Di sản bền bỉ của Marie Curie
Chín thập kỷ sau khi Marie Curie qua đời, những khám phá làm thay đổi thế giới trong ba thập niên đầu thế kỷ 20 và những di sản khác của bà vẫn khiến hậu thế phải kinh ngạc.
Đã có rất nhiều cuốn sách viết về Marie Curie, một cuộc đời có thể nhìn từ nhiều góc độ khác nhau: người phụ nữ đầu tiên trở thành tiến sĩ khoa học ở Pháp; người phụ nữ đầu tiên trở thành giáo sư Đại học Sorbonne; nhà khoa học nữ đầu tiên giành một giải Nobel và đến giờ là người duy nhất thắng hai giải Nobel trong hai lĩnh vực khác nhau; người đầu tiên nêu thuật ngữ “phóng xạ” và phát minh ra các kỹ thuật phân tách đồng vị phóng xạ; khám phá các nguyên tố polonium, radium; người phụ nữ duy nhất trong bảy hội nghị Vật lý Solvay quốc tế (từ năm 1911 đến năm 1933), nơi quy tụ những gương mặt xuất sắc nhất thế giới; người đầu tiên chứng minh sự hữu dụng của phóng xạ trong điều trị ung thư, phát triển các thiết bị tia X lưu động trong y tế… Với một cuộc đời lừng lẫy như thế, Marie Curie tác động đến chúng ta theo nhiều cách và nhiều góc độ khác nhau.
Có lẽ, soi chiếu từ góc độ nào, chúng ta cũng có thể thấy toát lên niềm đam mê, tinh thần vô vụ lợi trong những hành động của bà và một nghị lực phi thường vượt qua định kiến cũng như sóng gió cuộc đời.
Tất cả đã sắp đặt cho bà trở thành một nhà khoa học nữ quả cảm một cách khác thường? Hay bà đã phải tự vượt qua quá nhiều tổn thương để làm được những điều như vậy?
Lý tưởng nhân văn của khoa học
Xuất phát từ phát hiện của Wilhelm Röntgen về khả năng chụp ảnh của tia X vào năm 1896, và được Henri Becquerel phát hiện ra khả năng phát xạ của muối uranium mà người ta gọi là tia Becquerel, Maria Curie và chồng bà đều bị thu hút bởi tiềm năng to lớn của nó. Tuy nhiên, họ nhận thấy cần phải thiết lập được con đường của riêng mình trong việc khám phá nó. Nếu Becquerel tìm ra các ion uranium trong không khí xung quanh thì Marie thiết lập các phép đo đạc cường độ bức xạ, sử dụng một điện kế do anh em nhà Curie phát minh và một tinh thể thạch anh áp điện.
Soi chiếu từ góc độ nào, chúng ta cũng có thể thấy toát lên niềm đam mê, tinh thần vô vụ lợi trong những hành động của bà và một nghị lực phi thường vượt qua định kiến cũng như sóng gió cuộc đời.
Marie nhanh chóng nhận thấy cường độ bức xạ của tia uranium không phụ thuộc vào trạng thái vật lý hay hóa học của chúng mà phụ thuộc vào lượng uranium, và do đó việc phát xạ là một đặc tính nguyên tử của chất này. Bà đã mở rộng nghiên cứu về uranium, nơi hầu hết các nhà vật lý đều bỏ qua, và thử nghiệm từng nguyên tố hoặc khoáng chất để tìm cái mà bà gọi là phóng xạ. Chỉ có một vài nguyên tố là có tính phóng xạ; thorium chứng tỏ nó dồi dào phóng xạ hơn cả uranium.
Để nghiên cứu theo cách này, nhà Curia cần uraninite, một khoáng chất và quặng giàu uranium có tính phóng xạ từ một mỏ được khai khẩn ở biên giới Đức- Bohemian, vẫn được ngành gốm châu Âu thời kỳ đó dùng để tạo màu cho men gốm. Họ cần dò được tính chất của uranium. Để làm được việc này, việc đo đạc được lặp đi lặp lại, đảm bảo không bị mắc một lỗi nghiêm trọng nào như một cách để thử thách lòng kiên nhẫn. Tuy nhiên những gì Marie đo đạc được càng ngày càng khiến bà thêm kích thích: dường như có một nguyên tố mới ở đây. Pierre chia sẻ với vợ mình sự phấn khích này – theo thời gian, ông nghĩ, sự kiên nhẫn sẽ được đền đáp. Không nhà khoa học nào phải chịu nhiều tổn thương hơn họ khi thực hiện công trình của mình.
