Анри Беккерель | |
---|---|
Рожденный | Антуан Анри Беккерель ( 1852-12-15 )15 декабря 1852 г. |
Умер | 25 августа 1908 г. (1908-08-25)(55 лет) |
Альма-матер | Политехническая школа, Школа мостов и дорог |
Известный | Открытие радиоактивности |
Дети | Жан |
Отец | Эдмон Беккерель |
Семья | Беккерель |
Награды | |
Научная карьера | |
Поля | Физика |
Учреждения |
|
Тезис | Исследования по поглощению света |
научный руководитель | Чарльз Фридель [2] |
Подпись | |
Антуан Анри Беккерель ForMemRS ( / ˌ b ɛ k ə ˈ r ɛ l / ; [ 3] фр.: [ɑ̃twan ɑ̃ʁi bɛkʁɛl] ; 15 декабря 1852 — 25 августа 1908) — французский физик , лауреат Нобелевской премии по физике и первооткрыватель радиоактивности . За это открытие он вместе с Пьером и Марией Кюри [4] получил Нобелевскую премию по физике 1903 года . Единица измерения радиоактивности в системе СИ — беккерель (Бк) — названа в его честь.
Беккерель родился в Париже, Франция, в богатой семье, которая дала четыре поколения выдающихся физиков, включая деда Беккереля ( Антуан Сезар Беккерель ), отца ( Александр-Эдмон Беккерель ) и сына ( Жан Беккерель ). [5] Анри начал свое образование, посещая лицей Луи-ле-Гран , подготовительную школу в Париже. [5] Он изучал инженерное дело в École Polytechnique и École des Ponts et Chaussées . [6]
В начале карьеры Беккереля он стал третьим в своей семье, кто занял кафедру физики в Национальном музее естественной истории в 1892 году. Позже, в 1894 году, Беккерель стал главным инженером в Департаменте мостов и автомагистралей, прежде чем он начал свои ранние эксперименты. Самые ранние работы Беккереля были сосредоточены на теме его докторской диссертации: плоской поляризации света с явлением фосфоресценции и поглощением света кристаллами. [7] В начале своей карьеры Беккерель также изучал магнитные поля Земли . [7] В 1895 году он был назначен профессором в Политехнической школе. [8]
Открытие Беккерелем спонтанной радиоактивности является известным примером счастливой случайности , того, как случай благоприятствует подготовленному уму. Беккерель давно интересовался фосфоресценцией , излучением света одного цвета после облучения объекта светом другого цвета. В начале 1896 года после открытия Вильгельмом Конрадом Рентгеном рентгеновских лучей 5 января поднялась волна волнения. Во время эксперимента Рентген «обнаружил, что трубки Крукса, которые он использовал для изучения катодных лучей, испускают новый вид невидимого луча, способного проникать сквозь черную бумагу». [9] Беккерель узнал об открытии Рентгена на заседании Французской академии наук 20 января, где его коллега Анри Пуанкаре зачитал препринт Рентгена. [10] : 43 Беккерель «начал искать связь между фосфоресценцией, которую он уже исследовал, и недавно открытыми рентгеновскими лучами» [9] Рентгена и считал, что фосфоресцирующие материалы могут испускать проникающее рентгеновское излучение при освещении ярким солнечным светом; у него были различные фосфоресцирующие материалы, включая некоторые соли урана для его экспериментов. [10]
В течение первых недель февраля Беккерель накладывал слои фотографических пластин с монетами или другими предметами, затем заворачивал их в плотную черную бумагу, помещал сверху фосфоресцирующие материалы, помещал их на яркий солнечный свет на несколько часов. Проявленная пластина показывала тени предметов. Уже 24 февраля он сообщил о своих первых результатах. Однако 26 и 27 февраля были темными и пасмурными в течение дня, поэтому Беккерель оставил свои слоистыми пластины в темном шкафу на эти дни. Тем не менее, он приступил к проявлению пластин 1 марта, а затем сделал свое удивительное открытие: тени предметов были столь же отчетливыми, когда они были оставлены в темноте, как и при воздействии солнечного света. И Уильям Крукс , и 18-летний сын Беккереля Жан были свидетелями открытия. [10] : 46
К маю 1896 года, после других экспериментов с нефосфоресцентными солями урана, он пришел к правильному объяснению, а именно, что проникающее излучение исходило от самого урана, без какой-либо необходимости возбуждения внешним источником энергии. [11] Затем последовал период интенсивных исследований радиоактивности, включая определение того, что элемент торий также является радиоактивным, и открытие дополнительных радиоактивных элементов полония и радия Марией Склодовской-Кюри и ее мужем Пьером Кюри . Интенсивные исследования радиоактивности привели к тому, что Беккерель опубликовал семь статей по этой теме в 1896 году. [6] Другие эксперименты Беккереля позволили ему глубже изучить радиоактивность и выяснить различные аспекты магнитного поля , когда излучение вводится в магнитное поле. «Когда различные радиоактивные вещества были помещены в магнитное поле, они отклонялись в разных направлениях или вообще не отклонялись, показывая, что существует три класса радиоактивности: отрицательная, положительная и электрически нейтральная». [12]
