Articles

Perey, Marguerite Catherine

(b. Villemomble, Francia, 19 ottobre 1909; d. Louveciennes, Francia, 13 maggio 1975), radioattività, radio-chimica, scienze nucleari.

Perey è una figura importante nella chimica nucleare. Allenata da Marie Curie, scoprì nel 1939 l’ultimo elemento radioattivo naturale previsto dalla tavola periodica di Dmitrii Mendeleev, il francio. Nel 1962 fu la prima donna ad essere eletta membro corrispondente dell’Académie des sciences francese dalla sua fondazione nel 1666. Né Marie Curie né sua figlia, Irène Joliot-Curie, nonostante i rispettivi premi Nobel, riuscirono ad entrare nell’istituzione.

Formazione e primi passi nella ricerca scientifica Marguerite Catherine Perey è nata il 19 ottobre 1909 a Villemomble, vicino a Parigi. Veniva da una famiglia protestante della classe media. Suo padre, Louis Émile Perey, era un impiegato di banca. Morì nel 1914, lasciando sua moglie, Anne Ruissel, con i loro cinque figli. Per motivi finanziari, Marguerite, la più giovane, non poteva frequentare un’università, ma invece doveva lavorare presto nella sua vita. Ha studiato in una scuola privata ma riconosciuta dallo stato per tecnici, l’École d’enseignement technique féminine (scuola per tecnici femminili). Fu la prima della sua classe dopo aver completato i suoi studi nel 1929. Mentre stava facendo domanda di lavoro, le fu data l’opportunità di lavorare presso l’Institut du Radium di Parigi, la prestigiosa istituzione diretta da Marie Curie. Iniziò lì come assistente chimica il 1º ottobre 1929 con una sovvenzione dell’Union Minière du Haut-Katanga (Unione mineraria dell’Alto Katanga), una multinazionale belga che controllava, durante il periodo tra le due guerre, il mercato degli elementi radioattivi e collaborava strettamente con il laboratorio di Curie.

Perey ha iniziato la sua carriera in uno dei campi scientifici più dinamici del tempo—la radioattività—e inoltre, ha lavorato a fianco di uno dei fondatori del campo. In effetti, la parola radioattiva era stata coniata da Curie nel 1898 per caratterizzare sostanze chimiche che emettevano raggi simili a quelli dell’uranio. Poco dopo, la parola fu usata per qualificare i fenomeni fisici, così come il campo di ricerca degli elementi radioattivi e dei loro raggi emessi. Una comunità di scienziati formò rapidamente una rete di diversi laboratori in tutta Europa che fu dominata durante gli anni Venti da quattro grandi centri: l’Institut du Radium di Parigi, il Cavendish Laboratory di Cambridge, diretto da Ernest Rutherford, l’Institut für Radio-forschung (Vienna, Istituto di Radio) presso l’Università di Vienna diretto da Stefan Meyer, e il Kaiser Wilhelm Institut für Chemie (Kaiser Wilhelm Institute of Chemistry) a Berlino, sotto la direzione di Otto Hahn e Lise Meitner. Diverse idee, concetti e pratiche sperimentali esistevano per quanto riguarda l’applicazione di elementi radioattivi, e ogni istituzione aveva il proprio approccio. Ad esempio, i collaboratori di Rutherford si erano inizialmente concentrati principalmente sullo studio dei cambiamenti radioattivi fisici e sui meccanismi di disintegrazione degli elementi radioattivi e dei loro prodotti figli. Poi, hanno progressivamente iniziato a studiare la struttura atomica. A Berlino, i ricercatori si sono specializzati nell’identificazione di nuovi elementi radioattivi e nello studio fisico delle loro emissioni. Nel laboratorio di Curie, parte del lavoro è stato dedicato allo studio delle proprietà fisiche e chimiche degli elementi radioattivi, con particolare interesse per lo sviluppo di

diverse applicazioni di elementi radioattivi, ad esempio, nell’uso medico e nella produzione industriale.

All’inizio degli anni ‘ 30, il campo fu trasformato. Una nuova generazione di ricercatori comprendeva James Chadwick, Walther Bothe e Irène e Frédéric Joliot Curie e altri. Iniziarono ad ottenere nuovi e interessanti risultati, come quelli di Enrico Fermi a Roma e di Ernest Lawrence a Berkeley, in California. Sono emerse nuove domande di ricerca orientate alla struttura di atomi e particelle. Ciò ha portato allo sviluppo e all’uso di nuove tecniche di laboratorio come il contatore Geiger-Müller nel 1928—il primo modello è stato concepito prima della prima guerra mondiale—e camere a bolle come la camera Wilson e più tardi acceleratori di particelle.

