मादाम मेरी क्यूरी...

मादाम मेरी क्यूरी...
( काही शास्त्रीय शब्दांची मोडतोड झाली असण्याची शक्यता नाकारता येत नाही. ही केवळ एक आदरांजली समजावी)

.....हे वर्ष तसे महत्त्वाचे आहे. या वर्षी मेरी क्यूरीला नोबेल पुरस्कार मिळून १०० वर्षे पूर्ण झाली. १९११ साली रेडियम आणि पोलोनियम या दोन किरणोत्सारी मूलद्रव्यांचा शोध लावल्याबद्दल हा पुरस्कार दिला गेला. मेरीने या दोन किरणोत्सारी मूलद्रव्यांचा नुसता शोधच लावला नाही तर तिने ही मूलद्रव्ये त्यांच्या खनिजापासून वेगळी करण्यातही यश मिळवले. हा शोध खनिजातून बाहेर पडणारे आयनन किरणोत्सर्जन मोजून हा शोध लावण्यात आला. या शोधामुळे पुढे असंख्य शोध लागले. सगळ्यात महत्त्वाचे म्हणजे या किरणांचा वैद्यकीय शास्त्रात पुढे प्रचंड वापर करण्यात इतर शास्त्रज्ञांना यश मिळाले. पुढे जाण्याआधी आयनन किरणोत्सर्जन म्हणजे काय हे ढोबळमानाने समजून घेण्याचा प्रयत्न करू.

आयननकारी किरणोत्सार म्हणजे अणूमधून बाहेर फेकली जाणारी एक प्रकारची उर्जा आहे जी विद्युत-चुंबकीय लहरींच्या स्वरुपात असते किंवा कणांच्या स्वरुपातही असू शकते. एखाद्या अणूचे सतत होणाऱ्या विभाजनास किरणोत्सर्ग असे म्हणतात. ही जी अतिरिक्त उर्जा असते आयनन उत्सर्गाच्या स्वरुपात बाहेर फेकली जाते. असो.
मेरी क्यूरीने तिच्या संशोधनात कुठलाही अभिनिवेश ठेवला नाही. प्रत्येक वेळी तिची बुद्धी नाविन्याच्या बाजूने असायची. तिच्या बुद्धीची कवाडे सर्वप्रकारच्या विचारांसाठी सतत उघडी असायची. तिने पूर्वीच्या प्रयोगांवर आधारलेल्या गृहितकांचा वापर करून प्रयोग आखले, त्यातून मिळणाऱ्या निकालांचे पृथक्करण करून त्याचा अर्थ लावला आणि त्याचे अहवाल जागतिक स्तरावर सादर केले. हे करत असताना तिच्यापुढे अनंत अडचणी उभ्या राहिल्या. सगळ्यात कठीण होते संशोधनासाठी पैसे उभे करणे. त्याकाळात अशा कामासाठी पैसे जमा करणे कठीण होते आणि विशेषतः एखाद्या स्त्रीसाठी. पण तिने खडतर कष्ट करत या सर्व अडचणींवर मात केली. ही लढाई लढत असताना ती विद्यापिठात शिकवतही असे.

मेरी क्यूरी एक संशोधक तर होतीच पण तिच्या सामाजिक जाणिवाही संवेदनशील होत्या.त्या काळातील समाजासमोर उभ्या असलेल्या अडचणीमधे मदत करण्यासाठी ती प्रत्यक्ष मदत करीत असे. उदाहरणार्थ पहिल्या महायुद्धात तिने गाड्यांवर क्ष्-किरणांची यंत्रे बसवली आणि युद्धभूमिवर जखमी सैनिकांसाठी शस्त्रक्रियांआधी क्ष-किरणचित्रे काढून दिली. हे काम तिने स्वयंसेविका म्हणून केले. या गाड्यांना त्या काळात ‘‘लिटिल क्यूरी’ म्हणून ओळखले जाई. अजून एक उदाहरण देता येईल. - कदाचित तुम्हाला हे माहीत नसेल. महायुद्धानंतर तिने इतरांबरोबर एक संस्था स्थापन केली ज्यातून आजची युनेस्को ही संस्था तयार झाली.
मेरी क्यूरीने जी शास्त्रीय शोधांमधे भर घातली त्या संशोधनाचा इतिहास युरेनियमच्या खाणीच्या इतिहासाशी जोडला गेला आहे. म्हणून या दोन्ही गोष्टींच्या इतिहासाचा अभ्यास एकाच वेळी करणे आवश्यक आहे.

