Cuộc đời tận hiến của ái nữ nhà Marie Curie

Irène Joliot-Curie là con gái của hai nhà khoa học đoạt giải Nobel, Marie Curie và Pierre Curie. Bản thân bà cũng được trao giải Nobel Hóa học năm 1935 cùng chồng mình, Frédéric Joliot.

Trong khi cha mẹ nhận giải thưởng nhờ phát hiện ra hiện tượng phóng xạ tự nhiên, giải thưởng của Irene lại dành cho việc tổng hợp phóng xạ nhân tạo. Phát hiện này đã thay đổi nhiều lĩnh vực khoa học và nhiều khía cạnh trong cuộc sống hàng ngày của con người, đặc biệt trong cuộc chiến chống lại ung thư.

Ngày nay, phóng xạ nhân tạo được sử dụng trong y học, nông nghiệp, sản xuất năng lượng, khử trùng thực phẩm, kiểm soát chất lượng công nghiệp và nhiều lĩnh vực khác.

Irène Joliot-Curie sinh năm 1897 tại Paris. Thời thơ ấu, cha mẹ bà thường xuyên vắng nhà, vì phải làm việc nhiều giờ trong phòng thí nghiệm chiết tách các nguyên tố phóng xạ.

Do đó, Irène được ông nội, một bác sĩ đã về hưu, nuôi dưỡng và truyền cho tình yêu thiên nhiên, thơ ca và những tư tưởng chính trị tiến bộ.

Quá trình giáo dục của bà cũng có phần khác lạ. Thuở nhỏ, Irène không đi học ở một trường thông thường, mà ở một “ngôi trường” do mẹ bà hợp tác với 5 giáo sư khác. Họ thay phiên dạy con cái của mình, từ vật lý, toán học đến tiếng Đức và nghệ thuật.

Gia đình Curie rạng danh vào năm 1903 nhờ giải thưởng của hai phụ huynh, nhưng ngay sau đó là bi kịch. Năm 1906, khi Irène mới tám tuổi, cha bà qua đời trong một vụ tai nạn giao thông. Marie Curie bắt đầu dành nhiều thời gian hơn cho các con, và qua nhiều năm, Irène dần thay thế vị trí của cha mình, trở thành chỗ dựa và là đồng nghiệp sát cánh cùng mẹ.

Trong Thế chiến thứ nhất, Irène đã tận mắt chứng kiến khoa học có thể cứu sống con người như thế nào. Bà đồng hành với mẹ thực hiện sứ mệnh đưa tia X đến các chiến trường, giúp các bác sĩ phẫu thuật tìm và nhặt mảnh đạn trong cơ thể thương binh. Ở tuổi 18, Irène đã điều hành các đơn vị X-quang tại các bệnh viện dã chiến lưu động, hướng dẫn y tá vận hành máy và trực tiếp thao tác tại mặt trận Bỉ.

Sau chiến tranh, trong khi đang làm luận án tiến sĩ, Irène trở thành trợ lý của mẹ tại Viện Radium – viện nghiên cứu phóng xạ tại Paris. Tại đây, bà được mẹ giao nhiệm vụ đào tạo một nhà nghiên cứu nhỏ hơn mình ba tuổi – Frédéric Joliot.

Khi bà dạy chàng kỹ sư hóa học trẻ về các phương pháp trong phòng thí nghiệm hóa phóng xạ, tình cảm đã nảy nở. Hai nhà khoa học trẻ kết hôn vào năm 1926, và đến năm 1928, họ cùng ký tên chung Joliot-Curie trong tất cả nghiên cứu.

Cuối cùng, vào năm 1934, họ đã có một phát hiện làm thay đổi lộ trình nghiên cứu phóng xạ, khẳng định vị thế trong lịch sử khoa học. Sau khi bắn phá lá nhôm bằng các hạt alpha (hạt nhân heli), họ nhận thấy nhôm vẫn tiếp tục phát ra các hạt positron ngay cả khi dừng bắn. Họ suy luận rằng việc bắn phá hạt alpha đã biến các nguyên tử nhôm ổn định thành các nguyên tử phóng xạ. Nói cách khác, họ đã chế tạo ra các nguyên tử phóng xạ.

Khả năng tạo ra các nguyên tử phóng xạ nhân tạo đã thay đổi tiến trình của vật lý hiện đại. Trước đó, cách duy nhất để các nhà khoa học có được các nguyên tố phóng xạ là chiết xuất từ quặng tự nhiên, một quá trình cực kỳ khó khăn và tốn kém.

Khi các nguyên tố này có thể tạo ra được trong phòng thí nghiệm, những nghiên cứu về đồng vị phóng xạ và các ứng dụng thực tiễn của hóa phóng xạ bùng nổ, đặc biệt là trong y học. Các đồng vị phóng xạ nhanh chóng trở thành công cụ vô giá trong nghiên cứu y sinh và điều trị ung thư.

Nhờ khám phá này, vợ chồng Joliot-Curie được trao giải Nobel Hóa học vào năm 1935. Sau đó, Irène hỗ trợ các nghiên cứu về hạt nhân radium, khám phá ra sự phân hạch hạt nhân – sự phân chia chính hạt nhân và giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ. Năm 1946, bà trở thành giám đốc Viện Radium.

Phát hiện của Joliot-Curie đã mở đường cho việc sử dụng rộng rãi các đồng vị phóng xạ trong y học. Ngày nay, iốt phóng xạ được sử dụng thường xuyên để điều trị các bệnh về tuyến giáp. Các đồng vị phóng xạ phát ra positron – điện tích dương tương đương với electron – được sử dụng trong các xét nghiệm PET y tế để chẩn đoán ung thư, và một số khác được dùng trong điều trị ung thư.

Để chẩn đoán ung thư, các bác sĩ tiêm một lượng nhỏ đồng vị phóng xạ vào cơ thể, để chúng tích tụ tại các cơ quan. Các thiết bị chuyên dụng như máy quét PET sau đó có thể phát hiện phóng xạ từ bên ngoài. Bằng cách này, các bác sĩ hình dung cách các cơ quan này hoạt động mà không cần phẫu thuật.

Còn để điều trị, họ dùng một lượng lớn bức xạ để tiêu diệt các tế bào ung thư. Đồng vị phóng xạ được tập trung vào đúng vị trí ung thư để tránh ảnh hưởng đến các mô khỏe mạnh nhất có thể.

Sau khi nhận giải Nobel, Irène quan tâm nhiều hơn đến các con – Hélène và Pierre – và chính trị. Trước khi phụ nữ Pháp có quyền bầu cử, bà đã trở thành Thứ trưởng Bộ Khoa học, vận động nhà nước tài trợ cho nghiên cứu.

Bà cũng là thành viên Ủy ban quốc gia liên hiệp phụ nữ Pháp và Hội đồng hòa bình thế giới. Thậm chí, năm 1939, bà và chồng đã khóa các tài liệu trong hầm lưu trữ vì lo sợ quân đội sử dụng nghiên cứu về phân hạch hạt nhân vào mục đích xấu.

Phóng xạ có thể cứu người, nhưng cũng có thể lấy đi mạng sống của người. Giống như mẹ mình trước đây, năm 1956, Irène qua đời vì bệnh bạch cầu do tiếp xúc quá nhiều với bức xạ. Bà hưởng thọ 58 tuổi, khi vẫn đang miệt mài nghiên cứu, điều hành Viện Radium và tham dự các hội nghị quốc tế vì hòa bình và quyền phụ nữ.

Khánh Linh (Theo The Nobel Prize, The Conversation)