Il lavoro nella radioattività, e in particolare nella scoperta degli isotopi, ha aperto la porta a un cambiamento significativo nella definizione di un elemento chimico e nell’interpretazione della tavola periodica. Tuttavia, i metodi tradizionali della chimica, in particolare i metodi analitici per isolare e purificare gli elementi radioattivi, hanno ancora svolto un ruolo importante nelle attività quotidiane degli scienziati. Quando Perey arrivò al laboratorio di Marie Curie, Curie stava lavorando su un elemento chiamato actinio, che era stato scoperto nel 1899 da uno dei suoi primi collaboratori, il chimico André Debierne. Era un elemento difficile da isolare, in parte perché le sue proprietà erano vicine a quelle della famiglia di elementi delle terre rare. La maggior parte del lavoro dei chimici riguardava la preparazione di fonti pure dei prodotti della disintegrazione dell’attinio, che richiedevano mesi, e con la spettroscopia magnetica delle radiazioni α di questi prodotti figlie. Perey era incaricato della preparazione di soluzioni contenenti attinio, che richiedevano pazienza e molta precisione. Sotto la supervisione di Curie stessa, sviluppò un grande talento per la preparazione di sorgenti radioattive, e divenne rapidamente l’assistente personale di Curie. Nel 1934 lo scienziato, confidando in Perey, le chiese di preparare il campione attinifero più concentrato mai preparato e di studiare lo spettro dell’attinio con Pieter Zeeman, specialista in spettroscopia ottica ad Amsterdam. Questo fu l’ultimo compito che Curie le richiese prima della sua morte causata dagli effetti negativi delle radiazioni il 4 luglio 1934. Perey ha trascorso quattro mesi nei Paesi Bassi lavorando con W. A. Lub, un chimico nel laboratorio di Zeeman, misura lo spettro dell’actinio per la prima volta.

Alla scoperta dell’elemento mancante Quando tornò all’Institut du Radium, Perey lavorò sotto la direzione di André Debierne, il successore di Curie. Ha studiato lo spettro di altri due elementi radioattivi, il bario e lo stronzio, e ha anche continuato a preparare fonti di attinio, in particolare per Salomon Rosenblum, che era interessato alla spettroscopia α. Era un noto fisico che lavorava a Bellevue, vicino a Parigi, al Laboratoire du Grand Électro-aimant (Il Grande Laboratorio di elettromagneti) con un grande elettromagnete e aveva scoperto l’emissione di particelle α a lungo raggio da elementi radioattivi nel 1929. Perey ha pubblicato per la prima volta come contributore al suo lavoro.

All’Institut du Radium, Perey era considerato uno specialista nella preparazione di fonti di attinio. Così, quando Debierne e Irène Joliot-Curie decisero entrambi di studiare la famiglia dell’attinio, anche se per ragioni diverse, chiesero indipendentemente a Perey campioni di attinio. Dopo un lavoro lungo e ripetitivo, il giovane tecnico è riuscito a ottenere un campione il più puro possibile, circa dieci microgrammi di actinio in pochi milligrammi di soluzione di lantanio. Ma durante la fase di cristallizzazioni frazionarie, ha notato anomalie nell’emissione B dei prodotti figli di attinio. Alla fine del 1938, si rese conto che ciò era dovuto a una sostanza radioattiva sconosciuta formata dall’attinio da un decadimento α. L’emivita di questo nuovo elemento era di circa ventuno minuti.

Mentre Perey cercava di studiare più precisamente le proprietà chimiche di questo nuovo elemento, scoprì che corrispondevano perfettamente alla descrizione dell’elemento 87 predetto da Mendeleev. Per prima cosa ha chiamato questo elemento actinio K. Era un isotopo dell’unico elemento radioattivo naturale non ancora osservato. Tutti gli altri elementi ancora mancanti nella tabella di Mendeleev erano elementi radioattivi artificiali. Ma Perey era solo un tecnico senza una reputazione come scienziato, e così fu il premio Nobel francese Jean Perrin che annunciò questa scoperta all’Académie des sciences francese il 9 gennaio 1939. Questo è stato un evento importante nel campo della radioattività, come diversi fisici in Europa e negli Stati Uniti erano alla ricerca di questo elemento per anni.