मेरी क्यूरी (१८६७ ते १९३४)
या थोर संशोधिकेचे खरे नाव आहे मानिया स्क्लोडोवस्का. हिचे आईवडील एका शाळेत शिक्षक होते. त्यांच्या पाच मुलांपैकी ही सगळ्यात धाकटी. तिची एक बहीण त्याकाळात पॅरीसमधे डॉक्टर होती. या बहिणीने तिचे वैद्यकीय शिक्षणही पॅरीसमधेच पूर्ण केले होते. १८९१ मधे मेरी तिच्याकडे पॅरीसला गेली आणि तिने तेथील एका प्रथितयश संस्थेत पदार्थविज्ञान या विषयात पदवी घेतली. १९९२ साली तिने गणितात पदवी घेतली. पॅरीसमधे असताना मेरीची गाठ पिअर क्यूरी नावाच्या एका संशोधक आणि प्राध्यापकाशी पडली. हा प्राध्यापक त्या काळात पॅरीस विद्यापिठात शिकवीत असे आणि मेरीही तेथेच संशधन करत होती. यांच्या ओळखीचे रुपांतर स्नेहात आणि मग प्रेमात झाले आणि त्यांनी १८९५ साली एकमेकांशी विवाह केला. त्यांना दोन अपत्ये झाली. एकाचे नाव होते इव्ह आणि दुसऱ्याचे नाव होते आयरीन. त्याच साली तिने आणि पिअरने मिळून पोलोनियम आणि रेडियम या दोन मुलभूत द्रव्यांचा शोध लावला. १९०६ वर्षी पिअरचा एका अपघातात मृत्यू झाला. मेरीने न डगमगता आपले संशोधन पुढे चालू ठेवले आणि तिने पोलोनियम आणि रेडियम हे एकमेकांपासून वेगळे करून ते दोन वेगवेगळी द्रव्ये आहेत हे सिद्ध केले. या कामात तिने त्यांच्या किरणोत्सारी गुणांचा वापर केला. तिला १९०३ साली तिला, पिअर क्यूरी आणि हेन्री बेकरेल यांच्याबरोबर संयुक्तपणे नोबेल पुरस्कार मिळाला. हा पुरस्कार किरणोत्सर्गाच्या शोधासाठी मिळाला होता. दुसरा मिळाला १९११ मधे रेडियम आणि पोलोनियम या मूलद्रव्यांच्या शोधासाठी. १९१० साली तिने तिचा प्रबंध ‘‘ट्रिटाईज ऑन रेडिओॲक्टिविटी’’ प्रसिद्ध केला. १९१४ मधे ‘रेडियम इन्स्टिट्युट’ पॅरीसमधे स्थापन झाली.तिने अमेरिकेस दोन भेटी दिल्या. एक १९२१ आणि दुसरी १९२९ मधे. प्रत्येक वेळी तिला १ ग्रॅम रेडियम भेट देण्यात आले. पहिल्या भेटीत मिळालेले रेडियम तिने रेडियम इन्स्टिट्युट मधे वापरण्यास दिले आणि दुसरा ग्रॅम तिने रेडियम इन्स्टिट्युट, वॉर्सा या संस्थेला दिले. किरणोत्सारी पदार्थाच्या सतत संपर्कात आल्यामुळे तिला रक्ताचा कर्करोग झाला आणि त्यातच १९३४ साली मेरी क्यूरीचा मृत्यू झाला. तिच्या आणि तिच्या पतीच्या अस्थी १९९५ साली कर्मभूमि पॅरीसला हलविण्यात आल्या. ( असे म्हणतात त्या अस्थीतील किरणोत्सारी द्रव्ये अजून १५०० वर्षं तरी उत्सर्जन करत राहाणार आहेत.)

रेडियमचा शोध कसा लागला.
एकोणीसव्या शतकाच्या शेवटी शेवटी म्हणजे १८९५ साली कॉनराड रंटगनने क्ष किरणांचा शोध लावला ज्याने अपारदर्शक शरीराच्या आतील रचना दिसू लागल्या. याच्या मागोमाग १८९८ साली युरेनियम क्षाराच्या स्फुरदीप्तिचा (फॉस्पोरेसन्स) अभ्यास करता करता हेन्री बेकरेलने युरॅनिक किरणांचा शोध लावला.

त्याच काळात, १८९४ साली मेरी स्कोडॉस्का नावाची पोलंडची एक तरुण मुलगी, पॅरीसमधे एका संस्थेमधे (फॅकल्टी ऑफ सायन्स) संशोधन करण्यासाठी आली. या मुलीने नुकतेच सॉरबॉन विद्यापिठात पदार्थविज्ञान आणि गणिताचा अभ्यास पूर्ण करून पदवी मिळवली होती. तिला या संस्थेत संशोधन करून डॉक्टरेट मिळवायची होती. याच संशोधन संस्थेत श्री पिअर क्यूरी संशोधन करीत होते. मेरीने प्रथम क्ष किरणांवर अभ्यास करण्याचे ठरवले होते. जरी क्ष किरणांचा शोध तसा नुकताच लागला असला तरी त्या किरणांवर अनेक शास्त्रज्ञांनी बरेच संशोधन केले होते आणि बरेच शास्त्रज्ञ त्यावर अजूनही काम करत होते. तुलनेने युरॅनिक किरणांवर कमी शास्त्रज्ञ काम करीत होते. उदा. १८९६ सालापर्यंत क्ष किरणांवर १००० संशोधन निबंध आणि ५० पुस्तके प्रसिद्ध झाली होती तर बेकरेल युरॅनिक किरणांवर फक्त २० निबंध प्रसिद्ध झाले होते. या किरणांवर अजून शास्त्रज्ञांचे म्हणावे तेवढे लक्ष गेलेले दिसत नव्हते.म्हणून मेरीने या किरणांवर संशोधन करण्याचे ठरवले. या निर्णयाला अजून एक कारण होते- पिअरने आणि त्याच्या भावाने एक उपकरण तयार केले होते ज्याचे नाव होते क्यूरीज इलेक्ट्रोमिटर. या उपकरणाने किरणोत्सर्गाने होणारे हवेचे आयनन बऱ्यापैकी अचूकतेने मोजता येत होते. या उपकराणाच्या सहाय्याने तिला आपले संशोधानाचे योग्य मापन करता येणार होते.

