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DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS MÁS IMPORTANTES
Radioactividad. Historia y esencia del descubrimiento científico.
Directorio / Los descubrimientos científicos más importantes. Descubrimiento de Roentgen notable no solo por la oportunidad de comprender la estructura de la materia y numerosas aplicaciones prácticas. Este descubrimiento excitó el pensamiento de los científicos que ya habían decidido que el edificio de la física se había construido y que no había nada más en la naturaleza que no fuera conocido por el hombre. Un miembro de la Academia Francesa Becquerel también estaba entusiasmado con el descubrimiento de los rayos X. Henri Becquerel (1852-1908) primero trabajó como ingeniero de caminos, pero pronto se interesó, como su padre y su abuelo, por la investigación científica. A los 35, Henri Becquerel defendió su tesis doctoral, a los 40 se convirtió en profesor. Estudia el fenómeno de la fluorescencia. Él realmente quiere desentrañar la naturaleza del misterioso resplandor de ciertas sustancias bajo la influencia de la radiación solar. Becquerel reúne una enorme colección de productos químicos luminosos y minerales naturales. En su informe en el congreso, Becquerel señaló que le parecía muy poco probable que los rayos X pudieran existir en la naturaleza solo en las difíciles condiciones en las que se obtienen en los experimentos. radiografía. Becquerel, que estaba muy familiarizado con la investigación de su padre sobre luminiscencia, llamó la atención sobre el hecho de que los rayos catódicos en los experimentos de Roentgen producían, al impactar, tanto luminiscencia de vidrio como rayos X invisibles. Esto le llevó a la idea de que toda luminiscencia se acompaña simultáneamente de la emisión de rayos X. Esta idea fue expresada por primera vez por A. Poincaré. En su tesis doctoral M. Curie-Sklodowska escribe en esta ocasión "Los primeros tubos de rayos X no tenían un anticátodo metálico: la fuente de rayos X era una pared de vidrio expuesta a los rayos catódicos; al mismo tiempo, emitía una fuerte fluorescencia. Cabría preguntarse si la emisión de X -rays es un compañero indispensable de la fluorescencia, independientemente de la causa de esta última". Becquerel reflexiona durante varios días sobre el experimento que ha planeado, luego selecciona de su colección la sal doble sulfato de uranio y potasio, prensada en una pequeña torta, coloca la sal en una placa fotográfica oculta a la luz en papel negro y expone la placa con sal al sol. Bajo la influencia de la luz solar, la sal doble comenzó a brillar intensamente, pero este resplandor no pudo llegar a la placa fotográfica protegida. Becquerel apenas esperó hasta que se pudo retirar la placa fotográfica del revelador. En el plato aparecía claramente la imagen de un pastel salado. ¿Es todo realmente cierto y la sal, en respuesta a la irradiación de los rayos del sol, no solo emite luz, sino también rayos X? Becquerel se comprueba a sí mismo una y otra vez. El 26 de febrero de 1896 llegaron días nublados y Becquerel, con pesar, esconde la placa fotográfica preparada para el experimento con sal en la mesa. Entre la torta de sal y la placa fotográfica esta vez colocó una pequeña cruz de cobre para ver si los rayos X la atravesaban. Probablemente pocos descubrimientos de la ciencia deben su origen al mal tiempo. Si el final de febrero de 1896 hubiera sido soleado en París, uno de los fenómenos científicos más importantes, cuya solución supuso una revolución en la física moderna, no se habría descubierto. El 1 de marzo de 1896, Becquerel, sin esperar a que el sol apareciera en el cielo, sacó de la caja la misma placa fotográfica, sobre la que habían estado la cruz y la sal durante varios días, y por si acaso la reveló. ¡Cuál fue su sorpresa cuando vio en la placa fotográfica revelada una imagen clara de una cruz y pasteles con sal! Entonces, ¿el sol y la fluorescencia no tienen nada que ver con eso? Como investigador de primera, Becquerel no dudó en poner a prueba su teoría y comenzó a investigar el efecto de las sales de uranio en una placa en la oscuridad. Así se descubrió, y este Becquerel lo demostró mediante sucesivos experimentos, que el uranio y su compuesto emiten continuamente, sin atenuación, rayos que actúan sobre una placa fotográfica y, como demostró Becquerel, también son capaces de descargar un