Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΑΝΑΚΑΛΉΨΕΙΣ. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΑΝΑΚΑΛΉΨΕΙΣ. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Δευτέρα 3 Μαρτίου 2025

Ο Henri Becquerel ανακαλύπτει τη ραδιενέργεια

 Σε μια από τις πιο γνωστές τυχαίες ανακαλύψεις στην ιστορία της φυσικής, μια συννεφιασμένη μέρα του Μαρτίου του 1896, ο Γάλλος φυσικός Henri Becquerel άνοιξε ένα συρτάρι και ανακάλυψε την αυθόρμητη ραδιενέργεια.


Ο Henri Becquerel ήταν σε θέση να κάνει τη συναρπαστική ανακάλυψη, η οποία ήρθε μόλις λίγους μήνες μετά την ανακάλυψη των ακτίνων Χ. Ο Μπεκερέλ γεννήθηκε στο Παρίσι το 1852 σε μια σειρά διακεκριμένων φυσικών. Ακολουθώντας τα βήματα του πατέρα και του παππού του, κατείχε την έδρα εφαρμοσμένης φυσικής στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στο Παρίσι. Το 1883 ο Μπεκερέλ άρχισε να μελετά τον φθορισμό και τον φωσφορισμό, ένα θέμα στο οποίο ο πατέρας του Έντμοντ Μπεκερέλ ήταν ειδικός. Όπως και ο πατέρας του, ο Ανρί ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για το ουράνιο και τις ενώσεις του. Ήταν επίσης επιδέξιος στη φωτογραφία.

Στις αρχές του 1896 η επιστημονική κοινότητα γοητεύτηκε με την πρόσφατη ανακάλυψη ενός νέου τύπου ακτινοβολίας. Ο Wilhelm Conrad Roentgen είχε ανακαλύψει ότι οι σωλήνες Crookes που χρησιμοποιούσε για τη μελέτη των καθοδικών ακτίνων εξέπεμπαν ένα νέο είδος αόρατης ακτίνας που μπορούσε να διαπεράσει το μαύρο χαρτί. Οι ακτινογραφίες που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα διείσδυσαν επίσης στον μαλακό ιστό του σώματος και η ιατρική κοινότητα αναγνώρισε αμέσως τη χρησιμότητά τους για απεικόνιση.

Ο Μπεκερέλ άκουσε για πρώτη φορά για την ανακάλυψη του Ρέντγκεν τον Ιανουάριο του 1896 σε μια συνάντηση της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών. Αφού έμαθε για το εύρημα του Ρέντγκεν, ο Μπεκερέλ άρχισε να ψάχνει για μια σύνδεση μεταξύ του φωσφορισμού που είχε ήδη ερευνήσει και των ακτίνων Χ που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα. Ο Μπεκερέλ σκέφτηκε ότι τα φωσφορίζοντα άλατα ουρανίου που μελετούσε μπορεί να απορροφούν το ηλιακό φως και να το εκπέμπουν ξανά ως ακτίνες Χ.

Για να δοκιμάσει αυτή την ιδέα (που αποδείχτηκε λανθασμένη), ο Μπεκερέλ τύλιξε φωτογραφικές πλάκες σε μαύρο χαρτί, έτσι ώστε το φως του ήλιου να μην μπορεί να τις φτάσει. Έπειτα τοποθέτησε τους κρυστάλλους του αλατιού ουρανίου πάνω από τις τυλιγμένες 

                                                                                                                                    


πλάκες και έβαλε όλο το στήσιμο έξω στον ήλιο. Όταν ανέπτυξε τις πλάκες, είδε ένα περίγραμμα των κρυστάλλων. Τοποθέτησε επίσης αντικείμενα όπως νομίσματα ή έκοψε μεταλλικά σχήματα μεταξύ των κρυστάλλων και της φωτογραφικής πλάκας και διαπίστωσε ότι μπορούσε να δημιουργήσει περιγράμματα αυτών των σχημάτων στις φωτογραφικές πλάκες.

Ο Μπεκερέλ το θεώρησε ως απόδειξη ότι η ιδέα του ήταν σωστή, ότι τα φωσφορίζοντα άλατα ουρανίου απορρόφησαν το ηλιακό φως και εξέπεμπαν μια διεισδυτική ακτινοβολία παρόμοια με τις ακτίνες Χ. Ανέφερε αυτό το αποτέλεσμα στη συνεδρίαση της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών στις 24 Φεβρουαρίου 1896.

Αναζητώντας περαιτέρω επιβεβαίωση για όσα είχε βρει, σχεδίαζε να συνεχίσει τα πειράματά του. Αλλά ο καιρός στο Παρίσι δεν συνεργάστηκε. είχε συννεφιά για τις επόμενες μέρες στα τέλη Φεβρουαρίου. Νομίζοντας ότι δεν θα μπορούσε να κάνει καμία έρευνα χωρίς έντονο ηλιακό φως, ο Μπεκερέλ έβαλε τους κρυστάλλους ουρανίου και τις φωτογραφικές πλάκες του σε ένα συρτάρι.

