Henrijs Bekerels un radioaktivitātes atklājums

Antuāns Henrijs Bekerels (dzimis 1852. gada 15. decembrī Parīzē, Francijā), pazīstams kā Henri Bekerels, bija francūzis fiziķis, kurš atklāja radioaktivitāti - procesu, kurā atoma kodols izstaro daļiņas, jo tas tā ir nestabils. Viņš ieguva 1903. gada Nobela prēmiju fizikā kopā ar Pjēru un Mariju Kirī, no kuriem pēdējais bija Bekerela absolvents. Par radioaktivitātes SI mērvienību, ko sauc par bekerelu (vai Bq), kas mēra jonizējošā starojuma daudzumu, kas izdalās, kad atoms piedzīvo radioaktīvo sabrukšanu, ir nosaukta arī Bekerela vārdā.

Bekerels dzimis 1852. gada 15. decembrī Parīzē, Francijā, Aleksandram-Edmondam Bekerelam un Aurēlijam Kvinardam. Jau agrīnā vecumā Bekerels apmeklēja sagatavošanas skolu Lycée Louis-le-Grand, kas atrodas Parīzē. 1872. gadā Bekerels sāka apmeklēt École Polytechnique un 1874. gadā École des Ponts et Chaussées (Bridges and Highways School), kur viņš studēja inženierbūvniecību.

1877. gadā Bekerels kļuva par valdības inženieri Tiltu un lielceļu departamentā, kur 1894. gadā viņu paaugstināja par galveno inženieri. Tajā pašā laikā Bekerels turpināja izglītību un ieņēma vairākus akadēmiskos amatus. 1876. gadā viņš kļuva par skolotāja palīgu École Polytechnique, vēlāk par skolas fizikas krēslu 1895. gadā. 1878. gadā Bekerels kļuva par dabaszinātnieku palīgu Muséum d’Histoire Naturelle un vēlāk kļuva par lietišķās fizikas profesoru Muséum 1892. gadā pēc tēva nāves. Bekerels bija trešais viņa ģimenē, kurš guvis panākumus šajā amatā. Bekerels ieguva doktora grādu Parīzes fakultātē ar disertāciju par plaknes polarizētu gaismu - efektu tiek izmantots Polaroid saulesbrillēs, kurās caur materiālu tiek pieļauts tikai viena virziena apgaismojums - un gaismu pa

Bekerels ieinteresēja fosforescencija; efekts, ko izmanto tumsas mirdzumā, kad elektromagnētiskais starojums tiek izstarots no materiāla, kas saglabājas kā mirdzums pat pēc starojuma noņemšanas. Pēc Vilhelma Röntgena 1895. gadā atklātā rentgena stariem Bekerels gribēja noskaidrot, vai pastāv saikne starp šo neredzamo starojumu un fosforescenci.

Bekerela tēvs bija arī fiziķis, un no sava darba Bekerels zināja, ka urāns rada fosforescenci.

1896. gada 24. februārī Bekerels konferencē uzstājās ar darbu, kurā parādīja, ka urāna bāzes kristāli pēc saules gaismas iedarbības var izstarot starojumu. Viņš bija novietojis kristālus uz fotoplates, kura bija ietīta biezā, melnā papīrā, lai uz plāksnes būtu redzams tikai starojums, kas varētu iekļūt caur papīru. Pēc plāksnes izstrādes Bekerels ieraudzīja kristāla ēnu, norādot, ka viņš ir radījis tādu starojumu kā rentgenstari, kas var iekļūt caur cilvēka ķermeni.

Šis eksperiments bija pamats Henri Bekerela atklātajam spontānajam starojumam, kas notika nejauši. Bekerels bija plānojis apstiprināt savus iepriekšējos rezultātus ar līdzīgiem eksperimentiem, pakļaujot savus paraugus saules stariem. Tomēr tajā pašā februāra nedēļā debesis virs Parīzes bija duļķainas, un Bekerels agri pārtrauca eksperimentu, atstājot savus paraugus atvilktnē, gaidot saulainu dienu. Bekešeram nebija laika pirms savas nākamās konferences 2. martā un viņš tomēr nolēma attīstīt fotoplates, kaut arī viņa paraugi bija saņēmuši maz saules gaismas.