Họ đã tinh chế được thứ vật chất mà qua phân tích phổ cho thấy sự hấp thụ các bước sóng ánh sáng không do bất kỳ nguyên tố đã biết nào gây ra. Phương pháp này tăng thêm bằng chứng về sự tồn tại của một nguyên tố mới, sau được Marie gọi là polonium để tưởng nhớ quê hương Ba Lan của mình. Vài tháng sau, họ phát hiện thêm radium có tính phóng xạ gấp hàng triệu lần uranium. Thành công lớn lao của bà là sử dụng một phương pháp hoàn toàn mới để khám phá các nguyên tố bằng đo đạc tính phóng xạ của chúng. Dẫu vậy nếu chỉ dừng lại ở đây thì việc phát hiện ra nguyên tố mới vẫn chưa thực sự hoàn thành, nó mới chỉ phô ra cái bóng của chính mình. Các nhà vật lý có thể dễ tin vào những các tia nhưng các nhà hóa học thì không dễ thuyết phục. Việc nhận diện được nguyên tố mới bằng tính phóng xạ của chúng rõ ràng không giống như phân lập và đo đạc được chúng.
Để thuyết phục giới khoa học hoàn toàn, nhà Curie cần một không gian làm việc mới, cần một lượng uraninite lớn để tách được radium. Sorbonne từ chối, trường Lý Hóa thì trao cho họ một phòng thí nghiệm từng dùng mổ tử thi đã xuống cấp, nóng nực về mùa hè, lạnh cóng về mùa đông, mưa và tuyết có thể ghé thăm, nơi theo nhận xét của Wilhelm Ostwald, nhà hóa học giành giải Nobel năm 1909 “giống như một chuồng ngựa hoặc một hầm trữ khoai tây đến mức nếu không thấy những thiết bị hóa học trên bàn thì tôi nghĩ việc gọi nơi này là phòng thí nghiệm thực sự là một trò lừa bịp”. Qua nhiều lần bắc cầu, Pierre thuyết phục được Chính phủ Áo cho họ sử dụng miễn phí bã quặng và Edmond de Rothschild chi trả tiền vận chuyển.
Phần công việc nguy hiểm còn lại, họ tự đảm trách. Khuân vác, nghiền bã quặng, hòa vào acid. Cái giá phải trả quá lớn. Pierre phải chịu đựng cái đau thấu tận xương, Marie mang những triệu chứng của lao nhưng họ không nản chí. Đến năm 1902, cuối cùng nhà Curie đã tách chiết được một phần mười gram radium chloride và đo được nguyên tử lượng của nó, cái đẹp cuốn hút của thứ báu vật phát ánh sáng xanh lam này.
Năm 1903, Marie bảo vệ luận văn tiến sĩ và cuối năm đó, bà được trao giải Nobel Vật lý cùng Pierre và Becquerel. Có một chút bài ngoại và định kiến giới trong quá trình đề cử khi không có tên của Marie nhưng một nhà toán học Thụy Điển giàu cảm thông đã trao đổi với Pierre về việc Marie không được đề cử, Pierre đáp lại là ông không chấp nhận giải thưởng chỉ được trao cho mình.
Nhà Curie đứng trước cơ hội hái ra tiền từ radium nhưng lý tưởng nhân văn của khoa học tràn ngập trong tâm trí đã khiến họ khước từ việc đăng ký độc quyền sáng chế. Tiềm năng chữa được ung thư của radium rất lớn nhưng do quá đắt đỏ mà đến tận những năm 1930, việc dùng radium nguyên chất vẫn chưa phổ biến. Dẫu vậy cũng giống alkaloid, uranium tiềm ẩn nhiều nguy hiểm mà nhà Curie là một trong những nạn nhân đầu tiên. Nó ăn mòn xương họ, đốt cháy làn da họ, phả hơi thở độc địa vào lá phổi họ. Toàn bộ phòng thí nghiệm bị nhiễm độc… Phóng xạ làm họ bất tử nhưng cũng lấy đi mạng sống của họ.
