Henri Becquerel

Antoine Henri Becquerel se narodil v Paříži v proslulé rodině Becquerelů, která dala vědě čtyři fyziky, jednoho lékaře a jednoho biologa. Zakladatelem rodu byl Antoine César Becquerel, fyzik, mineralog, spoluzakladatel elektrochemie, který se zabýval magnetismem, luminiscenčními jevy, telegrafií, atmosférickou elektřinou. Jeho třetí syn, Alexander Edmond Becquerel, už ve svých devatenácti letech uveřejnil svou první vědeckou práci ve spolupráci s Jeanem Biotem, patřil k průkopníkům vědecké fotografie, zabýval se fosforescencí a fluorescencí.

Druhý syn Alexandera Edmonda Becquerela, Antoine Henri, byl z celé rodiny nejslavnější. Vystudoval École Polytechnique, později se specializoval na stavbu silnic a mostů. V roce 1888 zde obhájil dizertaci věnovanou absorpci světla. V roce 1895 se stal profesorem fyziky na École Polytechnique. O rok později se mu podařil jeho nejvýznamnější objev – přirozenou radioaktivitu. Zajímavé je, že jeho objev je vlastně následkem chybné teorie a náhody.

Henri Becquerel.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Autor: Paul Nadar. Public domain.

Cesta k radioaktivitě

Na začátku roku 1896 vystoupil Henri Poincaré s přednáškou o paprscích X, které objevil Wilhelmem Röntgenem. Posluchačům, mezi nimiž seděl i Henri Becquerel, položil otázku, jestli všechny fluorescenční látky po ozáření slunečním světlem nevysílají se zpožděním ještě nějaké paprsky. Poincaré Becquerelovi navrhl, aby tuto hypotézu prokázat experimentem v laboratoři svého otce. Ozařoval různé minerály ze své bohaté sbírky slunečním světlem a pak je nechal působit na fotografickou desku, aby zjistil jestli opět vyzařují – fosforeskují.

Kontrolní vzorky neozařoval, takže by neměly fosforeskovat. 14. února 1896 položil na fotografickou desku zabalenou do černého papíru krystalky síranu uranylo–draselného. Obrys krystalků dokonce obtáhl tužkou, aby mohl po vyvolání přesně zkontrolovat tvar obrazce na desce. Vycházel z úvahy, že vyvolává–li sluneční záření fluorescenci a obsahuje–li fluorescenční záření paprsky X, pak tyto paprsky musí proniknout papírem, což světlo ani ultrafialové záření nemůže. Vyvolaná deska zčernala a Becquerela napadlo, že paprsky X jsou vyvolány fluorescencí. Svůj objev oznámil ve francouzské Académie des Sciences už 24. února 1896.

Objev radioaktivity

Tento druh krystalů má tu vlastnost, že fosforeskují, jen pokud leží na slunci. Když sluneční ozáření skončí, přestávají fosforeskovat téměř okamžitě. V pokusech neustal, bohužel mu koncem února nepřálo počasí, a proto uložil nově připravený pokus do zásuvky stolu. Teprve 1. března opět vysvitlo slunce, a proto Becquerel obnovil své experimenty.

Šťastná náhoda ho přiměla nejprve vyvolat fotografickou desku, která ležela několik dní v zásuvce stolu. Ke svému úžasu zjistil, že na vyvolané desce se zřetelně rýsuje silueta měděného kříže, který umístil na uranovou sůl. Ihned si uvědomil, že záření v tomto případě působilo bez předchozího osvětlení uranové soli slunečními paprsky. Stále však nebylo jasné, která část uranových solí záření vlastně vysílá. 

Fotograficiká deska Henriho Becquerela, na které jsou vidět účinky radioaktivního záření.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Proto ještě tentýž den provedl další experimenty s jinými uranovými solemi a ke svému překvapení zjistil, že záření vydávají i ty uranové sloučeniny, které nefosforeskují. Je to tedy samotný uran, který vydával nový druh záření. Druhý den na zasedání Académie des Sciences oznámil, že výše zmíněný efekt se pozoruje i tehdy, když uranová sůl není vystavena slunečnímu záření. Toto stále ještě záhadné záření bylo dokonce nazváno Becquerelovým. Teorie o fosforescenci se hroutila, ale radioaktivita byla objevena. Na počest profesora Becquerela nese základní jednotka radioaktivity jeho jméno.

Vlastnosti Becquerelova záření

V roce 1899 Becquerel objevil, že Becquerelovo záření lze odklonit magnetickým polem, takže alespoň jeho část musí být tvořena nabitými částicemi. V roce 1900 došel k závěru, že ta část záření, která je nabita negativně, tvoří obdobný proud elektronů, jaký rozpoznal v katodových paprscích britský fyzik Joseph John Thomson.

Henri Becquerel v laboratoři.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Roku 1901 Becquerel určil, že radioaktivní částí daného minerálu je uran. Byl to také důkaz, že atom má svoji vnitřní strukturu a že radioaktivní záření obsahuje elektrony díky rozpadu jádra atomu; v témže roce prozkoumal fyziologické účinky radioaktivního záření. K tomuto tématu se dostal osobní zkušeností. Od manželů Curieových dostal v miniaturní trubičce několik miligramů chloridu radia. Šest hodin měl ampuli v kapsičce vesty. Toto nepatrné množství látky zářilo zhruba 800 000krát více než stejné množství uranu. Na břiše se mu vytvořila červená skvrna, kůže se loupala a rána úporně hnisala, takže byl nutný zásah chirurga.

Nobelova cena

V roce 1903 získal A. Becquerel Nobelovu cenu za mimořádné služby, které prokázal svým objevem spontánní radioaktivity. Cenu získal společně s Marie Curie–Sklodowskou a jejím manželem Pierrem Curiem.

O Becquerelově soukromém životě se toho ví málo. V roce 1874 se oženil s Lucií–Zoé–Marií Jaminovou, dcerou profesora fyziky. Už v březnu 1878 jeho žena zemřela několik týdnů po narození čtvrtého fyzika v Becquerelově rodu Jeana Antoina Edmonda Marie Becquerela, který později pracoval v různých oblastech fyziky, spolupracoval s Heike Kamerlingh–Onnesem. Když v roce 1948 odešel Jean Becquerel do důchodu, poprvé po 110 letech obsadil funkci vedoucího katedry fyziky v Muzeu dějin přírodních věd člověk, který nepatřil do rodiny Becquerelů. Henri Becquerel zemřel 25. srpna 1908 v Le Croisic.

Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Použité zdroje

[1] AUGUSTA, P. Henri Becquerel. 3PÓL, duben 2002.

[2] BÜHRKE, T. Převratné objevy fyziky od Galileiho k Lise Meitnerové. 1. vydání. Praha: Academia, 1999. 231 s. ISBN 20–200–0743–1.

[3] HOUDEK, F. Henri Becquerel. Přemožitelé času 10.

[4] JÁCHIM, F. Před sto lety objevil H. A. Becquerel přirozenou radioaktivitu. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, únor 1997, roč. 6, č. 6, s. 347–349. ISSN 1210–1761.

[5] KOLOMÝ, R. Úctyhodná tradice, slavný francouzský rod fyziků Becquerelů. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, listopad 1995, roč. 5, č. 3, s. 158–159. ISSN 1210–1761.

[6] TESAŘÍK, B. Sto padesát let od narození objevitele přirozené radioaktiviy. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, duben 2003, roč. 12, č. 8, s. 501–503. ISSN 1210–1761.

[7] Encyklopedická edice, listy, fyzici. ISBN 80–860–44–05–X.