I. LOS DESCUBRIDORES
Creced y multiplicaos y dominad la Tierra G�nesis
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EL SER humano ha estado expuesto a las radiaciones ionizantes desde su aparici�n sobre la Tierra, pero s�lo fue capaz de identificarlas y usarlas desde el momento, en 1895, en que Wilhelm Konrad Roentgen descubri� los rayos X. Durante casi un siglo se ha trabajado para profundizar el conocimiento y ampliar las aplicaciones de la radiaci�n y otras nuevas formas de la energ�a, y aumentar as� nuestro dominio sobre las fuerzas de la naturaleza.
El control de la energ�a de las radiaciones ha permitido el progreso en diversas �reas del saber y, espec�ficamente en medicina, ha abierto nuevas posibilidades de diagn�stico y terap�uticas. Ha contribuido a un mejor conocimiento de la fisiolog�a humana, as� como a identificar la causa de algunas enfermedades y, por ende, a adecuar el tratamiento. Esto ha hecho que se prolongue y mejore la calidad de vida del ser humano.
La dualidad en los usos de la radiaci�n, para fines ben�ficos o destructivos, fue imaginada desde el principio por sus descubridores. Cuando Pierre Curie en Estocolmo recibi� con su esposa Marie el premio Nobel en 1903 se�al�: "Soy de aquellos que piensan que la humanidad obtendr� m�s beneficio que da�o con estos nuevos descubrimientos." En esta frase queda impl�cito que estaba consciente de que sus descubrimientos podr�an da�ar a la humanidad pero confiaba en que los beneficios ser�an mucho mayores. Casi noventa a�os despu�s debemos aceptar que as� ha sido.
Al considerar la historia de la radiolog�a y la radiobiolog�a resaltan cuatro personajes cuyo trabajo, a fines del siglo pasado y comienzos de �ste, constituye la base del conocimiento actual en el �rea: Wilhelm Konrad Roentgen, Antoine Henri Becquerel, Pierre y Marie Curie. En las p�ginas siguientes se relatan algunas de las circunstancias que los llevaron a dejar una huella profunda en la historia de la ciencia.
Naci� el 27 de marzo de 1845. Igual que muchos cient�ficos de su �poca, Roentgen efectuaba experimentos con tubos de vidrio llenos de gas a baja presi�n y en su interior aplicaba campos el�ctricos intensos. Era sabido que el tubo se iluminaba tan pronto como se aplicaban voltajes muy diferentes en sus dos electrodos. La luz parec�a ser producida por rayos originados en el electrodo negativo (c�todo). El inter�s de Roentgen se centraba en el estudio de las propiedades de fluorescencia de ciertas sales y el oscurecimiento del papel fotogr�fico sobre el que incid�an estos rayos originados en el c�todo. El viernes 8 de noviembre de 1895, cuando intentaba asegurarse de que la luz emitida por uno de sus tubos no atravesaba una camisa de cart�n y esta�o, apag� la luz de su laboratorio y observ� con sorpresa que en su mesa de trabajo, lejos del tubo, un punto emit�a luz. Al prender la luz, identific� el objeto brillante: un pedazo de papel pintado con sales fluorescentes. El fen�meno que observ� era la luz fluorescente producida en el papel por rayos invisibles al ojo humano, que eran emitidos desde el tubo y atravesaban el vidrio, el cart�n, el esta�o y el aire hasta llegar a las sales del papel.
Posteriormente, Roentgen observ� la sombra de un alambre que se interpon�a entre el tubo y el papel fluorescente. Sin embargo, ni un libro de mil p�ginas, ni la madera, ni el hule produc�an sombra. Compar� la transparencia relativa de varios espesores de aluminio, plata, cobre, plomo y zinc a la radiaci�n invisible y encontr� que 1.5 cent�metros de plomo imped�an la fluorescencia del papel. Durante sus estudios descubri� que pod�a verse la sombra de sus dedos y la imagen m�s oscura de sus huesos. Esta fue la primera fluoroscop�a en el mundo. Se le ocurri� que estos fen�menos podr�an ser registrados en placas fotogr�ficas, y se dedic� a radiografiar varios objetos. Y as�, el 22 de diciembre tom� la primera radiograf�a hecha a un ser humano: la mano de su esposa.
El 28 de diciembre de 1895 entreg� para publicaci�n cient�fica sus observaciones detalladas, y el 5 de enero siguiente la prensa ya informaba de este descubrimiento. Los rayos invisibles, emitidos por el tubo, fueron llamados por el propio Roentgen rayos X, para distinguirlos de otras radiaciones. La divulgaci�n mundial de estos hechos fue explosiva y los rayos X pasaron a ser un elemento indispensable, tanto en hospitales como en centros de investigaci�n. Roentgen recibi� el primer premio Nobel de F�sica en el a�o 1901.
