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Rapporto Fisica e Società

Al Museo Giovanni Poleni - Storia della Fisica tra Padova e il mondo - è presente un'esposizione sul rapporto Fisica e Società. In particolare si analizza l'utilizzo del radio e la scoperta dei raggi x e la loro applicazione nella vita di tutti i giorni.

Radio nella società (da integrare in radioattività

Marie Curie

Nel periodo immediatamente successivo alla prima guerra mondiale, caratterizzato da un fiorente sviluppo industriale e tecnologico, l’attenzione pubblica si concentrò particolarmente su un nuovo campo della scienza, la radioattività. Quest’ultima fu scoperta in una serie di esperimenti condotti da Röntgen, Becquerel e Marie Curie tra il 1895 e il 1898, e poco dopo iniziò a svilupparsi l’idea secondo cui il radio avesse straordinarie proprietà curative, ma anche rivitalizzanti. Il primo che giunse a tale conclusione fu Joseph Thomson che ipotizzò che il potere curativo delle fonti termali fosse dovuto alla presenza di bassi livelli di radioattività. Nonostante fosse noto che alte esposizioni a sostanze radioattive fossero altamente nocive, sempre più medici iniziarono a concordare con la conclusione di Thomson, a tal punto che all’inizio del Novecento l’ormesi da radiazione era una verità indiscussa. Ecco quindi che la radioattività inizia ad avere un ruolo centrale in ambito medico, ma anche e soprattutto in quello sociale: il radio inizia ad essere diluito in sostanze di vario tipo con il fine di ottenere creme per il viso, tonici, cosmetici, preservativi, sali da bagno, vernici, ma anche abiti che risplendevano all’oscurità. Ne sono esempi la “Créme Activa” e il tonico per i capelli “Curie”; la prima presumeva di donare vitalità alla pelle, preservandone la giovinezza, il secondo veniva utilizzato nella speranza di mantenere una chioma folta. A questi si aggiungono la “Borsa Cosmos” utilizzata come rimedio contro l’artrite e il dentifricio al radio per lo sbiancamento dentale. Per concludere, era possibile acquistare “Revigorator” e “Radithor”, due bevande contenenti rispettivamente radio e sali di radio, assunte con l’obiettivo di curare il cancro allo stomaco, malattie mentali o per ripristinare il vigore sessuale. La propaganda giocò un ruolo fondamentale nella diffusione di tali articoli che nel giro di pochissimo tempo divennero i prodotti prediletti dell'alta società a tal punto che alcune aziende spacciavano per “radioattive” merci che in realtà non lo erano.

Gli svariati usi in campo medico ed industriale tuttavia, iniziarono a rivelarsi pericolosi, comportando un incremento nel tasso di mortalità tra radioterapisti, ricercatori ed il pubblico in generale. Ne sono un esempio le Radium girls, termine utilizzato per indicare tutte quelle donne che attorno agli anni venti del Novecento vennero assunte alla United States Radium Corporation, un'azienda che realizzava orologi radio luminescenti, quindi luminosi al buio, forniti ai militari durante la prima guerra mondiale; tali operaie erano solite affilare il pennello con le labbra in modo da ottenere una maggiore precisione nel loro lavoro, assorbendo in questo modo piccole quantità di sostanze radioattive contenute nella vernice. La maggior parte di queste donne svilupparono diverse forme di cancro, proprio a causa della radioattività delle vernici da loro utilizzate, evidenziando così il rischio della sostanza allora così popolare. Molti altri furono coloro che morirono o si ammalarono a causa dell'utilizzo di prodotti contenenti radio, come Irène Joliot-Curie, figlia dei coniugi Curie e la stessa Marie Curie ammise, nella sua autobiografia, che tale sostanza potesse nuocere alla salute.

Raggi X (da integrare in raggi X. Il contributo di Wilhelm Conrad Röntgen

Radiografia della mano di Albert von Kölliker eseguita da Wilhelm Conrad Röntgen.