Как это часто случается в науке, радиоактивность была близка к открытию почти на четыре десятилетия раньше, в 1857 году, когда Абель Ньепс де Сен-Виктор , исследовавший фотографию под руководством Мишеля Эжена Шевреля , заметил, что соли урана испускают излучение, которое может затемнять фотографические эмульсии. [13] [14] К 1861 году Ньепс де Сен-Виктор понял, что соли урана производят «излучение, невидимое для наших глаз». [15] Ньепс де Сен-Виктор был знаком с Эдмоном Беккерелем, отцом Анри Беккереля. В 1868 году Эдмон Беккерель опубликовал книгу La lumière: ses causes et ses effets (Свет: его причины и его следствия). На странице 50 тома 2 Эдмон отметил, что Ньепс де Сен-Виктор заметил, что некоторые объекты, подвергшиеся воздействию солнечного света, могут засвечивать фотографические пластинки даже в темноте. [16] Ньепс далее отметил, что, с одной стороны, эффект уменьшался, если между фотографической пластиной и объектом, который был экспонирован на солнце, помещалось препятствие, но «… с другой стороны, увеличение эффекта, когда поверхность, экспонированная на солнце, покрыта веществами, которые легко изменяются под действием света, такими как нитрат урана …» (… с другой стороны, увеличение эффекта, когда поверхность, экспонированная на солнце, покрыта веществами, которые легко изменяются под действием света, такими как нитрат урана…). [16]
Описывая их Французской академии наук 27 февраля 1896 года, он сказал:
Фотопластинку Люмьера с бромидной эмульсией оборачивают двумя листами очень толстой черной бумаги, так что пластинка не мутнеет, находясь на солнце в течение дня. На лист бумаги, снаружи, кладут пластинку фосфоресцирующего вещества и экспонируют все это на солнце в течение нескольких часов. Когда затем проявляют фотопластинку, то замечают, что силуэт фосфоресцирующего вещества на негативе появляется черным. Если между фосфоресцирующим веществом и бумагой поместить денежную монету или металлический экран с прорезанным рисунком, то можно увидеть, как на негативе появляются изображения этих объектов... Из этих экспериментов следует сделать вывод, что фосфоресцирующее вещество, о котором идет речь, испускает лучи, которые проходят через непрозрачную бумагу и восстанавливают соли серебра. [17] [18]
Но дальнейшие эксперименты заставили его усомниться, а затем и отказаться от этой гипотезы. 2 марта 1896 года он сообщил:
Я буду особенно настаивать на следующем факте, который мне кажется весьма важным и выходящим за рамки явлений, которые можно было бы ожидать наблюдать: те же самые кристаллические корки [сульфата калия уранил], расположенные тем же образом по отношению к фотографическим пластинкам, в тех же условиях и через те же экраны, но защищенные от возбуждения падающих лучей и хранящиеся в темноте, все еще производят те же самые фотографические изображения. Вот как я пришел к этому наблюдению: среди предыдущих экспериментов некоторые были подготовлены в среду 26-го и четверг 27-го февраля, и поскольку солнце в эти дни выходило только изредка, я держал аппараты подготовленными и возвращал ящики в темноту ящика бюро, оставляя на месте корки урановой соли. Поскольку в последующие дни солнце не выходило, я проявил фотографические пластинки 1 марта, ожидая найти изображения очень слабыми. Вместо этого силуэты появились с большой интенсивностью... Одна гипотеза, которая приходит на ум достаточно естественно, состоит в том, чтобы предположить, что эти лучи, эффекты которых имеют большое сходство с эффектами, производимыми лучами, изученными М. Ленардом и М. Рентгеном, являются невидимыми лучами, испускаемыми фосфоресценцией и сохраняющимися бесконечно дольше, чем длительность светящихся лучей, испускаемых этими телами. Однако настоящие эксперименты, не противореча этой гипотезе, не подтверждают этого заключения. Я надеюсь, что эксперименты, которые я провожу в настоящее время, смогут внести некоторое разъяснение в этот новый класс явлений. [19] [20]
Позже в своей жизни в 1900 году Беккерель измерил свойства бета-частиц , и он понял, что они имеют те же измерения, что и высокоскоростные электроны, покидающие ядро. [6] [21] В 1901 году Беккерель сделал открытие, что радиоактивность может быть использована в медицине. Анри сделал это открытие, когда он оставил кусочек радия в кармане своего жилета и заметил, что он обжегся. Это открытие привело к развитию радиотерапии , которая теперь используется для лечения рака. [6] В 1908 году Беккерель был избран президентом Академии наук , но он умер 25 августа 1908 года в возрасте 55 лет в Ле-Круазик , Франция. [7] Он умер от сердечного приступа, [10] : 49, но сообщалось, что «у него появились серьезные ожоги на коже, вероятно, от работы с радиоактивными материалами». [22]
В 1889 году Беккерель стал членом Академии наук . [6] В 1900 году Беккерель получил медаль Румфорда за открытие радиоактивности урана и был удостоен звания офицера ордена Почетного легиона . [23] [7] В 1901 году Берлинско-Бранденбургская академия наук и гуманитарных наук наградила его медалью Гельмгольца . [24] В 1902 году он был избран членом Американского философского общества . [25] В 1903 году Анри разделил Нобелевскую премию по физике с Пьером Кюри и Марией Кюри за открытие спонтанной радиоактивности. [7] В 1905 году он был награжден медалью Барнарда Национальной академией наук США. [26] В 1906 году Анри был избран вице-председателем академии, а в 1908 году, в год его смерти, Беккерель был избран постоянным секретарем Академии наук . [27] При жизни Беккерель был удостоен членства в Академии деи Линчеи и Королевской академии Берлина . [7] Беккерель был избран иностранным членом Королевского общества (ForMemRS) в 1908 году . [1] Беккерель был удостоен чести быть тезкой многих различных научных открытий. Единица СИ для измерения радиоактивности, беккерель (Бк), названа в его честь. [28]
На Луне есть кратер под названием Беккерель , а также кратер под названием Беккерель на Марсе. [29] [30] Минерал на основе урана беккерелит был назван в честь Анри. [31] Малая планета 6914 Беккерель названа в его честь. [32]