Анри Беккерель - Ксения Анатольевна Капустинская
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
А Беккерель? Нет, он не отходит от этой проблемы, он интересуется ею, работает совместно с Мари и Пьером Кюри. Но звезда его, ярко вспыхнув, продолжает гореть теперь спокойным светом.
Великие успехи физики после открытия радиоактивности
Обычно имя Анри Беккереля связывают лишь с самим открытием радиоактивности и первоначальными исследованиями урановых лучей, а говоря о последующей истории изучения этого явления, называют, как правило, другие имена.
В самом деле, радиоактивность уже вскоре заинтере* совала многих исследователей, среди которых были Пьер и Мари Кюри, Эрнест Резерфорд и Стефан Майер – ученые с мировым именем. Развернутое наступление на неожиданно возникшую загадку природы начало быстро приносить свои плоды. Уран утратил свое значение единственного радиоактивного элемента: были открыты его собратья, неизвестные ранее элементы. Супруги Кюри подарили миру полоний и радий. И вместе с австрийским ученым Г. Шмидтом доказали радиоактивность тория; француз Дебьерк доказал существование актиния; Резерфорд и Содди открыли новый инертный газ – эманацию радия (радон). Резерфорд и Содди разобрались в природе лучей, испускаемых радиоэлементами, и предложили схемы радиоактивных распадов, доказав, что радиоактивность сопровождается превращением элементов.
Великие имена»и великие успехи, поистине революционные открытия, которых не знала классическая физика XIX века, вольно или невольно оттеснили в глазах последующих поколений имя Беккереля на второй план. Но оттеснили совершенно незаслуженно.
Кто, как не Беккерель, подал Пьеру Кюри идею разобраться в том, не существуют ли в уране примеси, более активные, чем сам уран? И нам уже известно, что эта догадка вскоре нашла свое разрешение в блистательных работах супругов Кюри.
Ученый до конца своей жизни следил буквально за всеми исследованиями по радиоактивности, причем между ним и четой Кюри всегда существовал тесный.научный контакт; до 1905 года Беккерель проводил собственные эксперименты в области открытого им явления.
В 1899 году, независимо от других исследователей (Ф. Гизеля, С. Майера, Э. Швейдлера), Беккерель сделал вывод, что излучение радия отклоняется под действием магнитного поля. Он помещал фотографическую пластинку, завернутую в черную бумагу, горизонтально между двумя полюсами магнита и клал на нее крупинку радиоактивного вещества. Через несколько минут пластинка проявлялась. На этой пластинке, рядом с пятном, которое обозначало положение источника активности, четко вырисовывалось затемнение; оно как раз и вызывалось излучением, отклоненным магнитным полем.
Вслед за этим Беккерель приходит к другому интересному выводу: в условиях опыта, аналогичных предыдущему, лучи полония не обнаруживали отклонения. Ученый сделал заключение, что существуют два вида лучей: сильно отклоняемые магнитным полем и, по-видимому, не отклоняемые.
Известно, какое большое значение для науки имело изучение действия магнитного поля на излучения радиоактивных элементов. Применение в совокупности с магнитным электрического поля во многом способствовало выяснению природы радиоактивных излучений – и в этом деле вклад Беккереля велик.
Своеобразный итог своим работам по радиоактивности Беккерель подвел в речи «О новом свойстве материи, называемом радиоактивностью», произнесенной 11 декабря 1903 года в Стокгольме.
К этому времени исследования различных ученых дали уже большое количество данных по радиоактивности; среди бесспорных результатов было немало путаных, противоречивых и неверных. Разобраться в этом изобилии фактов мог лишь человек, обладавший ясным аналитическим умом и превосходно знающий область исследования. Анри Беккерель, стоявший у истоков открытия радиоактивности, был именно таким ученым. Он сумел нарисовать отчетливую картину состояния достижений в новой отрасли физики.
Вот что говорил Беккерель в заключение своего доклада.
«В итоге вполне определенными на сегодняшний день радиоактивными веществами можно считать уран, торий, радий, полоний; к ним можно прибавить актиний, хотя об этом веществе опубликовано еще очень мало данных. Нужно отнестись с осторожностью к различным другим веществам, полученным г-ном Гизелем, а также к продуктам висмута или активного теллурия, полученного г-ном Марквальдом при помощи электролиза.
Уран испускает бета-лучи и гамма-лучи; он не выделяет эманации в воздух, но активация, которую он производит в растворах, может быть приписана действию некоторой эманации.
Торий и радий испускают aльфа- бетта- и гамма_лучи и эманацию, активирующую газы.
Полоний не выделяет р-лучей. Он испускает а- и УЛУ* чи, но теряет со временем свою активность.
Актиний, по-видимому, имеет замечательную активирующую способность.
Наряду с ураном и торием один только радий обладает признаками, позволяющими рассматривать его как простое тело, свойства которого близки к Свойствам бария, хотя и отличны от них. Следует, однако, заметить, что это вещество не содержится даже в виде следов в обычных рудах бария, а встречается лишь в урановой руде, где сопутствует барию. Этот факт имеет, может быть, особое значение, которое выяснится для нас впоследствии».
Через два года, в Льеже, на Первом международном конгрессе по изучению радиологии и ионизации Беккерель выступил с докладом на тему «Анализ излучений радиоактивных веществ», в котором уже подробнее охарактеризовал каждый вид излучения в отдельности.
Наибольший интерес вызвала характеристика альфа-лучей, являющихся, по мнению Беккереля, «одним из главных путей расходования веществом энергии через излучение».
Беккерель повторил свою прежнюю точку зрения, которую он отстаивал еще в Стокгольме, что «уран излучает только р- и улучи». Но ведь еще в 1900 году Крукс выделил высокоактивный ураникс UX, причем стало известно, что уран, освобожденный от UX, испускает только альфа-лучи.
Кроме того, Резерфорд, изучая ионизацию в газах, вызванную урановым излучением, нашел, что это излучение состоит из сильно поглощаемых альфа-лучей и более проникающих бета-лучей, причем Резерфорд сразу же отметил особую важность альфа-шлучения.
Чем же объясняется утверждение Беккереля, что альфа-излучение не свойственно урану?
Еще раньше Беккерель установил, что излучения полония отличаются от излучения урана и радия большей поглощаемостью. На этом основании он сделал вывод, что альфа-лучи характерны скорее для полония, а не для урана.
Многие физики того времени придавали особое значение именно бета-излучению. И это казалось естественным, так как радиоактивность связывалась в основном с наиболее проникающим излучением, каким и было бета-излучение. Оно оказывало активное действие на фотопластинку и заставляло фосфоресцировать некоторые вещества. Ученые считали поэтому, что радиоактивности свойственно в основном бета-излучение. Первоначально думали, что альфа-лучи не отклоняются магнитным полем. Резерфорд -с помощью простого и остроумного опыта доказал, что это не так.
Беккерель уточнил измерения Резерфорда с помощью фотографической пластинки и установил гомогенность альфа-лучей и зависимость радиуса от расстояния пробега в воздухе. Измерение пробега в воздухе позволило определить энергию излучения различных радиоактивных веществ.
Далее Беккерель подробно рассказал о бета-излучении, акцентируя внимание слушателей на том факте, что между отклоняемым пучком бета-лучей и неотклоняемы-ми лучами имеется разрыв. Беккерель установил, что бета-излучение, подобно катодным лучам, обладает спектром лучей с разной скоростью. Ученый описал эксперимент Пьера