Una carriera scientifica di successo La scoperta del nuovo elemento cambiò lo status di Perey all’Institut du Radium. Da allora è stata considerata una ricercatrice indipendente, libera di svolgere il proprio lavoro. Dal 1939 al 1941 fu mobilitata dal Ministero della Difesa francese per studiare la radioattività artificiale, scoperta da Irène e Frédéric Joliot-Curie nel 1934. Ha lavorato più precisamente sulle radiazioni B di elementi artificiali. Perey ha anche continuato il suo lavoro su actinio e actinio K. Ha collaborato con Marcel Lecoin, un ricercatore francese presso l’Institut du Radium, e insieme hanno mostrato come l’actinio si disintegrò in actinio K.

Durante la seconda guerra mondiale, Perey ha anche portato avanti i suoi studi universitari. André Debierne e Irène Joliot-Curie l’hanno incoraggiata a superare i certificati di chimica generale, fisiologia generale e biologia generale presso la Faculté des sciences di Parigi, che le hanno permesso di preparare una tesi di dottorato e di ottenere una borsa di studio dal Centre national de la recherche scientifique (Centro nazionale per la ricerca scientifica). Ha presentato la sua tesi presso la Faculté des sciences di Parigi il 21 marzo 1946. Si occupava della scoperta dell’elemento 87. Debierne era il caposquadra della giuria. Irène Joliot-Curie e Pierre-Paul Grassé, professore di zoologia, erano membri della commissione degli esaminatori. Alla fine della sua tesi, Perey suggerì di chiamare questo elemento catium o francium in onore del suo paese, la Francia. Il nome dell’elemento non fu determinato fino al luglio 1947, quando, a Londra, la Commissione Internazionale di Chimica adottò finalmente quest’ultimo, francium, e il simbolo “Fr” per l’elemento 87.

Dal 1946 al 1949, Perey ha lavorato come maître de recherche(assistente di ricerca) per il Centre national de la recherche scientifique, proseguendo la sua ricerca sulle proprietà fisiche e chimiche dell’actinio e dei suoi prodotti figli. Ha anche insegnato spettroscopia ai ricercatori del centro. Da quel momento in poi, fu ben conosciuta e rispettata come scienziata e fu invitata a tenere conferenze in tutta Europa ad Aarau, Losanna e Zurigo, in Svizzera; Liegi, in Belgio; e Amsterdam nei Paesi Bassi nel 1949, durante il Congresso della Commissione Internazionale di Chimica. Nel 1950 vinse il Premio Wilde dell’Académie des sciences francese per la scoperta del francio.

Il 10 marzo 1949, a Perey fu assegnata una cattedra di chimica nucleare all’Université de Strasbourg, Francia, con l’incarico di creare un laboratorio di chimica nucleare. A quel tempo Strasburgo, essendo situata vicino al confine tedesco, si trovava in una situazione unica. Durante la guerra, era stato annesso al Reich tedesco e la maggior parte dei ricercatori si erano rifugiati nella parte non occupata della Francia. I tedeschi si erano trasferiti nell’università e avevano creato una Reichuniversität (università statale) come simbolo della supremazia nazista sul resto d’Europa. In particolare, avevano istituito un Istituto di Ricerca Medica (Medizinisches Forschungsinstitut) situato all’interno dell’ospedale pubblico, dedicato alla ricerca medica nucleare attraverso la collaborazione con biologi, fisici e chimici. Questo istituto era stato ben finanziato dai nazisti. I tedeschi avevano costruito un Cockroft & Walton accelerator ,uno degli strumenti più efficienti utilizzati in quel momento in fisica nucleare. Per ragioni tecniche, i tedeschi non potevano usare questa macchina prima della fine della guerra. Costretti a lasciare Strasburgo in tutta fretta, hanno abbandonato tutti gli impianti tecnici, compreso il prezioso acceleratore.