Những cuộc chiến và scandal
Một tai nạn xe ngựa vào năm 1906 đã tước đi mạng sống của Pierre trước khi phóng xạ kịp làm điều đó. Trong một ngày tháng 4, bà Curie trở thành góa phụ và lần đầu tiên trong đời ghi nhật ký. “Tôi bước đi trên đường phố như thể bị thôi miên, vô định. Tôi còn không thể tự kết liễu đời mình. Tôi thậm chí còn không có cả khao khát tự tử. Nhưng tại sao giữa mọi cái xe quanh tôi không có lấy một cái có thể giúp tôi chia sẻ định mệnh của người tôi yêu thương?”.
Một tháng sau đó, trường Sorbonne đề xuất cơ hội cho Marie đảm trách vị trí của chồng – nhưng không phải ghế giáo sư, điều này chỉ đến vào hai năm sau. Trong nhật ký của mình, Marie chia sẻ sự nản lòng của bà, chỉ có bổn phận làm mẹ và hy vọng tiếp nối công việc của chồng mới giữ cho bà sống.
Dẫu mối quan tâm chính của bà là khoa học nhưng bà cũng né được những đòn tấn công. Lord Kelvin viết một lá thư cho tờ Times của London tuyên bố radium này trên thực tế là hợp chất helium. Ông còn có một cú tấn công thêm Marie về tuổi Trái đất, khi nêu con số từ 20 đến 50 triệu năm trong khi nghiên cứu của bà về tính phóng xạ và nghiên cứu của người khác về bán rã của các nguyên tố phóng xạ đưa bà đến việc ước lượng con số gấp đôi. Tuổi trái đất giờ được cho là vào khoảng 4,5 tỉ năm và dù ước tính của Marie ở mức thấp nhưng cũng đủ vượt qua Lord Kelvin.
Công việc cứ thế trôi đi cho đến năm 1910, bốn năm sau cái chết của Pierre, bà bắt đầu có một mối quan hệ lãng mạn bí mật với nhà vật lý Paul Langevin, một cựu sinh viên của Pierre và là người mà Einstein nói rằng chỉ sau ông một chút trong việc phát triển thuyết tương đối hẹp. Mối quan hệ lãng mạn này thiếu đi một chút hoàn hảo: Langevin đã kết hôn, dẫu là một cuộc hôn nhân không mấy hạnh phúc. Khi Jeanne Langevin phát hiện ra sự bội ước của chồng, bà đe dọa giết Marie. Tuy sau đó bà đã dừng không thực hiện lời đe dọa này nhưng lại sắp xếp một vụ trộm các bức thư của những kẻ vụng trộm từ chốn hẹn hò và tung những lá thư cho báo giới.
Đây là quãng thời gian địa ngục với Marie, dẫu bà sắp được trao một giải Nobel khác cho những phát hiện về polonium và radium, và đem lại những hiểu biết mới về radium. Bà sẽ là nhà khoa học đầu tiên trong lịch sử được trao hai giải Nobel. Với một lượng công chúng trong xã hội, câu chuyện mà báo chí Pháp thời ấy khoét sâu vào đã phủ màu tăm tối lên thành công của Marie. Bà bị miêu tả như một phụ nữ quỷ quyệt đánh cắp trái tim của một người đàn ông thành đạt có gia đình. Tệ hơn, đây là một người nước ngoài nguy hiểm, một người Do Thái. Nhà báo Gustave Téry còn viết là Pháp ‘đang ở trong sự kìm kẹp của một nhóm người nước ngoài bẩn thỉu sẵn sàng cướp bóc và làm nhục nó’. Paul Langevin thách đấu tay đôi với Gustave Téry nhưng rồi điều đó không diễn ra.
Tuy nhiên, tất cả những ầm ĩ đó khiến Ủy ban Nobel suy nghĩ lại quyết định của mình. Người Thụy Điển gây sức ép lên Marie để bà không được đến lễ trao giải thưởng. Phải đối mặt với sự phản đối về mặt đạo đức, điều khiến bà đứng vững là tính liêm chính trong khoa học và sự ủng hộ của nhiều nhà khoa học tên tuổi, trong đó có Einstein. “Trong khoa học, chúng ta phải quan tâm đến vấn đề khoa học chứ không phải là cá nhân”, bà biểu lộ quan điểm như vậy với Ủy ban giải thưởng và vẫn có mặt tại lễ trao giải vào tháng 12/1911. Tuy nhiên, sự căng thẳng của sự kiện khiến bà đổ gục, mối quan hệ lãng mạn với Langevin kết thúc.