पिअर क्यूरी

संशोधनाची जागा

मेरीने रु लोमाँड, पॅरिस येथे पिअरच्या संशोधन संस्थेत पोलंडमधील जोचिमस्टाल खाणीत सापडणाऱ्या युरेनियमच्या खनिजाच्या (पिचब्लेंड) नमुन्यावर अभ्यास सुरू केला. पोलंडवर त्या काळात ऑस्ट्रियाचे राज्य होते. तिला हे खनिज सोडल्यास अजून कुठला पदार्थ किरणोत्सर्ग करतात याचा शोध घ्यायचा होता. यासाठी तिने सॉर्बॉन विद्यापिठातील सर्व संयुगे आणि खनिजांचा अभ्यास सुरू केला. तिच्या लक्षात एक महत्वाची गोष्ट आली ती म्हणजे युरेनियमचे सर्व क्षार आणि संयुगे किरणोत्सर्ग करतात. त्याच प्रकारचे उत्सर्जन थोरियमचे क्षारही करतात हे तिच्या लक्षात आले पण तिला हे माहीत नव्हते की गर्मनीमधे काहीच आठवड्यापूर्वी याचा शोध लागला होता.

तिने तिचे लक्ष मग जोचिमस्टाल खाणीतील पिचब्लेंड खनिजावर केंद्रित केले. तिला या संशोधनात हे कळले की या खनिजाच्या खडकाच्या तुकड्यातून होणारे उत्सर्जन हे नेहमीपेक्षा अडीचपट होते. नुसत्या युरेनियममधून एवढे उत्सर्जन शक्य नव्हते. या अतिरिक्त उत्सर्जनाचा हिशेब लावायचा म्हणजे एकच शक्यता होती की अजून कुठलातरी पदार्थ हे उत्सर्जन करत आहे. त्यादिवशी तिने तिच्या वहीत लिहिले, ‘दुसरा कुठलातरी पदार्थ हवेचे आयनन करत असेल का? नाहीतर याचा हिशेब कसा लावायचा.’तिला लवकरच हेही उमगले की युरेनियमचे सगळे क्षार आणि निसर्गात आढळणाऱ्या युरेनियम फॉस्फेट हे युरेनियम धातूपेक्षा जास्त किरणोत्सर्गी असतात आणि त्याबाबतीत तिने नोंद केला, ‘ याचाच अर्थ असा होतो की या संयुगांमधे अजून कुठले तरी द्रव असावे जे युरेनियमपेक्षा जास्त किरणोत्सर्गी आहे.’
मग तिने युरेनियम खनिजाचा दुसरा नमुना पैदा केला आणि अत्यंत कष्टाने त्यातील तो रहस्यमय पदार्थ वेगळा करायचे प्रयोग सुरू केले. ही प्रक्रिया त्याकाळात आत्ता वाटते तेवढी सोपी नव्हती. तिच्या नवऱ्यानेही मग या संशोधनात भाग घेण्यास सुरुवात केली. त्यांनी या संशोधनात अजून एका शास्त्रज्ञाची मदत घेतली ज्याचे नाव होते गुस्ताव्ह बेमाँट. हा या École de Physique et Chimie de la Ville de Paris संस्थेत रसायनशास्त्रज्ञ होता. या संशोधनासाठी त्या काळात त्यांना विद्यापिठाच्या आवारात रिकामी पडलेली एक छपरी मिळाली. अर्थात त्याबद्दल त्यांची कसलीही तक्रार नव्हतीच. त्या खोलीत मेरीने खनिजावर अनेक प्रक्रिया केल्या. फ्रेसेनियस रसायनशास्त्रातील अनेक विश्र्लेषण करण्याच्या पद्धती वापरून तिने या खनिजातील अनेक संयुगे वेगळी केली आणि प्रत्येकातील किरणोत्सर्जन मोजले.
यातील बिस्मथासलेल्या पदार्थांमधे तीव्र किरणोत्सर्ग त्यांना सापडला. त्याबद्दल त्यांनी एक नोंद केली, ‘आम्हाला असे वाटते आहे की पिचब्लेंडमधून वेगळा काढलेल्या पदार्थात एक माहीत नसलेला धातू आहे ज्याचे गुणधर्म बिस्मथसारखे आहेत. जर हा धातू त्याच्यात आहे हे सिद्ध झाले तर आम्ही त्याचे नाव पोलोनियम असे ठेवणार आहोत. आमच्यापैकी एकाच्या देशाचे नाव ठेवावे असे आम्हाला वाटतंय.’ या धातूचे Po हे चिन्ह १३ जुलै १८९३ या दिवशी त्यांनी केलेल्या नोंदीत नोंदवले गेले.(ही नोंद पिर क्यूरीने केली होती). लवकरच या नवीन धातूवर एक शोध निबंध प्रसिद्ध करण्यात आला. त्यात हा धातू युरेनियमपेक्षा जास्त किरणोत्सारी आहे असे जाहीर करण्यात आले पण हा धातू अजून कोणाच्या दृष्टीस पडला नव्हता.

