימושים מדעיים ורפואיים, במקום חיפוש והפקה של חומרים רדיואקטיביים טבעיים, וזיכתה אותם ב-1935 בפרס נובל בכימיה. הפרס בפיזיקה הוענק באותה שנה לפיזיקאי הבריטי ג’יימס צ’דוויק (Chadwick) על גילוי הנייטרון – שבני הזוג ז’וליו-קירי החמיצו.

מחיר הקרינה

למרבה הצער מארי קירי לא זכתה לראות את בתה מקבלת את פרס נובל. היא נפטרה שנה קודם לכן. בשנות ה-20 החמיר מצבה הרפואי של מארי, וראייתה התדרדרה. כשסכנות הקרינה התבררו בהדרגה, היא הייתה בין הראשונות להנהיג תקנות בטיחות מחמירות במכון הרדיום, אך לה זה כבר לא עזר. היא מתה ב-4 ביולי 1934 מאנמיה אפלסטית, מחלה טרום-סרטנית שנגרמה ככל הנראה מחשיפה ממושכת לקרינה רדיואקטיבית.

אירן ז’וליו-קירי פעלה למען קידום חינוך לנשים. היא ראתה במדע כלי לקידום החברה ושיפור פני הדורות הבאים. כמו הוריה לפניהם, גם אירן ופרדריק פרסמו את כל עבודתם לתועלת הקהילה המדעית והחברה. עם זאת, בסתיו 1939, כשרוחות המלחמה שוב החלו לנשב באירופה, הפקידו בני הזוג את תיעוד מחקריהם בכספת של האקדמיה הצרפתית, מחשש כי הם עלולים לשמש לפיתוחים צבאיים. החומרים שלהם נותרו שם עד שנת 1949, אך כדור השלג הגרעיני החל להתגלגל עוד בטרם ננעלה הכספת, והצעד שלהם לא מנע את פיתוחה של פצצת האטום.

כמו אמה, גם אירן נפגעה מהחשיפה לחומרים רדיואקטיביים ומתה מסרטן הדם ב־17 במרץ 1956, בגיל 59.

המשבצת החסרה: פרנציום

החוקרת השלישית בסיפור הרדיואקטיבי היא מרגריט פריי (Perey) שהגיעה ב-1929, בגיל 20, למכון הרדיום כתלמידה וכעוזרת טכנית של מארי קירי, ולאחר מכן עבדה תחת הדרכתה של אירן. פריי, שנולדה ב-1909 בעיירה סמוכה לפריז, חלמה להיות רופאה. מצבה הכלכלי של משפחתה לא איפשר לה את הלימודים, והיא הסתפקה בקורס טכנאיות כימיות, ובעקבות זאת הגיעה למכון הרדיום. היא החלה את דרכה כעוזרת, אבל מארי קירי התרשמה ממנה, חנכה אותה בעבודתה והעניקה לה משרה קבועה במכון. כמו קירי, פריי הפכה למומחית בבידוד יסודות נדירים מתוך טונות של עפרות אורניום. היא התמקדה בקרינה הרדיואקטיבית שפולט היסוד אקטיניום, אחד מתוצרי הפירוק של אורניום. מתוך עשר טונות של עפרות היא הצליחה לבודד שני מיליגרם בלבד של אקטיניום.

ב־1938, אחרי כמעט עשור עבודה, פריי הבינה את “מפת הדרכים” של הדעיכה שתוביל לגילוי היסוד החסר בטבלה המחזורית. ב־7 בינואר 1939 היא הכריזה על גילוי היסוד החדש, היסוד הטבעי האחרון שהתגלה. זה לא היה מובן מאליו: מאז 1925 היו כמה ניסיונות כושלים לגלות את היסוד הזה, וחלק מהחוקרים אף מיהרו להציע שמות ליסוד ש”גילו”, עד שהתברר שהגילוי היה מוטעה.

כשגילתה את היסוד החמקמק, רצתה פריי לקרוא לו “קטיום”, אבל המנחים שלה בעבודת הדוקטורט, אירן ופרדריק, חששו שבאנגלית זה יישמע כמו “חתול”. הם הציעו שתקרא ליסוד “פרנציום”, על שם מולדתה, כפי שהמנטורית שלה מארי, קראה ליסוד הראשון שגילתה פולוניום, על שם מולדתה. כך, בטבלה המחזורית, פולין וצרפת רחוקות רק שלושה מקומות זו מזו, וסוגרות מעגל של שלושה דורות של חוקרות. פריי זכתה להכרה על גילויה, וב־1962 הייתה לאישה הראשונה שנבחרה לאקדמיה הלאומית למדעים של צרפת.

כמו מארי ואירן, גם פריי חלתה עקב חשיפה ממושכת לקרינה המסוכנת, ולבסוף מתה ממחלתה בגיל 66.

למרות המחיר האישי הכבד, המורשת שהותירו אחריהן שלוש הנשים חיה ובועטת. הפיתוחים שלהן ברדיותרפיה וברפואה גרעינית הצילו וממשיכים להציל מיליוני אנשים ברחבי העולם. הלקחים שהן למדו על גופן תרמו להבנת הסכנות בעבודה עם קרינה ועם חומרים רדיואקטיביים ולשיפור הבטיחות. ולא פחות מכך, ההצלחה של שלושתן להגיע לפסגות הרמות ביותר של עולם המדע, למרות נתוני פתיחה לא מבטיחים, מראה את החשיבות של מתן הזדמנות שווה ללמוד ולחקור, בלי להשאיר אף אחת בחוץ.