Исследование радиоактивности А. Беккерелем

После открытия Рентгена многие ученые стали изучать загадочные лучи. На заседании Парижской академии наук в январе 1896 года французский ученый Анри Пуанкаре высказал предположение, что рентгеновское излучение связано с флюоресценцией и, возможно, возникает всегда в люминесцирующих веществах и никакой катодной трубки для получения Х-лучей не надо.

На заседании присутствовал физик А.А. Беккерель. Его заинтересовала эта гипотеза, ведь он уже давно исследовал явление флюоресценции на примере уранилнитрита и других солей урана. Эти вещества под воздействием солнечных лучей светятся ярким желто-зеленым светом, но как только действие солнечных лучей прекращается, соли урана перестают светиться менее чем через сотую долю секунды. Это установил еще отец А.А. Беккереля, который тоже был физиком.

Надо сказать, что Беккерелю повезло. По счастливой случайности в качестве флюоресцирующего вещества для проведения исследований он взял одну из солей урана — двойную сернокислую соль урана и калия. Это обстоятельство предопределило успех опыта. Сам опыт был крайне прост и состоял в следующем. Фотографическая пластинка тщательно заворачивалась в чёрную бумагу, не прозрачную для видимых лучей. Поверх бумаги на пластинку помещалась двойная сернокислая соль урана-калия. После этого пластинка выставлялась на яркий солнечный свет. По истечении нескольких часов пластинка проявлялась с соблюдением всех необходимых предосторожностей. При этом на пластинке было обнаружено тёмное пятно, напоминающее по своей форме контуры флюоресцирующего вещества. Серией контрольных опытов Беккерель показал, что это потемнение появилось в результате действия на фотографическую пластинку лучей, исходящих из двойной сернокислой соли урана-калия и проходящих через непроницаемую для солнечного света чёрную бумагу.

Казалось, что гипотеза Пуанкаре полностью подтверждается. Но осторожный Беккерель решил поставить контрольные опыты. В Париже 26 февраля 1896 года выдалось пасмурным, это значило, что эксперимент откладывается. Поэтому Беккерель до поры до времени убрал минерал, фотопластинку и медный мальтийский крест, завернув их в черную ткань. 1 марта засветило яркое солнце. Вытянув коробку с фотопластинками и проявив их, ученый был озадачен, поскольку пластинки оказались засвеченными – на фотопластинке проявилось изображение узорчатой металлической пластинки. Поскольку на пластинки свет не попадал, то можно было сделать вывод, что ученый столкнулся с какими-то другими лучами.  Беккерель немедленно ставит повторные опыты. Оказалось, что соли урана сами по себе без всякого внешнего воздействия испускают невидимые лучи, засвечивающие фотопластинку и проходящие через непрозрачные слои. 2 марта Беккерель сообщил о своем открытии.

Фотопластинка, проявленная Беккерелем 1 марта 1896г.

Длинным рядом экспериментов Беккерель шаг за шагом опровергал гипотезу Пуанкаре. Оказалось, что лучи могут испускать только соединения урана— это «урановые лучи», или «лучи Беккереля», как их потом стали называть. Они способны ионизировать воздух и разряжать заряженный электроскоп. Способность урана испускать лучи не ослабевала месяцами. 18 мая 1896 г. Беккерель со всей определенностью констатировал наличие этой способности у урановых соединений и описал свойства излучения. Но чистый уран оказался в распоряжении Беккереля только осенью, и 23 ноября 1896 г. Беккерель сообщил о свойстве урана испускать невидимые «урановые лучи» вне зависимости от его химического и физического состояния. Особенно поражала способность урана излучать спонтанно, без всякого внешнего воздействия. Рамзай (шотландский химик) рассказывает, что когда осенью 1896 году он вместе с лордом Кельвином (У. Томсоном) и Д. Стоксом (английский математик, механик) посетил лабораторию Беккереля, то «эти знаменитые физики недоумевали, откуда мог бы взяться неисчерпаемый запас энергии в солях урана. Лорд Кельвин склонялся к предположению, что уран служит своего рода западней, которая улавливает ничем другим не обнаруживаемую лучистую энергию, доходящую до нас через пространство, и превращает ее в такую форму, в виде которой она делается способной производить химические действия». 

Интересно, что несколькими десятилетиями раньше другой исследователь уже сделал то же открытие, что и Беккерель. В 1857 году французский фотограф и изобретатель Абель Ньепс де Сен-Виктор пытался получить цветные снимки, экспериментируя с солями разных металлов. Он обнаружил, что даже при полной темноте от некоторых солей на фотобумаге оставались отпечатки и «вычислил» соли урана. Как и Беккерель, исследователь пришел к выводу, что это явление не имеет отношения к фосфоресценции. В 1861 году Ньепс де Сен-Виктор уже был уверен в том, что соли урана являются источником излучения, невидимого человеческому глазу. Однако его открытие не получило широкой известности в научных кругах.

Источники:

  1. Викичтение
  2. Как просто
  3. Studbooks
  4. Chrdk
  5. Библиотекарь

    Информацию предоставила Ляпина Юлия

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.