युरेनियमच्या किरणोत्सर्गाचा अभ्यास क्यूरी दांपत्याने अजून सोडलेला नव्हता. युरेनियमचे रासायनिक आणि भौतिक पृथकरण करताना त्यांना अजून एका भागात तीव्र किरणोत्सर्ग आढळला. यात बेरियम होते. त्यातून त्यांनी असे अनुमान काढले की कदाचित बेरियमसारखे गुणधर्म असलेला एखाद्या पदार्थाचे त्यात अस्तित्व असले पाहिजे. त्यांनी हे गृहितक तीन पायऱ्यात तपासून पाहण्याचे ठरवले. प्रथम त्यांनी फक्त बेरियममधून किरणोत्सर्गन होत नाही याची नोंद केली. पिचब्लेंडमधे असलेल्या बेरियम क्लोराईडमुळे किरणोत्सर्गन होत असावे. (जे त्यांनी पिचब्लेंडमधून वेगळे करण्यात यश मिळवले होते). शेवटी अनेक प्रयत्नांनंतर त्यांनी क्लोराईड सॉल्ट वेगळे करण्यात यश मिळवले ज्यातून युरेनियमपेक्षा ९०० पट जास्त किरणोत्सर्जन होत होते.

या क्षाराचे एमिशन स्पेक्ट्रोस्कोपी तंत्राने पृथक्करण केल्यावर असे आढळले स्पेक्ट्रोस्कोपमधे ज्या रेषा दिसल्या त्या कुठल्याच ज्ञात असलेल्या मूलद्रव्याच्या रेषांसारख्या नव्हत्या. शिवाय त्यांना असेही आढळले की किरणोत्सर्गाची तीव्रता वाढे (क्लोराईडची जशी शुद्धता वाढे तसे) तशा या रेषांची तीव्रताही वाढत होती. (त्या जास्त ठळक दिसत) पण बेरियमच्या रेषांची तीव्रता मात्र कमी होत होती. (त्या अस्पष्ट दिसत). क्यूरी पतीपत्नींनी त्या दिवशी नोंद केली, ‘आम्हाला आता ठामपणे वाटू लागले आहे की या पदार्थामधे कुठलेतरी नवीनच मूलद्रव्य आहे.आम्ही त्याचे नाव रेडियम ठेवावे असे सुचवतो. हे नवीन किरणोत्सारी मूलद्रव्य जे आम्ही अलग केले आहे त्यात आजूनही बेरियमचा मोठा अंश आहे हे नाकारता येत नाही पण रेडियममधून जे किरणोत्सर्जन होत आहे त्याचे प्रमाण तुलनेने प्रचंड आहे हेही तितकेच खरे आहे.’ अशा रितीने त्यांच्या प्रयोगशाळेत १८ नोव्हेंबर १९९८ या दिवशी वहीत अजून एक नोंद केली गेली - ‘‘रेडियम?’’

या नवीन मूलद्रव्याच्या शोधास सर्वमान्यता मिळण्यासाठी त्या मूलद्रव्याचे विलगीकरण, शुद्धीकरण, आणि रासायनिक गुणधर्माचा अभ्यास करायचा होता. शिवाय स्पेक्ट्रोस्कोपमधे दिसणाऱ्या रेषा या इतर मूलद्रव्याच्या नाहीत हेही सिद्ध करायचे होते.

मेरी क्यूरीने मग युरेनियममधून रेडियम विलग करण्याचा प्रयत्न आरंभला. त्यासाठी तिने ऑस्ट्रियातील जोचिमस्टाल खाणीतून आणलेले युरेनियमचे खनिज वापरले. शेवटी तिला एक टन खनिजामधून काही मिली ग्राम रेडियम क्लोराईड मिळविण्यात यश मिळाले.

१९०२ साली २१ जुलैला मेरी क्यूरीने ०.१२९ ग्रॅम बेरियम क्लोराईड वापरून (याच्यात रेडियम १:१००० असण्याची शक्यता होती) या नवीन मूलद्रव्याच्या अणूचे वस्तुमान काढण्यात यश मिळवले. ते होते २२३.३. नंतर तिने ते दुरुस्त केले - २२५ (+/-) १. हाच आकडा तिने अजून एकदा दुरुस्त केला - २२६.४. आता सर्वमान्य, अधुनिक तंत्रज्ञान वापरून जी किंमत निश्चित करण्यात आली आहे ती आहे २२६.०२५४. या क्लोराईडच्या नमुन्यात प्रथमच रेडियम दिसले आणि ते युरेनियमपेक्षा दहा लाख पटीने किरणोत्सर्जन करीत होते.

१९०३ या वर्षी नोव्हेंबरमधे मेरी क्यूरीने तिचा शोधनिबंध सॉरबॉन विद्यापिठात डॉक्टरेटसाठी सादर केला. त्याच वर्षी स्विडनच्या ॲकॅडमीने तिला, पिअरला आणि हेन्री बेकरेलला किरणोत्सर्गाचा शोध लावण्याबद्दल पदार्थविज्ञानाच्या क्षेत्रातील नोबेल पुरस्कार जाहीर केला. (मेरीला मिळालेल्या पुरस्काराची यादी एवढी मोठी आहे की जागे ती येथे देता येत नाही)

१९११ मधे मेरी क्यूरीला या संस्थेने रसायनशास्त्रातील नोबेल पुरस्कार जाहीर केला. यावेळी तो पोलोनियम आणि रेडियमच्या गुणधर्माचा अभ्यास करून ते निश्चित केल्याबद्दल देण्यात आला.

किरणोत्सर्जन मोजण्याच्या एककाला पिअर क्यूरीच्या स्मरणार्थ क्यूरी हे नाव दिले गेले. त्यानंतर आंतरराष्ट्रीय रेडियम मानक समितीने मेरी क्यूरीला रेडियमचा एक नमुना तयार करण्यास सांगितला. मेरी क्यूरीने २१,९९ मि. ग्रॅ. वजनाचे विशुद्ध रेडियम क्लोराईड तयार करून दिले. जे एका बंद केलेल्या काचेच्या नळकांड्यात ठेवले गेले आहे. इतर राष्ट्रांसाठीही असे नमुने तयार करण्यात येऊन ते सगळीकडे पाठविण्यात आले. मूळ नमुना मात्र Bureau International de Poids et Mesures in Sevres येथे ठेवण्यात आला आहे.

