 |
Абель
Ньепс де Сен-Виктор — французский исследователь,
открывший,
что соли урана засвечивают фотопластинку
|
— Золотистую окись
урана находили в рудниках и по берегам рек ещё две тысячи лет назад, —
неторопливо листая книгу, начала очередную вечернюю историю принцесса Дзинтара.
— Её использовали как краску для узоров на глиняных вазах, а позже стали
добавлять в расплав при варке цветного стекла. Только через много столетий, в
1841 году, французский химик Эжен Мелькьор Пелиго смог получить чистый уран —
тяжёлый серо-стальной металл. Уран и его соединения привлекли внимание многих
исследователей. Так, в 1804 году немецкий химик Адольф Гелен заметил, что
раствор хлорида урана на свету быстро меняет ярко-жёлтый цвет на зелёный. Этот
факт попробовал использовать французский исследователь Абель Ньепс де
Сен-Виктор, который разработал способ получения цветных фотографий с помощью
светочувствительных солей металлов. В 1857 году он обнаружил, что фотопластинки
засвечиваются солями урана. Химик предположил, что, возможно, за столь неожиданный
эффект отвечает фосфоресценция или флуоресценция.
— Это ещё что за звери?
— не выдержала Галатея напора незнакомых терминов.
— Так называют
нетепловое свечение вещества, — пояснила Дзинтара. —В случае флуоресценции
свечение после воздействия внешнего фактора прекращается за доли секунды, в
случае фосфоресценции свечение длится до нескольких часов или дней.
— У меня где-то есть
фосфоресцирующие кубики, — вспомнил Андрей. — Если подержать их на солнце, они
потом в темноте светятся зелёным светом, но постепенно их свечение слабеет.
Дзинтара кивнула:
— Да, такой эффект
ослабления свечения типичен для фосфоресцирующих веществ. Но Сен-Виктор
обнаружил, что фотопластинки засвечиваются солями урана, образцы которых
полгода провели в темноте. А это значит, что они никак не могли
фосфоресцировать. В 1861 году Сен-Виктор пришёл к выводу, что соли урана дают
«радиацию, невидимую нашему глазу», и это наблюдение признали «фундаментальным
открытием». Через 7 лет, в 1868 году, другой физик, Александр Эдмон Беккерель,
опубликовал книгу «Свет», в которой описал опыты Сен-Виктора с солями урана и
фотопластинками.
— Значит, радиоактивное
излучение открыл Сен-Виктор?! — воскликнул Андрей.
 |
Антуан
Анри Беккерель. Фото Пауля Надара из коллекции
Дибнеровской
библиотеки истории науки и техники
|
Дзинтара задумчиво
ответила:
— И да и нет. Если
исследователь открыл что-то, значительно опережающее существующий уровень
знаний, его открытие, скорее всего, не получит отклика и не будет работать на
развитие науки. Это «что-то» будет долгое время «молчать» — как произошло с
гелиоцентрической системой Аристарха Самосского, генетическими исследованиями
Грегора Иоганна Менделя и космогоническими идеями Иммануила Канта. Через
десятки, сотни, а иногда и тысячи лет «молчащее» открытие открывают заново, и
оно начинает влиять на ход прогресса, встраиваться в общее здание науки. Чтобы
открытие прозвучало, цивилизация должна быть готова принять новое. В середине
XIX века ещё ничего не знали о природе света и тем более о строении атома и о
существовании невидимых излучений. Потому-то работу Сен-Виктора не поняли, и
она осталась практически незамеченной.
 |
Урансодержащий
минерал отенит (водный уранил-ванадат кальция):
вверху —
при дневном свете; внизу — флуоресцирует
при
облучении ультрафиолетом. Фото: Дидье Дискунс
|
— Невидимой! — пошутила
Галатея.
— Но во второй половине
XIX века уровень научных знаний поднялся на новую высоту: Джеймс Максвелл
открыл электромагнитную природу света, Генрих Герц обнаружил невидимое
радиоизлучение. Появились исследования Филиппа Ленарда о катодных лучах, а к
концу века Вильгельм Рентген «увидел» невидимые Х-лучи. Эти новейшие для того
времени открытия в корне изменили отношение учёных к работам, описывающим
невидимое излучение.
Эдмону Беккерелю в
опытах со светом помогал его сын Антуан, которому к моменту окончания книги
«Свет» было четырнадцать лет. Впоследствии он сам стал учёным, посвятив себя
вопросам фотографии и люминесценции солей урана. Антуан Анри Беккерель
продолжил династию и вслед за дедом и отцом возглавил кафедру физики в
Национальном музее естественной истории. Прочитав об открытии рентгеновских
лучей, Антуан сразу решил, что они как-то связаны с фосфоресценцией. Он
полагал, что вещество, полежавшее на ярком солнечном свете, может испускать не
только обычный свет, но и Х-лучи.
 |
Фотопластинка
Беккереля, засвеченная солями урана.
