마리 퀴리 방사성 원소 발견, 아무도 거들떠보지 않던 수수께끼를 혼자 파고든 이야기

100년 전 과학자들은 '빛은 반드시 불이나 전기가 있어야 나온다'고 믿었어

밤에 방이 환해지려면 뭐가 필요할까요? 전등을 켜거나, 촛불을 붙이거나, 스마트폰 손전등을 켜야 하죠. 지금이나 100년 전이나, 사람들은 "빛은 반드시 에너지를 줘야 나온다"고 생각했어요. 불을 피우든, 전기를 넣든, 뭔가를 해 줘야만 빛이 나오는 거라고요.

그런데 1890년대 말, 프랑스 파리에서 한 과학자가 이상한 걸 발견해요. 어떤 광물을 사진 필름 옆에 두기만 했는데, 필름이 까맣게 변한 거예요. 불도 안 켰고, 전기도 안 넣었는데 말이에요. 마치 돌 스스로가 눈에 보이지 않는 빛을 내뿜는 것 같았어요.

대부분의 과학자들은 고개를 갸우뚱했어요. "에이, 그냥 실험 실수 아니야?" 하고 넘기는 분위기였죠. 그런데 딱 한 사람, 이 수수께끼를 절대 그냥 넘기지 않은 사람이 있었어요. 폴란드에서 태어나 프랑스로 건너온 젊은 여성 과학자, 마리 퀴리였어요. 그녀는 물었어요. "이 빛은 대체 어디서 오는 걸까?" 이 질문 하나가, 과학의 역사를 통째로 뒤집게 됩니다.

톤 단위의 흙더미에서 손톱만 한 보물을 캐내다 — 게임 파밍이 귀여워 보이는 끈기

마리 퀴리는 그 눈에 보이지 않는 빛의 정체를 밝히기로 마음먹었어요. 남편 피에르 퀴리와 함께 연구를 시작했죠. 먼저, 그녀는 이 빛을 '방사능'이라고 이름 붙였어요. 쉽게 말하면, 물질이 스스로 에너지를 쏘아내는 능력이에요. 마치 히터를 꽂지도 않았는데 혼자서 뜨거워지는 돌멩이 같은 거죠.

문제는 이 방사능을 내는 새로운 물질을 실제로 꺼내 보여줘야 세상이 믿는다는 거였어요. 마리 퀴리는 '피치블렌드'라는 까만 광석 더미를 트럭째 구해왔어요. 그리고 허름한 창고에서, 무거운 솥에 광석을 넣고 끓이고, 걸러내고, 또 끓이는 작업을 반복했어요. 게임에서 레어 아이템 하나 얻으려고 똑같은 던전을 수백 번 도는 '파밍' 알죠? 마리 퀴리의 파밍은 차원이 달랐어요. 무려 1톤 — 학교 급식실에 쌓인 쌀가마니 열 개 무게 — 의 광석을 처리해서 겨우 0.1그램, 손톱 끝에 올릴 만큼의 새 물질을 얻어냈거든요.

이렇게 발견한 원소가 두 개예요. 하나는 고향 폴란드의 이름을 딴 '폴로늄', 또 하나는 라틴어로 '빛살'을 뜻하는 '라듐'이에요. 라듐은 정말로 어둠 속에서 푸르스름하게 빛났어요. 아무도 만들어 본 적 없는, 스스로 빛나는 돌멩이를 세상에 꺼내 보인 순간이었어요.

전쟁터에서 부러진 뼈를 칼로 열지 않고도 들여다볼 수 있게 됐다고?

스스로 빛나는 돌멩이, 라듐의 발견은 세상을 정말 크게 바꿔놨어요. 마리 퀴리는 이 공로로 노벨상을 두 번이나 받았어요. 과학 분야에서 노벨상을 한 번만 받아도 역사에 이름이 남는 건데, 두 번이라니요. 게다가 여성 최초의 노벨상 수상자이기도 했어요.

그런데 마리 퀴리는 상장을 벽에 걸어두고 쉬는 사람이 아니었어요. 1914년, 제1차 세계대전이 터지자 그녀는 직접 행동에 나섰어요. 방사선 — 라듐 같은 물질이 내뿜는 에너지 — 을 이용하면 사람 몸속을 사진처럼 찍을 수 있다는 걸 알고 있었거든요. 마리 퀴리는 엑스선 장비를 차에 싣고 전쟁터를 돌아다녔어요. 이 차를 사람들은 '작은 퀴리'라고 불렀죠.

전에는 군인이 총에 맞으면 총알이 어디 박혔는지 몰라서 배를 크게 열어봐야 했어요. 그런데 '작은 퀴리' 덕분에 피부를 열지 않고도 몸속을 들여다볼 수 있게 된 거예요. 수천, 수만 명의 부상병이 이 장비 덕분에 목숨을 건졌어요. 빛나는 돌멩이 하나가 전쟁터의 생사를 갈랐다니, 정말 놀랍지 않나요?

오늘 병원에서 찍은 엑스레이, 암을 치료하는 방사선 — 전부 그 빛나는 돌에서 시작됐어

혹시 병원에서 엑스레이 찍어 본 적 있나요? 팔이 부러졌을 때, 기침이 심할 때, 기계 앞에 서면 "찰칵" 하고 뼈가 하얗게 보이는 사진이 나오잖아요. 그게 바로 마리 퀴리가 연구한 방사선 기술의 후손이에요. 지금 병원에서 암을 치료할 때 쓰는 '방사선 치료'도, 몸속을 아주 정밀하게 들여다보는 CT나 PET 검사도, 전부 마리 퀴리가 열어놓은 문에서 시작된 거예요.

마리 퀴리는 방사능 물질을 너무 오래 다룬 나머지 건강이 크게 나빠졌고, 결국 방사선 때문에 생긴 병으로 세상을 떠났어요. 자기 몸이 위험한 줄 알면서도 연구를 멈추지 않았던 거예요. 그녀의 실험 노트는 100년이 지난 지금도 방사능이 남아 있어서, 특수 보호복을 입어야 열어볼 수 있대요.

다음에 병원에서 엑스레이를 찍게 되면 한 번만 떠올려 보세요. 100년 전, 허름한 창고에서 1톤짜리 흙더미를 끓이며 손톱만 한 빛나는 돌을 찾아낸 한 사람이 있었다는 걸요. 마리 퀴리가 없었다면, 우리는 아직도 뼈가 부러졌는지 확인하려고 살을 열어봐야 했을지도 몰라요.