Marie rơi vào trầm cảm nặng nề. Bà có nghĩ đến cái chết không? Có lẽ, tình bạn đã cứu một tên tuổi huyền thoại: một nhà toán học nữ ở Anh đã mời bà sang lánh nạn, cho đến khi Chiến tranh Thế giới Thứ nhất bùng nổ. Trong những ngày đầu của cuộc chém giết này, các bệnh viện ở chiến trường không có máy X quang, các ca phẫu thuật diễn ra mò mẫm mà không biết vị trí của các mảnh đạn trong cơ thể. Bà đã giúp thay đổi điều đó: thiết kế các thiết bị tia X lưu động, đặt nó lên trên các chiếc ô tô vẫn dùng đi du lịch cùng các thiết bị cần thiết khác và lái ra mặt trận. Bà cũng đích thân lái một trong những chiếc xe đó và vận hành cỗ máy tia X; Irène, nhà khoa học tương lai giành giải Nobel tham gia cùng mẹ mình. Vào lúc cuộc chiến kết thúc thì “les petites Curies”, những chiếc xe của bà đã phục vụ việc điều trị, phẫu thuật cho cả vạn người bị thương. Chính phủ Pháp trao huy chương quân đội cho Irène nhưng bà thì không.
Vào năm 1921, một nữ nhà báo Mỹ đã góp phần tạo ra một cuộc huy động vốn đám đông để xây dựng một viện nghiên cứu cho bà, Viện Radium ở Paris. Người Mỹ còn trao tặng bà số tiền một trăm ngàn USD, đủ mua một gram radium. Năm 1925, bà cùng Thủ tướng Ba Lan Marshal Józef, đặt viên gạch đầu tiên cho Viện Radium khác ở Warsaw… Rút cục, như chúng ta đã biết, nước Pháp đã phải công nhận bà.
Qua đời ở tuổi 67, ngày 4/7/1934, Marie đã phải hứng chịu một hệ quả khủng khiếp của việc bị phơi nhiễm phóng xạ trong thời gian dài: sốt, đục thủy tinh thể, những vết lở loét trên đôi tay và chứng thiếu máu bất sản đã hoàn tất phần còn lại. Những bức ảnh chụp không lâu trước khi qua đời cho thấy bà đã suy sụp hơn tuổi thực tới 20 tuổi. Các mức phóng xạ từ quan tài bà, được kiểm tra vào năm 1995 khi di hài bà và chồng mình được đưa vào Điện Panthéon, cho thấy không chỉ radium là nguyên nhân duy nhất. Tia X bà hấp thụ trong suốt thời gian chiến tranh cũng là thủ phạm dẫn đến cái chết của bà.
***
Nếu ai đó lơ đãng bỏ qua cái tên Marie Curie lừng lẫy, chắc hẳn sẽ không để ý đến đơn vị đo phóng xạ, ‘curie’, được đặt theo tên của hai người phát hiện ra nó, Marie và Pierre Curie. Đơn vị này được định nghĩa như hoạt độ từ 1 gam radium bị phân rã, khoảng 3,7 × 1010 phân rã mỗi giây. Cho đến hiện nay, người ta biết kim loại kiềm thổ radium có 33 đồng vị phóng xạ, trải rộng từ 202Ra đến 234Ra, trong đó có 7 đồng vị được quan tâm trong phép đo liều bức xạ và 223Ra là một phương thức mới nổi cho liệu pháp alpha đích để điều trị các bệnh ung thư di căn xương.
