Открытие радиоактивности

Открытие радиоактивности

РАДИОАКТИВНОСТЬ (от лат. radio — испускаю лучи и activus — действенный), самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра др. элементов, сопровождающееся испусканием частиц или -кванта. Известны 4 типа радиоактивности: альфа-распад, бета-распад, спонтанное деление атомных ядер, протонная радиоактивность (предсказаны, но еще не наблюдались двупротонная и двунейтронная радиоактивность). Для радиоактивности характерно экспоненциальное уменьшение среднего числа ядер во времени.

В 1896 году французский физик Антуан Беккерель обнаружил, что урановая соль, лежащая рядом с упакованной фотопластинкой, вызвала ее почернение. Исследование этого проникающего уранового излучения совместно с Пьером и Марией Кюри привело к открытию радиоактивности. Так началась атомная эра в истории человечества.

БЕККЕРЕЛЬ Антуан Анри , французский физик. Открыл (1896) естественную радиоактивность солей урана. Профессор Парижского национального естественно-исторического музея (1892) и Политехнической школы (1895). Нобелевская премия (1903, совместно с П. Кюри и М. Склодовской-Кюри).

Династия физиков

Дед Антуана Анри, Антуан Сезар Беккерель (1788-1678), был членом, а с 1838 — президентом Парижской академии наук. Широкую известность получили его исследования минералов, в частности, их механических, термоэлектрических, магнитных и др. свойств. В доме появилась уникальная коллекция образцов, сыгравшая важную роль в исследованиях его сына, Александра Эдмона Беккереля (1820-1891), который также был членом, а с 1880 — президентом Парижской АН, профессором физики и директором национального музея естественной истории. В 18 лет он стал ассистентом своего отца. Именно тогда и на всю жизнь сформировался его интерес к проблемам фосфоресценции и фотографии. Этот интерес унаследовал и его сын Антуан Анри. Труд его отца — «Свет, его причины и действия» — стал настольной книгой у сына.

Вся атмосфера в «доме Кювье» формировала серьезный и глубокий интерес к физикеВ 1872 девятнадцатилетний Анри Беккерель, окончивший лицей, поступил в Политехническую школу. На первых же курсах он начал самостоятельные научные исследования, приобретая весьма пригодившиеся ему впоследствии экспериментальные навыки.

После окончания Политехнического института у Анри Беккереля начинается трехлетний период инженерной деятельности в Институте путей сообщения.
Анри Беккерель был избран в Парижскую АН и занял там должность непременного секретаря физического отделения. Тремя годами позже он стал профессором Национального музея естественной историиЛучи Беккереля

Возможно, об Антуане Беккереле осталась бы лишь память как о весьма квалифицированном и добросовестном экспериментаторе, но не более, если бы не то, что произошло 1 марта в его лаборатории. Тогда он исследовал люминесценцию солей урана, и, закончив работу, завернул образец - узорчатую металлическую пластинку, покрытую урановой солью — в черную, плотную, непрозрачную бумагу и, положив ее на коробку с фотопластинками, поместил все это в плотно закрывающийся ящик стола.

Вынув позже коробку с фотопластинками, он, скорее всего, лишь по привычке добросовестно все проверять, проявил их и был озадачен, обнаружив, что они по какой-то причине оказались засвеченными — на фотопластинке проявилось изображение узорчатой металлической пластинки. Но почему? Попасть на пластинки свет заведомо не мог, значит, понял Беккерель, действие было вызвано какими-то другими лучами.

О том, что существуют невидимые для глаза, но вызывающие почернение фотопластинки лучи, физики уже знали. За полгода до этого совершилось сенсационное открытие Рентгена. Рентгеновские лучи стали выдающимся событием в физике. Может быть и по этой причине доклад Беккереля 2 марта 1896 года в Парижской АН был встречен с большим интересом. 12 мая он рассказал о сделанном им открытии перед более широкой аудиторией, в Музее естественной истории, а затем, в августе 1900 и на Международном физическом конгрессе, который собрался в Париже, чтобы обсудить основные итоги физики 19 века. К тому времени Беккерель уже успел понять, что излучение не является ни люминесценцией, ни чем-либо другим, уже знакомым физикам. Оно не менялось ни при физических (нагревание, давление и т. д.), ни при химических воздействиях, заметить уменьшение его интенсивности не удавалось и, казалось, его энергия черпается из неиссякаемого источника.

Уже было установлено, что неведомые лучи не только вызывают почернение фотопластинок, но и производят разнообразные другие действия (включая биологические: на теле самого Беккереля от находившегося в его кармане препарата образовались долго не заживавшие язвы; с тех пор препараты стали помещаться в свинцовые коробочки). Открытие Рентгена, а затем и Беккереля породило нечто подобное «лучевой эпидемии

В числе тех, кто всерьез заинтересовался открытием Беккереля, был и ряд выдающихся ученых, в том числе, Анри Пуанкаре, Д. И. Менделеев, специально приехавший в Париж, чтобы познакомиться с работами автором этого открытия и, что нужно подчеркнуть особо, супруги Пьер и Мария Кюри.

Деятельный интерес последних привел к новым важным результатам. Было установлено, что, кроме урана, радиоактивность (сам этот термин был введен Марией Кюри) присуща — хотя и в разной степени — и ряду других химических элементов. Начались интенсивные исследования физической природы лучей Беккереля, был обнаружен эффект энерговыделения при радиоактивных распадах, открыта наведенная радиоактивность и т. д.

Признание

Все эти выдающиеся достижения не остались незамеченными. Беккерель был избран в Лондонское королевское общество, Парижская академия наук присудила ему все имевшиеся знаки отличия.

8 августа 1900 Беккерелю предоставляется право выступить с основным докладом на Международном физическом конгрессе в Париже.

Тремя годами позже он, совместно с Пьером и Марией Кюри, удостаивается Нобелевской премии — Беккерель был первым французом, привезшим в Париж Нобелевскую медаль (премию супругам Кюри, которые не смогли приехать в Стокгольм, шведский король Оскар вручил министру Франции).

Как и все принципиально новые достижения, открытие радиоактивности не только открыло взгляду ученых новые горизонты в науке, но и породило новые проблемы. Каков механизм радиоактивных распадов? Каковы продукты этих распадов и каковы источники их энергии? Какие действия и почему производят лучи? И вообще — каковы те новые представления о материи, которые вытекают из самого существования явления радиоактивности?