Naci� en Par�s el 15 de diciembre de 1852. Fue, como su abuelo, su padre, y su hijo Jean Becquerel, profesor de f�sica aplicada en el Museo Nacional de Historia Natural. Sus principales intereses dentro de la f�sica fueron la electricidad, el magnetismo, los fen�menos �pticos y la energ�a. Interesado en los rayos infrarrojos examin�, entre otras cosas, el espectro de diferentes cristales fluorescentes estimulados por estos rayos. Continu� los experimentos iniciados por su padre y estudi� la relaci�n entre la absorci�n de la luz y la emisi�n de luz fluorescente en algunos compuestos de uranio.
Despu�s del descubrimiento de Roentgen, Becquerel se puso a investigar la posible conexi�n entre la radiaci�n invisible y la luz visible, pues pensaba que tal vez todos los materiales luminiscentes, estimulados de cualquier forma, tambi�n pudieran producir rayos X. Para probar esta hip�tesis colocaba cristales fluorescentes sobre una placa fotogr�fica que estaba envuelta en papel opaco, de tal manera que s�lo una radiaci�n penetrante podr�a alcanzar la emulsi�n. Este arreglo experimental lo expon�a a la luz del Sol por varias horas, con lo cual se excitaban los cristales y se obten�a una imagen de las sales al revelar la placa. Becquerel trabajaba con sales de uranio y durante febrero de 1896, debido al clima invernal de Par�s, no le fue posible realizar sus experimentos con la luz solar, por lo que guard� las placas con las sales en un caj�n oscuro. Al revelar estas placas d�as m�s tarde, pudo observar la silueta de las sales, a pesar de no haber sido excitadas por la luz solar. Becquerel interpret� el fen�meno como un caso �nico de "fluorescencia met�lica". Al continuar sus estudios sobre el nuevo fen�meno descubri� que cualquier sal de uranio, fluorescente o no, produc�a estas radiaciones penetrantes. En 1898 se encontr� que otro elemento, adem�s del uranio, produc�a este efecto, el torio. La emisi�n de estas radiaciones es lo que hoy se conoce como radiactividad.
Henri Becquerel es considerado el padre de la radiobiolog�a, ya que, al producirse una lesi�n en la piel con una fuente radiactiva que descuidadamente tra�a en la bolsa de su chaleco, hizo que los m�dicos por primera vez se interesaran en investigar los efectos biol�gicos de estas nuevas radiaciones.
PIERRE Y MARIE SKLODOWSKA CURIE
Pierre Curie naci� en Par�s el 15 de mayo de 1859. Su primer trabajo cient�fico, un c�lculo de la longitud de onda de las ondas cal�ricas, lo realiz� en 1878. En su tesis doctoral estudi� el magnetismo y sus resultados se conocen como la ley de Curie, que relaciona la respuesta magn�tica de algunos cuerpos con la temperatura.
Marie Sklodowska nace en Varsovia el 7 de noviembre de 1867. En su �poca no se acostumbraba que las mujeres recibieran educaci�n superior, pero tanto ella como su hermana Bronia luchan por obtenerla. Una vez concluidos sus estudios secundarios, las dos hermanas hacen un pacto y la joven Marie se queda trabajando en Varsovia como institutriz mientras que Bronia se va a estudiar a Par�s. Al completar Bronia sus estudios de medicina, se lleva a Marie a Par�s, en el oto�o de 1891. En dos a�os Marie obtiene el primer lugar en su carrera de licenciatura en ciencias f�sicas y en 1894 concluye su maestr�a en ciencias matem�ticas.
Ese mismo a�o, un cient�fico polaco visita Par�s y la se�orita Sklodowska le comenta acerca de sus trabajos sobre las propiedades magn�ticas de diversos aceros. El visitante le recomienda asesorarse por Pierre Curie, experto en magnetismo e invita a ambos a tomar el t� en su casa. En esta primera reuni�n, Pierre se queda admirado de que exista una joven atractiva, inteligente y con quien se pueda hablar de ciencia. A partir de ese momento se siguen frecuentando para discutir sus estudios y, finalmente, Pierre le pide permiso para visitarla. Ella le proporciona su direcci�n, 11 rue des Feuillantines, una verdadera buhardilla del barrio latino, en donde Marie sobreviv�a con t�, pan y mantequilla. Al visitarla, Pierre se estremeci� por la sobriedad de su vida. La relaci�n se va acentuando hasta que el 25 de julio de 1895 se casan en Par�s, convirti�ndose Marie en Madame Curie, nombre bajo el cual el mundo la conoce. Su primera hija, Irene, nace en 1897.