Il personale medico francese, tornato a Strasburgo nel 1945, scoprì ciò che i tedeschi avevano costruito. Alcuni fisici, biologi, chimici e medici si resero conto rapidamente che potrebbe essere utile usare l’acceleratore per produrre elementi radioattivi artificiali per la ricerca biologica. Anche il Centre national de la recherche scientifique, diretto da Frédéric Joliot-Curie, era molto interessato a questo acceleratore; era una macchina promettente in un momento in cui la ricerca nucleare francese necessitava di un significativo aggiornamento. Dopo una lunga e appassionata discussione tra l’Université de Strasbourg e il Centre national de la recherche scientifique, hanno formato un comitato composto da membri dei Faculté de médecine, Faculté de pharmacologie e la Faculté des sciences, nonché dal Centre national de la recherche scientifique e dal Commissariat à l’énergie atomique (Commissione per l’Energia Atomica), la nuova istituzione francese in carica dell’energia nucleare. Questa commissione ha poi creato un istituto interdisciplinare, l’Institut de recherches nucléaires (Istituto di ricerca nucleare), all’inizio del 1948, che ha segnato l’inizio della ricerca nucleare a Strasburgo.

I ricercatori di Strasburgo hanno anche deciso di invitare persone importanti a dirigere i laboratori dell’istituto. Così, una sedia in chimica nucleare eraofferto a Perey, poiché aveva lavorato sull’uso di etichette radioattive in biologia nella comunità scientifica parigina. Con l’aiuto del suo collega André Coche, anch’egli dell’Institut du Radium di Parigi, inizia a insegnare chimica nucleare alla Faculté des sciences dell’Université de Strasbourg nel settembre 1950, e allestisce il suo laboratorio in un edificio ristrutturato con sovvenzioni del Ministero dell’Educazione nazionale francese (Ministère de l’éducation nationale). Il laboratorio di Perey si espanse molto rapidamente. Nel 1951 due giovani ricercatori si unirono al suo staff, composto da pochi tecnici, ma pochi anni dopo una decina di studenti, ricercatori e docenti lavorarono insieme nel laboratorio. Nel 1955 il numero di studenti raddoppiò in un anno, un aumento dovuto, in parte, a una riforma dell’insegnamento nelle università francesi.

La ricerca in laboratorio ha preso due direzioni principali. Perey ha studiato le proprietà dell’attinio e del francio e ha lavorato con i biologi sulle applicazioni biologiche della chimica nucleare. Per esempio, hanno usato elementi radioattivi prodotti dall ” acceleratore per una serie di esperienze sui ratti, cercando di confrontare il modo in cui il francio e altri isotopi radioattivi potrebbero fissare sulle cellule cancerose da utilizzare un tracciante radioattivo. Contemporaneamente, Coche era responsabile di un gruppo elettronico ed era responsabile del sistema elettronico del laboratorio. Ha elaborato rivelatori di particelle e ha studiato fisica nucleare come la spettroscopia. Le esigenze del gruppo di ricerca hanno continuato a crescere. Un nuovo centro di ricerca, composto da quattro laboratori-un dipartimento di fisica nucleare; un dipartimento di fisica corpuscolare; il dipartimento di chimica nucleare, ancora diretto da Perey; e un dipartimento di biologia nucleare—è stato costruito nella periferia di Strasburgo e aperto il 20 maggio 1960. Perey ha svolto un ruolo importante nella creazione di questo centro.

Vittima delle radiazioni Purtroppo, Perey ha dovuto smettere di lavorare pochi mesi dopo l’inaugurazione del nuovo centro. Era stata abbastanza malata per anni. Il suo corpo era stato irradiato presso l’Institut du Radium, e ha trovato sempre più difficile proseguire la sua ricerca a causa di frequenti attacchi di nevralgia. Nel 1951 fu profondamente colpita dalla morte di sua madre, che viveva con lei a Strasburgo. Dal 1955 al 1957, il suo stato migliorò e fu in grado di sviluppare il suo laboratorio. Alla fine del 1957, ebbe un attacco particolarmente brutto e si lamentò della sua testa e delle sue spalle. I medici di Strasburgo non conoscevano la causa dell’attacco e non erano in grado di curarla. Lei, tuttavia, era convinta che la sua malattia fosse dovuta agli effetti delle radiazioni. I suoi sospetti furono confermati nel 1958 dal Dott. Shields Warren, un medico di Boston ha incontrato in un congresso a Ginevra, Svizzera, sulle applicazioni pacifiche delle scienze nucleari a Ginevra. Aveva curato le vittime giapponesi di Hiroshima e Nagasaki ed era in grado di misurare la quantità di radioattività nelle sue ossa. Dopo questo incontro è andata a Parigi per il trattamento e poi in una clinica di salute a Nizza.