Những gì bà để lại cho hậu thế còn nhiều hơn thế. Từ nền tảng phát hiện của bà, những mùa vụ bội thu nhờ biện pháp phóng xạ kiểm soát côn trùng gây hại, tạo những giống mới đột biến; khử trùng các thiết bị y tế, phát triển các loại thuốc mới, chẩn đoán sớm và điều trị ung thư; tạo ra điện hạt nhân – nguồn năng lượng ổn định, bền vững; bảo vệ đất đai thông qua hiểu rõ cấu trúc đất, phát hiện các túi nước ngầm; các kỹ thuật đánh giá không phá hủy để kiểm tra độ bền của thiết bị, máy móc, ô tô, máy bay, công trình xây dựng; giúp định tuổi carbon, hỗ trợ bảo tồn tác phẩm nghệ thuật…
Nhờ có y văn mà chúng ta biết được là từ ngày 19/10/1923, ở Hà Nội từng có Viện Radium Curie, sau đổi tên là Viện Radium Đông Dương. Cũng giống như Viện Radium ở Paris, Viện Radium Đông Dương cũng là một tổ chức từ thiện, ban đầu do luật sư Mourlan phụ trách. Viện này được xây dựng theo mô hình tối giản của Viện Radium ở Paris với chức năng nghiên cứu, điều trị ung thư bằng tia phóng xạ từ nguồn Radium và tia X; theo dõi, nghiên cứu các khối u ác tính tại Đông Dương; tổ chức một mạng lưới các cơ sở phòng chống ung thư… PGS. TS Nguyễn Nhị Điền (Viện Nghiên cứu hạt nhân, Viện NLNTVN) cho biết, vào thời điểm đó, Viện Radium Đông Dương dùng nguồn 2236 Ra, chủ yếu điều trị ung thư tử cung. Tuy không rõ quy mô và hiệu quả điều trị nhưng dựa vào số lượng hơn 700 nguồn radium mà Viện Nghiên cứu hạt nhân tiếp nhận từ Bệnh viện K vào năm 2009, ông dự đoán, công việc chẩn đoán và điều trị ở đây cũng khá tiến triển.
Duyên nợ của Việt Nam với bà và gia đình nổi tiếng của bà còn có một mối liên hệ ít ai biết. Trong khuôn khổ buổi nói chuyện của giáo sư Pierre Darriulat với sinh viên các trường đại học Hà Nội vào năm 2017, giáo sư Vũ Hoàng Linh, khi đó là Hiệu phó ĐH Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN), cho biết, trước khi về nước giảng dạy, nhà vật lý Ngụy Như Kon Tum từng học tại Sorbonne, Paris và là nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm của Frédéric Joliot-Curie, nhà vật lý hạt nhân giành giải Nobel năm 1935 và là con rể của Marie Curie. Theo lời khuyên của Joliot-Curie, ông đã quyết định trở về nước vào năm 1939 và sau trở thành hiệu trưởng đầu tiên của trường Đại học Tổng hợp Hà Nội (tiền thân của ĐHQGHN).
Có lẽ, một di sản khác Marie Curie để lại còn là việc bà khơi dậy trong tâm trí hậu thế về giá trị của khoa học: “Tôi tin rằng khoa học có vẻ đẹp vô giá. Một nhà khoa học trong phòng thí nghiệm không phải là một kỹ thuật viên, anh ta còn là một đứa trẻ đối diện với hiện tượng tự nhiên, găm vào trí óc anh ta như thế chúng là câu chuyện thần tiên… Tôi không nghĩ rằng tinh thần khám phá lại trở nên nguy hiểm hoặc biến mất khỏi thế giới này. Nếu tôi nhìn thấy bất kỳ điều gì tồn tại quanh mình, thì tôi nghĩ đó là tinh thần khám phá tồn tại một cách bền bỉ và rất gần với óc tò mò”. □
—————-
Từ tiền quyên góp của những người hảo tâm, vào ngày 19/10/1923, Viện Radium Curie được thành lập ở Hà Nội, sau là Viện Radium Đông Dương và nay là Bệnh viện K chuyên điều trị ung thư. Sau một thế kỷ tồn tại, tòa nhà với dòng chữ “Insitut Curie de L’Indochine” đang được trùng tu, chuẩn bị cho lễ kỷ niệm 100 năm thành lập. Giờ thì các kỹ thuật hạt nhân đã được ứng dụng để chẩn đoán, tầm soát, phát hiện sớm và điều trị ung thư trị cho các bệnh nhân không may mắc nhiều chứng ung thư khác nhau, không chỉ tại Bệnh viện K mà còn ở nhiều trung tâm y học hạt nhân trên cả nước. Những gì chúng ta được hưởng ngày nay đều được xây dựng trên nền tảng khoa học của Marie Curie.
Anh Vũ- Thanh Đức
—–
Tài liệu tham khảo
“The enduring legacy of Marie Curie: impacts of radium in 21st century radiological and medical sciences”. Rebecca Abergel. International Journal of Radiation Biology. 2022.
“The Life and Legacy of Marie Curiea”. Sara Rockwell. 2003
Lịch sử hình thành Bệnh viện K.