Την 1η Μαρτίου άνοιξε το συρτάρι και ανέπτυξε τα πιάτα, περιμένοντας να δει μόνο μια πολύ αδύναμη εικόνα. Αντίθετα, η εικόνα ήταν εκπληκτικά καθαρή.

Την επόμενη μέρα, 2 Μαρτίου, ο Μπεκερέλ ανέφερε στην Ακαδημία Επιστημών ότι τα άλατα του ουρανίου εκπέμπουν ακτινοβολία χωρίς καμία διέγερση από το ηλιακό φως.

Πολλοί άνθρωποι αναρωτήθηκαν γιατί ο Μπεκερέλ ανέπτυξε καθόλου τις πλάκες εκείνη τη συννεφιασμένη 1η Μαρτίου, αφού δεν περίμενε να δει τίποτα. Πιθανόν να τον παρακινούσε η απλή επιστημονική περιέργεια. Ίσως ήταν υπό πίεση να έχει κάτι να αναφέρει στη συνάντηση της επόμενης ημέρας. Ή ίσως ήταν απλώς ανυπόμονος.

Όποιος κι αν ήταν ο λόγος που ανέπτυξε τις πλάκες, ο Μπεκερέλ συνειδητοποίησε ότι είχε παρατηρήσει κάτι σημαντικό. Έκανε περαιτέρω δοκιμές για να επιβεβαιώσει ότι το φως του ήλιου ήταν πράγματι περιττό, ότι τα άλατα ουρανίου εξέπεμπαν την ακτινοβολία από μόνα τους.

Αρχικά νόμιζε ότι το αποτέλεσμα οφειλόταν στον ιδιαίτερα μακροχρόνιο φωσφορισμό, αλλά σύντομα ανακάλυψε ότι οι μη φωσφορίζουσες ενώσεις ουρανίου παρουσίαζαν το ίδιο αποτέλεσμα. Τον Μάιο ανακοίνωσε ότι το στοιχείο ουράνιο ήταν πράγματι αυτό που εξέπεμπε την ακτινοβολία.

Ο Μπεκερέλ αρχικά πίστευε ότι οι ακτίνες του ήταν παρόμοιες με τις ακτίνες Χ, αλλά τα περαιτέρω πειράματά του έδειξαν ότι σε αντίθεση με τις ακτίνες Χ, που είναι ουδέτερες, οι ακτίνες του θα μπορούσαν να εκτρέπονται από ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία.

Πολλοί στην επιστημονική κοινότητα ήταν ακόμα απορροφημένοι στην παρακολούθηση της πρόσφατης ανακάλυψης των ακτίνων Χ, αλλά το 1898 η Μαρία και ο Πιέρ Κιουρί στο Παρίσι άρχισαν να μελετούν τις περίεργες ακτίνες ουρανίου. Κατάλαβαν πώς να μετρήσουν την ένταση της ραδιενέργειας και σύντομα βρήκαν άλλα ραδιενεργά στοιχεία: πολώνιο, θόριο και ράδιο. Η Μαρία Κιουρί επινόησε τον όρο «ραδιενέργεια» για να περιγράψει το νέο φαινόμενο. Σύντομα ο Ernest Rutherford διαχώρισε τις νέες ακτίνες σε ακτινοβολία άλφα, βήτα και γάμμα, και το 1902 οι Rutherford και Frederick Soddy εξήγησαν τη ραδιενέργεια ως μια αυθόρμητη μεταστοιχείωση στοιχείων. Ο Μπεκερέλ και οι Κιουρί μοιράστηκαν το Νόμπελ του 1903 για το έργο τους στη ραδιενέργεια.

Η ιστορία της ανακάλυψης του Μπεκερέλ είναι ένα πολύ γνωστό παράδειγμα τυχαίας ανακάλυψης. Κάπως λιγότερο γνωστό είναι το γεγονός ότι 40 χρόνια νωρίτερα, κάποιος άλλος είχε κάνει την ίδια τυχαία ανακάλυψη. Ο Abel Niepce de Saint Victor, ένας φωτογράφος, πειραματιζόταν με διάφορες χημικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένων των ενώσεων ουρανίου. Όπως θα έκανε αργότερα ο Μπεκερέλ, τα εξέθεσε στο φως του ήλιου και τα τοποθέτησε, μαζί με κομμάτια φωτογραφικού χαρτιού, σε ένα σκοτεινό συρτάρι. Ανοίγοντας το συρτάρι, διαπίστωσε ότι ορισμένες από τις χημικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του ουρανίου, εξέθεσαν το φωτογραφικό χαρτί. Ο Niepce σκέφτηκε ότι είχε βρει κάποιο νέο είδος αόρατης ακτινοβολίας και ανέφερε τα ευρήματά του στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών. Κανείς δεν ερεύνησε περαιτέρω την επίδραση μέχρι τις δεκαετίες αργότερα, όταν ο Μπεκερέλ επανέλαβε ουσιαστικά το ίδιο πείραμα εκείνη τη γκρίζα μέρα τον Μάρτιο του 1896.