रेडियमचे उपयोग आणि किरणोपचाराचा उदय.
बेकरेलने युरॅनिक किरणांचा शोध लावला आणि त्या नंतर अर्न्स्ट रुदरफोर्ड व फ्रेडरिक सॉडी यांनी किरणोत्सर्गातून बाहेर पडणारा किरणोत्सार हा तीन प्रकारच्या किरणांनी (प्रारणांनी) बनलेला आहे. हा किरणोत्सार विद्युत आणि चुंबकीय उर्जेच्या प्रभावक्षेत्रात वेगवेगळे गुणधर्म अंगिकारतात. ८०% पेक्षा जास्त किरणोत्सार हा अल्फा कणांचा असतो. आणि त्यात फार कमी वेधनशक्ती असते. (Penatrating Power).दुसऱ्या प्रकारची किरणे ज्याला आपण बिटा किरणोत्सार म्हणतो हासुद्धा विद्युतभारित कणांचा बनलेला असतो आणि हा आकाराने अल्फा किरणांपेक्षा बराच लहान असतो. याच्यात उर्जा तुलनेने जास्त असते आणि तो आपल्या स्नायुंच्या पेशी किंवा मांस वेधून काही अंतरापर्यंत खोलवर जाऊ शकतो. तिसऱ्या प्रकाराला आज आपण गॅमा किरणे म्हणून ओळखतो. हा किरणोत्सारात बाहेर पडणाऱ्या किरणांच्या फक्त एक टक्का असतो. याच्यात प्रचंड उर्जा असते आणि याची भेद करण्याची शक्तीही तुलनेने प्रचंड असते. (ही किरणे लघू तरंगलांबीची असतात.)

रेडियमचा वापर वैद्यकीय शास्त्रात अर्बुद नष्ट करण्यात १९०० साली प्रथम झाला. दोन जर्मन शास्त्रज्ञांना प्रथम कातड्यावर रेडियमने जळल्याच्या खुणा आढळल्या आणि हेन्री बेकरेल एकदा खिशात रेडियम असलेली एक काचेची छोटी बाटली घेऊन वावरत होता. १४ दिवसांनतर त्याला मांडीवर भाजल्याच्या जखमा आढळल्या. हा प्रकार त्याने पिअरच्या कानावर घातला. ही कहाणी ऐकून त्याला विस्मय वाटला खरा पण खात्री करण्यासाठी त्याने रेडियमची एक छोटी कुपी त्याच्या हातावर दहा तास बांधली. त्याने सुद्धा त्याच्या हातावर भाजल्याच्या खुणा आढळल्या. हे पाहिल्यावर पिअरला रेडियमचा उपयोग वैद्यकीय शास्त्रात करता येईल अशी खात्री पटली. इकडे बेकरेलच्या भाजल्याच्या जखमांनी गंभीर स्वरूप धारण केल्यावर त्याने सरळ त्वचेच्या डॉक्टरांना गाठले. यांचे नाव होते डॉ. अर्न्स्ट बेनिअर. त्यांनी या प्रकारच्या जखमा पूर्वी पाहिल्या होत्या. क्ष किरणांनी याच प्रकारच्या जखमा होत असत किंवा होतात. त्यांच्या मनात पहिला विचार आला की ज्याप्रमाणे क्ष किरणांचा वापर वैद्यकीय उपचारात केला गेला तसाच किंवा तत्सम वापर या नवीन किरणांचाही करता येऊ शकेल. त्यांनी मागे लागून क्यूरी दांपत्याला थोडेसे रेडियम डॉ. हेन्री डॅनलॉस यांना देण्यास सांगितले. हे एक त्वचारोग तज्ञ होते आणि त्यांनी रेडियमचा वापर लुपस व इतर त्वचारोगात यशस्वीपणे केला. हा वापर कसा केला यासंबधित त्यांनी एक शोधनिबंध १९०१ या साली प्रसिद्धही केला.