Светлая
тень в нижней части фото — от мальтийского креста,
расположенного
между солью урана и фотопластинкой
|
В этом младший
Беккерель ошибался, но его главное открытие уже лежало на поверхности. Однажды
Антуан запланировал исследование, которое нужно было проводить на ярком
солнечном свете, но из-за туч, набежавших на небо, отложил эксперимент.
Фотопластинку, завёрнутую в плотную чёрную бумагу, он положил в стол вместе с
образцами солей урана. На следующий день учёный обнаружил, что убранная в стол
фотопластинка оказалась засвеченной, хотя он завернул её в плотную чёрную
бумагу. Существенное отличие этого случайного опыта от опытов Сен-Виктора
заключалось в том, что чёрная бумага преграждала путь к пластинке любого
видимого излучения. Опыты Беккереля показали, что замеченное им излучение не
зависит от температуры и вызывает ионизацию воздуха, так же как лучи Рентгена.
Антуан Беккерель
установил: причиной засветки стало невидимое излучение солей урана. В ходе
дальнейших исследований выяснилось, что чистый уран излучает в три с половиной
раза сильнее, чем его соль, значит, именно он отвечает за засветку
фотопластинок.
 |
В
конце XIX века возник настоящий бум производства
праздничной
посуды из стекла с примесью урана,
которая светилась в ультрафиолетовом свете |
Обнаружение
радиоактивности урана — классический пример случайного открытия, которое
сделано благодаря тому, что Антуан Беккерель был хорошо к этому подготовлен.
— Если Антуан читал
книгу своего отца Эдмона Беккереля, то, конечно, хорошо подготовился, — отметил
Андрей.
— Общество, —
продолжила Дзинтара, — смогло оценить открытие радиоактивности не только
благодаря работам Герца, Ленарда и Рентгена. Очень много успели сделать в этом
направлении супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри.
Излучение, которое
исследовал Беккерель, какое-то время называли «лучами Беккереля». За открытие
радиоактивности он получил в 1903 году Нобелевскую премию по физике, разделив
её с Пьером Кюри и Марией Склодовской-Кюри. Он стал знаменит, его выбрали
академиком Французской академии наук, и он даже занял почётный пост её
пожизненного секретаря. Его именем названы единица радиоактивности — беккерель
(Бк), кратеры на Луне и на Марсе.
Вот что значит
постоянно находиться в поиске, — закончила Дзинтара.
_____________________________
- Уран (U) — химический элемент с атомным номером 92 (равным числу протонов в ядре) в периодической таблице Менделеева. Тяжёлый серебристо-серый глянцеватый металл. Радиоактивен. В земной коре его содержится в 40 раз больше, чем серебра, и в 500 раз больше, чем золота. Уран встречается практически везде — в минералах, почве, в воде рек и океанов.
- Люминесценция — эффект нетеплового свечения вещества под действием различных факторов: света, химических реакций, ионизирующих излучений, электрического тока, звука, трения и т. д.
- Флуоресценция — частный случай люминесценции, связанный с облучением светом, ультрафиолетовым или рентгеновским излучением. Флуоресценция практически мгновенно прекращается, когда внешнее облучение исчезает.
- Фосфоресценция — эффект, аналогичный флуоресценции, только с более длительным периодом затухания свечения.
- Александр Эдмон Беккерель (1820—1891) — французский физик, исследовавший эффекты флуоресценции. Отец Антуана Беккереля.
- Антуан Анри Беккерель (1852—1908) — французский физик, открывший радиоактивность урана. Один из первых лауреатов Нобелевской премии (1903).
- Абель Ньепс де Сен-Виктор (1805—1870) — французский исследователь, разработавший метод цветной фотографии и открывший засвечивание фотопластинки солями урана.
- Эжен Мелькьор Пелиго (1811—1890) — французский химик, получивший в 1841 году металлический уран.
- Адольф Гелен (1775—1815) — немецкий химик, открывший светочувствительность солей урана.
- Аристарх Самосский (310—230 гг. до н. э.) — древнегреческий астроном и математик, создавший первую гелиоцентрическую модель мира. В честь его названы лунный кратер, астероид и аэропорт на его родине — острове Самос.
- Грегор Иоганн Мендель (1822—1884) — австрийский ботаник, основоположник учения о наследственности.
Николай Николаевич
Горькавый,