I suoi trattamenti medici erano molto costosi e Perey affrontava problemi finanziari. Ha tentato invano di far riconoscere la sua malattia come professionale, ma non è riuscita a ottenere un congedo per malattia prolungato. Perey aveva prima un cancro alle ossa (che poi divenne generalizzato) e i sintomi che aveva erano meno noti e potevano essere attribuiti ad altre patologie. I medici hanno potuto identificare chiaramente la sua malattia solo quando ha ottenuto una scansione del corpo nel 1958 dal Dr. Warren in Svizzera (questa era una tecnologia molto recente e non ancora utilizzata in Francia). Si resero conto allora che il suo corpo era completamente contaminato dall’actinio. Rimase a capo del laboratorio di Strasburgo fino alla sua morte. Nel dicembre 1959, Gabriel Foëx, professore all’Université de Strasbourg e membro dell’Académie des sciences francese, chiese all’accademia di assegnare un premio a Perey in onore del suo lavoro sul francium, sostenendo che aveva servito lo stato e che lo stato era in debito con lei. Nel 1960, Perey ha ricevuto il Prix Leconte (Premio Leconte) dell’accademia, che l’ha aiutata finanziariamente per un certo periodo.

I media erano molto interessati alla vita di Perey. Alcune riviste popolari francesi, così come la stampa europea, hanno voluto intervistarla e visitare il suo nuovo laboratorio. L’hanno presentata come una nuova Marie Curie, come eroina della scienza e vittima della sua ricerca allo stesso tempo. A un certo punto, la copertura mediatica era così intensa che Perey ha iniziato a rifiutare le interviste. Anche se aveva cessato la sua attività scientifica, ha continuato ad essere insignito di onorificenze professionali e pubbliche, come la grande medaglia di Parigi nel 1964 e la medaglia d’argento dell’Université de Nice nel 1969. Rimase a Nizza per più di dieci anni, diventando sempre più debole, prima di morire di cancro diffuso in un ospedale di Louveciennes, vicino a Parigi, il 13 maggio 1975.

BIBLIOGRAFIA

Una bibliografia completa di Perey è disponibile presso l’Università Louis Pasteur di Strasburgo, in Francia, dove sono stati raccolti alcuni archivi professionali e personali di Perey. L’inventario di questi documenti e strumenti è in “Marguerite Perey Fonds, repertorio digitale dettagliato, 1929-1998”, disponibile da http://www.hp-physique.org.

OPERE DI PEREY

“Su un elemento 87 derivato dall’attinio.”Atti settimanali delle sedute dell’Accademia delle Scienze 208 (1939): 97-99.

“Chemical and physical methods of marking in biology.”Biological Year 24 (1948): 1-14.

” Nuovo metodo di frazionamento delle terre rare.”Journal of Physical Chemistry 46 (1949): 485-493.

“Il francio: elemento 87.”Bulletin of the Chemical Society of France 18 (1951): 779-785.

Con André Chevallier e Charles Lausecker. “Sul legame, rispetto di actinio K, cesio-134 e rubidio-86 in sarcomi sperimentali e granulomi nei ratti.”Comptes-rendus des Séances de la Société de Biologie de France 146 (1952): 1141-1152.

ALTRE FONTI

Adloff, Jean-Pierre e George B. Kauffman. “Marguerite Perey (1909-1975): Un omaggio personale retrospettivo sul 30 ° anniversario della sua morte.”Chemical Educator 10 (2005): 378-386.

—, e George B. Kauffman. “Francio (Numero atomico 87), l’ultimo elemento naturale scoperto.”Chemical Educator 10 (2005): 387-394.

—, e George B. Kauffman. “Trionfo sul pregiudizio: L’elezione della radiochimica Marguerite Perey (1909-1975) all’Accademia francese delle Scienze.”Chemical Educator 10 (2005): 395-399.

Kastler, Alfred. “Necrologio su Marguerite Perey (1909-1975).”Atti settimanali delle sedute dell’Accademia delle Scienze, Vita accademica 280 (21 maggio 1975): 4-6.

Anne Fellinger
Soraya Boudia