Par pārsteigumu viņš atklāja, ka joprojām uz plāksnes redzēja urāna bāzes kristāla attēlu. Viņš iepazīstināja ar šiem rezultātiem 2. martā un turpināja iepazīstināt ar rezultātiem. Viņš pārbaudīja citus dienasgaismas materiāli, bet tie nesniedza līdzīgus rezultātus, norādot, ka šis starojums bija raksturīgs urānam. Viņš pieņēma, ka šis starojums atšķīrās no rentgena stariem, un nosauca to par “Bekerela starojumu”.

Bekerela atradumi novedīs pie tā, ka Marija un Pjērs Kirī atradīs citas vielas, piemēram, poloniju un rādiju, kas izstaroja līdzīgu starojumu, kaut arī pat spēcīgāk nekā urāns. Pāris izveidoja terminu “radioaktivitāte”, lai aprakstītu parādību.

Becquerel ieguva pusi no 1903. gada Nobela prēmijas fizikā par spontānas radioaktivitātes atklāšanu, dalot balvu ar Curies.

1877. gadā Bekerels apprecējās ar Lucie Zoé Marie Jamin, vēl viena franču fiziķa meitu. Tomēr viņa nomira nākamajā gadā, dzemdējot pāra dēlu Žanu Bekerelu. 1890. gadā viņš apprecējās ar Luisu Désirée Lorieux.

Bekerels nāca no izcilu zinātnieku līnijas, un viņa ģimene četrās paaudzēs bija devusi lielu ieguldījumu Francijas zinātnes aprindās. Viņa tēvam tiek piešķirta atzinība par fotoelementu efektu - fenomenu, kas ir svarīgs operācijai saules baterijas, kur materiāls, pakļaujot gaismai, rada elektrisko strāvu un spriegumu. Viņa vectēvs Antuāns Kezars Bekerels bija labi pazīstams zinātnieks elektroķīmija, akumulatoru izstrādei svarīgs lauks, kas pēta sakarības starp elektrību un ķīmiskajām reakcijām. Bekerela dēls Žans Bekerels arī guva panākumus kristālu izpētē, īpaši to magnētiskās un optiskās īpašības.

Par savu zinātnisko darbu Bekerels visa mūža garumā nopelnījis vairākas balvas, ieskaitot Rumforda medaļa 1900. gadā un Nobela fizikas balva 1903. gadā, kuru viņš dalīja ar Mariju un Pjeru Curie.

Vairāki atklājumi ir nosaukti arī Becquerel vārdā, ieskaitot abus krāterus ar nosaukumu “Becquerel” mēness un Marss, kā arī minerāls ar nosaukumu “Bekerelīts”, kas satur lielu urāna daudzumu procentos līdz svars. SI radioaktivitātes mērvienība, kas mēra jonizējošā starojuma daudzumu, kas izdalās, kad atoms pārdzīvojumi radioaktīvā sabrukšana, ir nosaukts arī Bekerela vārdā: to sauc par bekerelu (vai Bq).

Bekerels nomira no sirdslēkmes 1908. gada 25. augustā Le Croisic, Francijā. Viņam bija 55 gadi. Mūsdienās Bekerels tiek atcerēts par radioaktivitātes atklāšanu - procesu, kura laikā nestabils kodols izdala daļiņas. Kaut arī radioaktivitāte var būt kaitīga cilvēkiem, tai visā pasaulē ir daudz lietojumu, tai skaitā pārtikas un medicīnas instrumentu sterilizācija un elektrības ražošana.

• Allisy, Ā. “Henrijs Bekerels: radioaktivitātes atklājums.” Radiācijas aizsardzības dozimetrija, sēj. 68, nē. 1/2, 1. nov. 1996, lpp. 3–10.
• Badašs, Lorenss. “Henrijs Bekerels.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 21. aug. 2018, www.britannica.com/biography/Henri-Becquerel.
• “Bekerels (Bq).” Amerikas Savienoto Valstu Kodolregulēšanas komisija - cilvēku un vides aizsardzība, www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/glossary/becquerel-bq.html.
• “Henrijs Bekerels - biogrāfisks.” Nobela prēmija, www.nobelprize.org/prizes/physics/1903/becquerel/bioographic/.
• Sekiya, Masaru un Michio Yamasaki. “Antuāns Henrijs Bekerels (1852–1908): zinātnieks, kurš centās atklāt dabisko radioaktivitāti.” Radioloģiskā fizika un tehnoloģija, sēj. 8, nē. 1., 16. oktobris 2014, lpp. 1–3., Doi: 10.1007 / s12194-014-0292-z.
• “Radioaktivitātes / radiācijas lietojumi.” NDT resursu centrs; www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Radiography/usesradioactivity.htm