इकडे अमेरिकेत बोस्टनमधे त्याच सुमारास फ्रान्सीस विल्यम्स यांनी रेडियमचा वैद्यकीय उपचारात वापर करण्यात केला. यांनी याआधी क्ष किरणांचा लुपसच्या उपचारात यशस्वी वापर केला होता आणि रेडियमचा वापर यासाठी करता येईल अशी त्यांना मनोमन खात्री वाटत होती. १९००च्या शेवटी फ्रान्सीस रोलिन्स यांनी ५०० मि.ग्रॅ. रेडियम क्लोराईड तयार करून एका कवचात बंद करून त्यांच्याच भावाच्या सुपूर्द केले. या भावाचे नाव होते डॉ. विल्यम रॉलिन्स. हे त्याचा वापर उपचारात करणार होते.
त्यांनी रेडियम वापरून उपचार केलेल्या पहिल्या ४२ रुग्णांच्या परिस्थितीबद्दल चर्चा करताना त्यांनी रेडियम आणि क्ष किरणांची तुलना केली. त्यात ते म्हणतात, ‘रेडियम या कामासाठी क्ष किरणांपेक्षा खूपच चांगले आहे या निष्कर्षापर्यंत येऊन मी पोहोचलो आहे. याचा वापर करताना गुंतागुंतीची उपकरणे वापरावी लागत नाहीत. रेडियम सहजपणे कुठेही हलवले जाऊ शकते आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे ते केंव्हाही वापरण्यासाठी तयार असते. शिवाय त्याच्या मात्रेत सातत्य असते. त्याच्या उत्सर्जनावर इतर वातावरणाचा परिणाम होत नाही त्यामुळे. त्यामुळे त्याची मात्रा ही ते किती अंतरावर आहे आणि किती वेळ दुखऱ्या भागाजवळ ठेवले याच्यावर अवलंबून असते. हाताळायच्या सुलभतेमुळे रेडियम अवघड जागीच्या दुखण्यावर सहज वापरता येते. उदा. जिभ, योनी इ.इ. रेडियमची किरणे त्वरीत काम करतात, हे गुणगान गाताना त्याने सावधानीचा इशाराही दिला ‘रेडियमने निरोगी पेशीही जळू शकतात त्यामुळे त्यांचे रक्षण करणे हे महत्त्वाचे आहे.’
सुरुवातीपासून अनेक डॉक्टर रेडियमचा उपयोग ट्युमर आणि कर्करोगाच्या गाठींवर करीत होते. यावर व्हिएना, पॅरिस, न्युयॉर्क येथे यावर बरेच संशोधन होत होते ज्यामुळे रेडियमच्या वापरात अधिक सुलभता आली आणि विविध प्रकारच्या रोगांवार त्याचा वापर होऊ लागला.

पॅरिस येथे रेडियम इन्स्टिट्युटची स्थापना.
हेन्री डॅनलॉस यांच्या रेडियमच्या यशस्वी वापरानंतर पॅरिसमधे पाश्चर इन्स्टिट्युट आणि पॅरिस विद्यापिठाने मिळून १९०९ साली रेडियम इन्स्टिट्युटची स्थापना केला. मेरी क्यूरी आणि तिच्या सहाय्यकांनी जे काही संशोधन केले होते ते पुढे नेऊन त्याचा उपयोग वैद्यकीय उपचारात कसा करता येईल यासाठी ही संस्था स्थापन करण्यात आली. यात दोन संशोधन शाळा बांधण्यात आल्या. एक होती क्यूरी पॅव्हेलियन ज्यात किरणोत्सर्गी पदार्थांचा अभ्यास केला जातो आणि दुसरी होती पाश्चर पॅव्हेलियन ज्यात या पदार्थांच्या वापरासंबंधित संशोधन केले जाते. पहिल्या प्रयोगशाळेची प्रमुख होती मेरी क्यूरी आणि दुसऱ्याचा प्रमुख होता लिऑनचा एक जीववैज्ञानिक डॉ. रिगॉड.
या संस्थेचे बांधकाम १९११ साली सुरू झाले आणि १९१४ या वर्षी ते पूर्ण झाले. दुर्दैवाने त्याचवेळी पहिले महायुद्ध सुरू झाले आणि त्यामुळे तिचे उद्‌घाटन पुढे ढकलले गेले. शेवटी १९१९ मधे ही प्रयोगशाळा पूर्णपणे कार्यान्वित झाली. १९३२ साली या संस्थेचे ‘क्यूरी इन्स्टिट्युट’. मेरी क्यूरी मरेपर्यंत (१९३४) या संस्थेच्या प्रमुखपदावर कार्यरत होती. रेडियमसाठी अशाच प्रकारच्या प्रयोगशाळा मग जगभर उभारल्या गेल्या. रेडियमचा वैद्यकीय उपचारांमधे वापर अतोनात वाढला. अर्थात त्याचे श्रेय मेरी क्यूरी हिलाच जाते.

रेडियम खाण उद्योग.
रेडियमच्या शोधानंतर त्याच्या झालेल्या संशोधनानंतर त्याचा वैद्यकीय उपचारातील उपयोग प्रचंड वाढला. १९१३ मधे रेडियमचा असा वापर युरोपमधे वाढलाहोता पण अमेरिकेत म्हणावा तसा वाढला नव्हता.अमेरिकेतील शास्त्रज्ञांचा, डॉक्टरांचा अजूनही क्ष किरणांवर जास्त विश्र्वास होता आणि ते त्याचाच रुग्णांवर वापर करत होते. यामागे अजून एक कारण होते ते म्हणजे जास्त शक्तीचे क्ष किरणांची यंत्रे आता उपलब्ध झाली होती आणि त्याच वेळी रेडियमचाही तुटवडा होता.
विसाव्या शतकात पहिल्या दोन दशकात जे रेडियम बाजारात मिळायचे ते मुख्यतः बेहेमियामधील जोचिमस्टालच्या खाणींतून. काही प्रमाणात रेडियम फ्रान्स,पोर्तुगाल येथेही मिळायचे. पण जोचिमस्टालच्या खाणी एकूण रेडियमच्या उत्पादनापैकी ८०% उत्पादन करत होत्या. या तुटवड्यामुळे रेडियमच्या किमती नेहमी गगनाला भिडलेल्या असत.