Como a Madame Curie le llaman la atenci�n los informes de Roentgen acerca de los rayos X y los de Becquerel acerca de la radiactividad natural, escoge como tema de tesis para su maestr�a en f�sica, "La conductividad del aire a trav�s de pruebas cuantitativas de la actividad radiante". Encuentra que el torio es m�s radiactivo que el uranio, lo cual reporta a la Academia de Ciencias de Par�s el 12 de abril de 1898. En esa presentaci�n sugiere que la radiactividad es una propiedad at�mica, pues es independiente del estado f�sico o qu�mico del material radiactivo y tambi�n predice que se podr�an encontrar elementos m�s activos que los conocidos.
Los esposos Curie desarrollan m�todos para investigar nuevos elementos, y en julio de 1898 separan por diluci�n de la pechblenda (mineral de uranio), el uranio y el torio. Reportan el descubrimiento de un nuevo elemento que llaman polonio, en honor al pa�s de origen de Madame Curie. En diciembre del mismo a�o precipitan el polonio y obtienen un nuevo elemento muy radiactivo, al cual denominan radio. Para producir una muestra de este elemento reciben una tonelada de mineral de uranio donada por el gobierno austriaco. Durante cuatro a�os el matrimonio trabaj� arduamente, haciendo un gran esfuerzo f�sico, para llegar a obtener finalmente �la d�cima parte de un gramo de radio puro!
En el desarrollo de sus investigaciones, tanto Becquerel como Madame Curie notaron ciertos efectos en su piel, posiblemente causados por el manejo de materiales radiactivos. Pierre Curie hace un experimento, aplica una cantidad de radio en su antebrazo y observa las diferentes etapas de la reacci�n que se produce en la piel. En la primera fase detecta enrojecimiento, seguido por formaci�n de ves�culas que se rompen dejando la piel sin su capa protectora (este efecto se conoce como radio-dermitis h�meda). La curaci�n se inicia de la periferia hacia el centro, quedando la piel m�s delgada y con una aureola oscura, m�s expuesta a cualquier da�o posterior. Es Pierre Curie quien inicia los estudios de radiobiolog�a en animales y facilita a los m�dicos tubos de vidrio que contienen el gas radiactivo rad�n, para que realicen sus primeros experimentos cl�nicos en el tratamiento de tumores por medio de la radiaci�n.
Mientras tanto, Marie continuaba sus estudios, y en junio de 1903 presenta en La Sorbona su tesis de doctorado en ciencias f�sicas, "Investigaciones acerca de las sustancias radiactivas". Ese mismo a�o, Henri Becquerel y los esposos Pierre y Marie Curie fueron galardoneados con el premio Nobel de F�sica.
El 19 de abril de 1906, Pierre Curie fallece tr�gicamente arrollado por un coche tirado por caballos en una calle de Par�s. Marie pasa a ocupar su c�tedra en La Sorbona, convirti�ndose en la primera mujer que recibe tal honor. En 1910, Madame Curie recibe el premio Nobel de Qu�mica y, en 1911, con el apoyo del Instituto Pasteur y de la Universidad de Par�s, logra fundar el Instituto del Radio instalado en dos edificios gemelos, uno para estudios en f�sica y matem�ticas, dirigido por Marie Curie y, otro, para los estudios m�dicos bajo la direcci�n de Paul Regaud. De esta nueva instituci�n surgen las primeras contribuciones radiobiol�gicas y se establecen las bases de la radioterapia moderna.
Irene Curie, hija del matrimonio, sigui� los pasos de sus padres en el campo de la f�sica y se dedic� a la investigaci�n de las sustancias radiactivas. Contrae nupcias en 1926 con Frederic Joliot, alumno del laboratorio de Marie Curie. El nuevo matrimonio es responsable del descubrimiento de la radiactividad artificial, lo que abre las puertas a la medicina nuclear, y con ello a la posibilidad de diagn�stico y tratamiento de un gran n�mero de enfermedades.
Otro de los logros que alcanzaron los Joliot-Curie fue conseguir la primera reacci�n en cadena. La publicaci�n de este resultado viol� el acuerdo entre los f�sicos nucleares de no mencionar el tema y desafortunadamente propici� acciones que culminaron con la construcci�n de la primera bomba at�mica.
Marie Curie muri� en Par�s el 6 de julio de 1934, v�ctima de una anemia apl�sica,
es decir, la destrucci�n del tejido formador de la sangre. Es muy probable que
la radiaci�n que recibi� durante una vida de trabajo con los nuevos elementos
radiactivos fuera la causa de esta enfermedad. Pensando en la lucha que esta
mujer tuvo que sostener para lograr su educaci�n profesional y en toda la contribuci�n
que brind� a la comunidad cient�fica y a la humanidad, viene a la memoria aquella
frase pronunciada por su esposo Pierre Curie: "se debe hacer de la vida un sue�o,
y del sue�o una realidad".
