Henri Becquerel ja radioaktiivsuse avastus

Antoine Henri Becquerel (sündinud 15. detsembril 1852 Pariisis, Prantsusmaal), tuntud kui Henri Becquerel, oli prantslane füüsik, kes avastas radioaktiivsuse - protsessi, milles aatomituum eraldab osakesi, kuna see on nii ebastabiilne. Ta võitis 1903. aasta Nobeli füüsikapreemia koos Pierre ja Marie Curie'ga, kellest viimane oli Becquereli kraadiõppur. Becquereli järgi on nimetatud ka radioaktiivsuse SI ühik, mida nimetatakse becquereliks (või Bq), mis mõõdab ioniseeriva kiirguse hulka, mis eraldub aatomi radioaktiivse lagunemise tagajärjel.

Becquerel sündis 15. detsembril 1852 Prantsusmaal Pariisis Alexandre-Edmond Becquereli ja Aurelie Quenardi jaoks. Juba varases nooruses õppis Becquerel Pariisis asuvas ettevalmistuskoolis Lycée Louis-le-Grand. 1872. aastal asus Becquerel käima École polütehnikumis ja 1874. aastal École des Ponts et Chaussées (Bridges and Highways School), kus õppis tsiviilehitust.

1877. aastal sai Becquerel valitsuse inseneriks sildade ja maanteede osakonnas, kus ta ülendati 1894. aastal peainseneriks. Samal ajal jätkas Becquerel haridusteed ja pidas mitmeid akadeemilisi ametikohti. Aastal 1876 sai temast abiõpetaja École Polytechnique'is, hiljem 1895. aastal kooli füüsika õppetooliks. 1878. aastal sai Becquerel loodusemehe abistajaks Muséum d’Histoire Naturelle'is, hiljem sai ta pärast isa surma Muséumi rakendusfüüsika professoriks 1892. aastal. Becquerel oli tema peres kolmas, kes selle positsiooni õnnestus. Becquerel sai doktorikraadi Pariisi teaduskonnast doktoritööga polariseeritud valguse kohta - efekt mida kasutatakse Polaroid päikeseprillides, milles materjal läbib ainult ühte suunda - ja valgust mööda

Becquerel tundis huvi fosforestsents; pimedas helendavates tähtedes kasutatav efekt, milles elektromagnetilise kiirgusega kokkupuutel eraldub materjalist valgust, mis püsib säravana ka pärast kiirguse eemaldamist. Pärast Wilhelm Röntgeni röntgenikiirguse avastust 1895. aastal soovis Becquerel teada saada, kas selle nähtamatu kiirguse ja fosforestsentsi vahel on seos.

Becquereli isa oli olnud ka füüsik ja oma tööst teadis Becquerel, et uraan tekitab fosforstsentsi.

24. veebruaril 1896 esitas Becquerel konverentsil oma töö, mis näitas, et uraanil põhinevad kristallid võivad päikesevalgusega kokkupuutel eraldada kiirgust. Ta oli asetanud kristallid paksule mustale paberile mähitud fotoplaadile nii, et taldrikul oleks nähtav ainult kiirgus, mis võib läbi paberi tungida. Pärast plaadi väljatöötamist nägi Becquerel kristalli varju, osutades, et ta on tekitanud kiirgust nagu röntgenkiirgus, mis võib tungida läbi inimkeha.

See katse oli aluseks Henri Becquereli spontaanse kiirguse avastamisele, mis leidis aset juhuslikult. Becquerel kavatses oma varasemad tulemused kinnitada sarnaste katsetega, paljastades oma proovid päikesevalguse käes. Kuid sel veebruarikuu nädalal oli taevas Pariisi kohal pilves ja Becquerel peatas oma katse varakult, jättes oma proovid sahtlisse ootama päikselist päeva. Becquerel ei olnud aega enne oma järgmist konverentsi 2. märtsil ja ta otsustas fotoplaadid igatahes välja töötada, ehkki tema proovid olid vähe päikesevalgust saanud.

Oma üllatuseks leidis ta, et nägi taldrikul endiselt uraanipõhise kristalli kujutist. Ta esitas need tulemused 2. märtsil ja jätkas tulemuste tutvustamist oma järeldustega. Ta katsetas teisi fluorestsents materjale, kuid need ei andnud sarnaseid tulemusi, mis näitab, et see kiirgus oli uraani suhtes eriline. Ta arvas, et see kiirgus erineb röntgenikiirgusest, ja nimetas seda “Becquereli kiirguseks”.