रेडियमचा हा तुटवडा कमी व्हावा म्हणून सतत दुसरा स्त्रोत शोधण्याचा प्रयत्न सुरू होता. लवकरच कोलोरॅडोमधे कार्नोटाईट खनिजाचा शोध लागला. १९११ मधे स्टॅन्डर्ड केमिकल कंपनीने या खाणी विकत घेतल्या आणि यातून १९१३ मधे रेडियमचा पुरवठा सुरू झाला. या कंपनीच्या मालकाने म्हणजे जोसेफ फ्लॅनरीने रेडियमच्या वापरासाठी आणि विक्रीसाठी बरेच प्रयत्न केले. त्यासाठी त्याने एक मासिकही चालू केले होते ज्यात रेडियमची उपलब्धता आणि उपयोग याबद्दल माहिती दिली जायची.
१९१० अमेरिकेमधे नॅशनल रेडियम इन्स्टिट्युटची स्थापना झाली आणि त्यांनी ब्युरो ऑफ माईन्सच्या सहकार्याने डेनेव्हरमधे रेडियमच्या शुद्धीकरणाचा कारखाना सुरू केला. यातून उत्पादन सुरू झाल्यावर अमेरिकेत रेडियम कमी किमतीला आणि सहज उपलब्ध होऊ लागले. शेवटी रेडियमच्या जागतिक उत्पादनापैकी ८०% उत्पादन अमेरिकेत हो ऊ लागले. काही वर्षांनंतर बेल्जियम काँगोमधे काटांगा प्रांतात रेडियमचे उत्क़्रुष्ट खनिज सापडले आणि रेडियमच्या उत्पादनात क्रांतीच झाली. बेल्जियममधे या खनिजापासून इतके रेडियम आणि युरेनियम तयार होऊ लागले की युरोपमधील इतर देश आणि अमेरिकेतील रेडियमचे उत्पादन जवळजवळ बंद पडले. १८९९ ते १९४० पर्यंत पोलंडमधून १०० ग्रॅ,. रेडियम मिळाले. कोलोरॅडो, न्यु मेक्सिको आणि उताह खाणींमधून १९०० ते १९२६ पर्यंत २०० ग्रॅ. रेडियम मिळाले. कॅनडातील पोर्ट रेडियममधून १९३३ ते १९३७ पर्यंत ६० ग्रॅ. रेड्इयम मिळाले. पण या सगळ्यांच्या तुलनेत काटागाच्या खाणीतून १९२२ ते १९४० या काळात दरवर्षी ५ ते १०० ग्रॅ. रेडियम मिळाले. असा अंदाज आहे की १८०० ग्रॅम रेडियम मिळाले असावे. इतर देशांतूनही किरकोळ उत्पादन सुरू होतेच.

२०व्या शतकाच्या सुरुवातीस रेडियमची किंमत होती १८०००० डॉलर प्रति ग्रॅ. (आत्ताचे १८००००० युरो). मेरी क्यूरीला रेडियम भेट म्हणून द्यायचा निर्णय झाला तेव्हा त्यासाठी वर्गणी गोळा करण्यात आली. तेव्हा १ ग्रॅ रेडियमसाठी १००००० डॉलर्स जमा करण्यात आले. (आत्ताचे १० लाख युरो). हे रेडियम कोलोरॅडो आणि उताहच्या खाणीतून मिळविण्यात आले होते. काटांगाच्या खाणीतून जसे रेडियम बाजारात आले तशी त्याची किंमत घसरली आणि ७०००० डॉलर प्रति ग्रॅ झाली. दुसऱ्या महायुद्धानंतर रेडियमचा वापरही कमी झाला आणि उपलब्धता वाढल्यावर ही किंमत २५,००० प्रति ग्रॅ. डॉलरपर्यंत खाली घसरली.
त्याच काळात अत्यंत अल्प मात्रेत शरीरस्वास्थासाठी उपयुक्त आहे ही समजूत पसरल्यामुळे सामान्य प्रकृतीच्या माणसांसाठीही अनेक प्रकार बाजारात विकले जऊ लागले. उदा. सौंदर्य प्रसाधने, टुथपेस्ट, एवढेच काय पोटाच्या विकारांवर रेडियम असलेले पाणीही विकले जाऊ लागले. या वस्तू लोकांना कुठल्याही दुकानात उपलब्ध होत होत्या. शिवाय तुम्हाला आठवत असतील अंधारात चमकणारी रेडियमची घड्याळे, रंग आणि असे अनेक प्रकार. याशिवाय रेडियमचा विमानात आणि लष्करी वापरही होत होता.

हे सगळे उपयोग माहीत होत असताना रेडियमच्या वापराचे दुष्परिणामही शास्त्रज्ञांच्या नजरेस येऊ लागले होते. खुद्द मेरी क्यूरीला तिच्या प्रयोगशाळेतील उपकरणे आणि तिने प्रयोगशाळेत वापरलेले कपडे कसे रेडियमने दूषित होत होते हे कळले. रेडियम वापरताना तिने तिच्या विद्यार्थ्यांना आणि सहाय्यकांना काळजी घेण्याचा इशारा दिला. दुर्दैवाने जरी रेडियमवर बरेच संशोधन झाले असले तरी किरणोत्सर्गी पदार्थांपासून संरक्षण कसे करावे यावर म्हणावे तितके संशोधन झाले नव्हते. शेवटी ज्या रेडियमचा तिने शोध लावला त्याच रेडियमने तिचा घात केला.