Sull'origine dei raggi X non si hanno testimonianze certe in quanto Wilhelm Röntgen nel suo testamento espresse il desiderio che tutta la sua corrispondenza scientifica venisse bruciata. Secondo quanto ricostruito l’8 Novembre del 1895, Röntgen stava facendo degli esperimenti con un tubo fluorescente, una capsula di vetro attraverso cui veniva fatta passare una corrente elettrica. Il fisico distogliendo lo sguardo dall'apparecchio notò che uno degli schermi posti a poca distanza dal tubo, stava brillando. Questa luce era visibile solo in una certa posizione dove è situata una parte sensibile della retina. Röntgenaveva coperto il tubo con degli spessi fogli di cartoncino nero: ciò che illuminava lo schermo era invisibile a occhio nudo e in grado di penetrare lo strato di carta che copriva il tubo. Ripetendo l’esperimento più volte, si accertò di non aver commesso errori e chiese alla moglie di mettere la mano tra il tubo e la pellicola. Così facendo il fisico ottenne la prima radiografia della storia.

Il fisico decise di chiamare i misteriosi raggi che avevano “stampato” la mano della moglie, “X” come il simbolo matematico che indica una quantità sconosciuta. Quello che il fisico tedesco aveva scoperto, era che in certe condizioni gli elettroni emessi dai tubi con cui stava eseguendo l’esperimento si trasformano in una radiazione elettromagnetica con la capacità di penetrare quasi qualsiasi materiale. Altra cosa che Röntgen non sapeva era che quel tipo di raggi hanno effetti simili ai raggi gamma, le radiazioni più pericolose tra quelle emesse durante le fissioni nucleari. Nel 1901 il fisico tedesco ricevette il Premio Nobel aprendo un ampio studio sui suddetti raggi, sull'utilizzo di questi e sui fenomeni radioattivi. Nel 1912 il fisico Max von Laue (1879-1959), riuscì a dimostrare che i raggi x subiscono una diffrazione attraverso un cristallo: si capì così che i raggi x hanno un origine ondulatoria.  Undici anni dopo si provò definitivamente che le vibrazioni elettromagnetiche dei raggi x sono del tutto analoghe a quelle costituenti i raggi luminosi e gli ultravioletti: l’unica differenza tra i raggi x e quelli ultravioletti e luminosi era quindi la lunghezza d'onda. I raggi x vennero quindi utilizzati a fini pratici per applicazioni nel campo della radioscopia e radiografia che utilizzano le due più importanti proprietà dei raggi x: l’attitudine ad impressionare le lastre fotografiche e quella ad attraversare parecchie sostanze non trasparenti ai normali raggi luminosi.

Un’altra scoperta fu quella dei fenomeni radioattivi condotta, prima di tutti, dal francese Henri Becquerel (1852-1908) che durante alcune esperienze -dirette a determinare quali materiali fossero in grado di emettere raggi x se colpiti da raggi catodici - scoprì che il sale di uranio emette spontaneamente varie radiazioni la cui esistenza non era ancora stata segnalata da nessuno. Sperimentando su altri tipi di sali di uranio concluse che il fenomeno nella sua singolarità, dipendeva non tanto dalle molecole dei sali bensì dall'atomo di uranio stesso. Nel 1898 Marie Curie, moglie del fisico Pierre Curie, dimostrò sperimentalmente che anche il torio possiede proprietà analoghe a quelle dell’uranio. Successivamente la lista si allargò: anche polonio, attinio e radio avevano la stesse proprietà dell’uranio. Particolarmente studiata fu la radioattività del radio che si rivelò superiore a quella delle altre sostanze.

Bibliografia

Libro: Genio ossessivo. Il mondo interiore di Marie Curie

https://www.ilpost.it/2015/11/08/rontgen-raggi-x/

https://www.treccani.it/enciclopedia/raggi-x-e-raggi_%28Enciclopedia-Italiana%29/

http://www.anms.it/upload/rivistefiles/94.PDF

Bagliori nel vuoto: dell’uovo elettrico ai raggi x.