Becquereli leiud viiksid Marie ja Pierre Curie avastusteni teiste ainete, näiteks polooniumi ja raadiumi suhtes, mis kiirgasid sarnast kiirgust, ehkki isegi tugevamalt kui uraan. Paar lõi nähtuse kirjeldamiseks termini “radioaktiivsus”.

Spontaanse radioaktiivsuse avastamise eest võitis Becquerel pool 1903. aasta Nobeli füüsikapreemiast, jagades auhinda karikatega.

1877. aastal abiellus Becquerel teise prantsuse füüsiku Lucie Zoé Marie Jaminiga. Kuid ta suri järgmisel aastal, kui sünnitas abielupaari poja Jean Becquereli. 1890. aastal abiellus ta Louise Désirée Lorieux'ga.

Becquerel pärines väljapaistvate teadlaste suguvõsast ja tema perekond andis nelja põlvkonna jooksul suure panuse Prantsuse teadlaskonda. Tema isale on tunnustatud fotogalvaanilise efekti avastamist - nähtust, mis on oluline operatsiooni jaoks päikesepatareid, milles materjal tekitab valgusega kokkupuutel elektrivoolu ja -pinge. Tema vanaisa Antoine César Becquerel oli Bulgaaria piirkonnas tuntud teadlane elektrokeemia, akude väljatöötamiseks oluline väli, mis uurib elektri ja keemiliste reaktsioonide vahelisi seoseid. Becquereli poeg Jean Becquerel astus samuti sammu kristallide uurimisel, eriti nende magnetiliste ja optiliste omaduste osas.

Oma teadusliku töö eest teenis Becquerel kogu elu jooksul mitmeid auhindu, sealhulgas Rumfordi medal 1900. aastal ja Nobeli füüsikaauhind 1903. aastal, mida ta jagas Marie ja Pierre'iga Curie.

Becquereli järgi on nimetatud ka mitmeid avastusi, sealhulgas mõlemal asuv kraater nimega Becquerel Kuu ja Mars ning mineraal nimega Becquerelite, mis sisaldab suurel hulgal uraani kaal. SI radioaktiivsuse ühik, mis mõõdab ioniseeriva kiirguse hulka, mis eraldub, kui aatom kogemusi radioaktiivne lagunemine, on nimetatud ka Becquereli järgi: seda nimetatakse becquereliks (või Bq).

Becquerel suri südamerabanduses 25. augustil 1908 Prantsusmaal Le Croisicus. Ta oli 55-aastane. Täna mäletatakse Becquerelit radioaktiivsuse avastamise eest - protsessi, mille käigus ebastabiilne tuum eraldab osakesi. Ehkki radioaktiivsus võib olla inimestele kahjulik, on sellel palju rakendusi kogu maailmas, sealhulgas toidu- ja meditsiiniriistade steriliseerimine ning elektrienergia tootmine.

• Allisy, A "Henri Becquerel: radioaktiivsuse avastus." Kiirguskaitse doosimeetria, vol. 68, ei. 1/2, 1. nov. 1996, lk. 3–10.
• Badash, Lawrence. “Henri Becquerel.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 21. august 2018, www.britannica.com/biography/Henri-Becquerel.
• “Becquerel (Bq).” Ameerika Ühendriikide tuumaregulatsiooni komisjon - inimeste ja keskkonna kaitse, www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/becquerel-bq.html.
• “Henri Becquerel - biograafiline.” Nobeli preemia, www.nobelprize.org/prizes/physics/1903/becquerel/bioographic/.
• Sekiya, Masaru ja Michio Yamasaki. “Antoine Henri Becquerel (1852–1908): teadlane, kes püüdis avastada looduslikku radioaktiivsust.” Radioloogiline füüsika ja tehnoloogia, vol. 8, ei. 1., 16. okt. 2014, lk. 1–3, doi: 10.1007 / s12194-014-0292-z.
• "Radioaktiivsuse / kiirguse kasutusalad." NDT ressursikeskus; www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Radiography/usesradioactivity.htm