नंतर किरणोत्सारी पदार्थापासून संरक्षणाबाबतीत लक्षवेधी संशोधन झाले आणि सुधारणाही झाल्या. आज जगभर त्याचे नियम पाळले जातात आणि आधुनिक पद्धती वापरल्या जातात. तसे असले तरी रेडियमच्या किरणांशी जास्त काळ संपर्कात येण्यामुळे कॅन्सरशी शक्यता वर्तवली गेल्यामुळे इतर उद्योगातून व सार्वजनिक आयुष्यातून रेडियम हद्दपार झाले. उदा. घड्याळाच्या काट्यात रेडियम वापरणे इ. इ. वैद्यकीय उपचारांमधेही कृत्रिम किरणोत्सारी पदार्थांचा (कोबाल्ट -६० आणि सेसियम-१३७) शोध लागल्यामुळे रेडियमचा वापर कमी कमी होत गेला. रेडियमच्या सुयांचा वापर त्रासदायक होता कारण या वाकू शकत नव्हत्या. त्याची जागा लवचिक इरिडियम - १९२च्या तारांनी घेतली. या तार कुठल्याही स्नायुत सहजपणे बसवता येत व त्या लवचिक असल्यामुळे वाकतही असत. त्यामुळे रेडियमचा वापरही अजूनच कमी झाला. शिवाय रेडियमच्या दुष्परिणामांची जाणीव झाल्यावर या सुया परत घेऊन त्या सुरक्षितपणे नष्ट करण्यात आल्या. असे होत होत १९७० मधे वैद्यकीय वापरासाठी होणारे रेडियमचे उत्पादन पूर्णपणे थांबले.

आयननकारी किरणोत्सारी पदार्थांचा (आयोनायझिंग रेडिएशन) अभ्यास झाल्यामुळे रेडियमच्या खाणीत काम करणाऱ्या कामगारांसाठीही योग्य सुरक्षित वातावरण निर्माण करण्यात आले तसेच रेडियमच्या उत्पादनातील कचऱ्याचीही विल्हेवाट लावण्याच्या तंत्रज्ञानाचा उगम झाला. ज्या ठिकाणी रेडियमचा वापर होत असे किंवा उत्पादन होत असे ती जागा आणि वातावरण निर्धोक करण्याच्या तंत्रज्ञानावर संशोधनाला सुरुवात झाली.
अशारितीने रेडियमच्या वापराचे कालचक्र पूर्ण झाले.

रेडियमच्या वैद्यकीय वापराबद्दल संशोधन जवळ जवळ ७० वर्षे सुरूच होते. रेडियमच्या उपचारामुळे कित्येकजणांचे प्राण वाचले, कित्येकजण रोगमुक्त झाले आणि कित्येकांचे आयुष्य वाढले. त्याच काळात रेडियमबरोबर इतर अनेक तंत्रज्ञान आणि शास्त्रांचा उगम झाला आणि त्यांनी रेडियमची जागा घेतली. किरणोत्सारी उपचार आणि न्युक्लियर औषधशास्त्रांवर आजही संशोधन सुरू आहे. हे कृत्रिम किरणोत्सारी पदार्थांच्या शोधातही क्यूरींचा भाग होता आणि त्या साठी फ्रेडरिक आणि जोलियट क्यूरी यांना १९३५ साली नोबेल पारितोषिक जाहीर करण्यात आले.

विसाव्या शतकात रेडियमचा वापर अनेक तंत्रज्ञानात झाला पण आज रेडियमचा म्हणावा तसा उपयोग होत नाही पण त्यासाठी आणि इतर धातूंसाठी उत्खनन चालूच आहे. मुख्य म्हणजे रेडियममुळे एक नवीन उपचारपद्धती लोकप्रिय झाली ज्याला क्यूरीथेरपी असे नाव पडले आणि त्याचा वापर आजही कॅन्सरच्या ट्युमरवर उपचार करण्यासाठी करण्यात येतो. सध्यातरी माणसाने रेडियमला विश्रांती देण्याचे ठरवलेले दिसते. पण भविष्यात रेडियमचे आयसोटोप्स जर मिळाले तर परत त्याचा उपयोग सुरू होईल यात शंका नाही.

मृत्यू

१९३४ जुलैला दुपारी मेरी क्यूरी यांचे दफन करण्यात आले. त्यावेळी ना भाषणे झाली ना कोणी पुढारी आणि प्रतिष्ठीत मंडळी हजर होती. ना कोणी सरकारी अधिकारी उपस्थित होता. कुठलाही सभारंभ न होता हा विधी पार पडला. तिचे थडगे तिच्या पतीच्या थडग्याजवळच उभे केले गेले. हजर होते फक्त तिचे जवळचे नातेवाईक आणि तिच्यावर मनापासून प्रेम करणारे तिचे सहाध्यायी. तिच्या शवपेटीवर पोलंडहून आणलेली दोन मुठी मृत्तीका वाहण्यात आली आणि ही थोर स्त्री अनंतात विलीन झाली.

बरोबर एक वर्षाने मरण्याआधी तिने पूर्ण केलेले पुस्तक प्रकाशित झाले. यात तिने पदार्थविज्ञानावर प्रेम करणाऱ्या तिच्या विद्यार्थ्यांसाठी संदेश दिला होता. त्या पुस्तकावर तिचे नाव होते, ‘‘मेरी क्यूरी, प्रोफेसर सॉरबॉन विद्यापीठ, नोबेल प्राईझ पदार्थविज्ञान, नोबेल प्राईझ रसायनशास्त्र.’’ आणि खाली पुस्तकाचे अत्यंत समर्पक असे नाव झळकत होते
‘‘रेडिओॲक्टिव्हिटी’’

जयंत कुलकर्णी,
संदर्भ : कारव्हालो यांचा लेख.
मला खात्री आहे करोनावरही कोणीतरी संशोधन करत असेल आणि त्यालाही करोनावर आज ना उद्या औषध सापडेल. तो दिवस फार दूर नाही.