electroscopio, es decir, crear ionización. Este descubrimiento causó sensación. Particularmente sorprendente fue la capacidad del uranio para irradiar espontáneamente, sin ninguna influencia externa. Ramsay dice que cuando en el otoño de 1896, junto con Lord Kelvin (W. Thomson) y D. Stokes, visitó el laboratorio de Becquerel, "estos famosos físicos se preguntaron de dónde podría provenir el suministro inagotable de energía en las sales de uranio. Lord Kelvin fue inclinado a suponer que ese uranio sirve como una especie de trampa que atrapa la energía radiante que de otro modo sería indetectable y que nos llega a través del espacio, y la convierte en una forma en la que es capaz de producir efectos químicos. El primer informe mundial sobre la existencia de la radiactividad fue realizado por Henri Becquerel en una reunión de la Academia de Ciencias de París el 24 de febrero de 1896. El descubrimiento del fenómeno de la radiactividad por parte de Becquerel se puede atribuir a los descubrimientos más destacados de la ciencia moderna. Fue gracias a él que el hombre pudo profundizar significativamente su conocimiento en el campo de la estructura y las propiedades de la materia, comprender los patrones de muchos procesos en el Universo y resolver el problema del dominio de la energía nuclear. La doctrina de la radiactividad tuvo un tremendo impacto en el desarrollo de la ciencia, y en un período de tiempo relativamente corto. Estudiando las propiedades de los nuevos rayos, Becquerel trató de explicar su naturaleza. Sin embargo, no pudo llegar a conclusiones claras y durante mucho tiempo sostuvo la opinión errónea de que la radiactividad podría ser una forma de fosforescencia a largo plazo. Pronto, otros científicos se sumaron al estudio del nuevo fenómeno y, sobre todo, los esposos Pierre y Marie Curie. La joven investigadora polaca Maria Sklodowska (1867-1934), habiendo demostrado habilidades sobresalientes y un gran trabajo duro, en 1894 recibió dos diplomas de licenciatura, en física y matemáticas, de la famosa Sorbona y de la Universidad de París. Al principio, toma un tema de investigación del profesor G. Lippmann y comienza a estudiar las propiedades magnéticas del acero endurecido. El desarrollo del tema la lleva a la Escuela de Física y Química Industrial de París. Allí conoce a Pierre Curie (1859-1906) y continúa sus experimentos en su laboratorio. En julio de 1895, Pierre y María se casaron. Tras el nacimiento de su hija en septiembre de 1897, Maria Sklodowska-Curie decide empezar a trabajar en su tesis doctoral. Era importante formular claramente el objetivo de la investigación. En este momento se entera del descubrimiento de Becquerel. Marie Curie comenzó su investigación examinando pacientemente una gran cantidad de elementos químicos: ¿son algunos de ellos, como el uranio, fuentes de "rayos de Becquerel"? El estudio de la radiactividad de los compuestos de uranio la llevó a la conclusión de que la radiactividad es una propiedad de los átomos de uranio, independientemente de que estén o no incluidos en el compuesto químico. Al mismo tiempo, "midió la intensidad de los rayos de uranio, utilizando su propiedad para impartir conductividad eléctrica al aire". Mediante este método de ionización, se convenció de la naturaleza atómica del fenómeno. “Luego comencé a investigar si había otros elementos con la misma propiedad, y para ello estudié todos los elementos conocidos en ese momento, tanto en forma pura como en compuestos. Encontré que entre estos rayos solo los compuestos de torio emiten rayos como los de uranio". Los experimentos de Maria Sklodowska-Curie sobre el estudio de minerales mostraron que algunos minerales de uranio y torio tienen radiactividad "anómala": su radiactividad resultó ser mucho más fuerte de lo que cabría esperar del uranio y el torio. “Entonces presenté una hipótesis”, escribió Maria Sklodowska-Curie, “que los minerales con uranio y torio contienen una pequeña cantidad de una sustancia mucho más radiactiva que el uranio y el torio; esta sustancia no podría pertenecer a los elementos conocidos, porque todos ya han sido investigados, tenía que ser un nuevo elemento químico”. Al darse cuenta de la importancia de probar esta hipótesis, Pierre Curie dejó su investigación sobre los cristales y se unió al trabajo concebido por Marie. Para sus experimentos, eligieron brea de uranio, extraída en la ciudad de St. Joachimsthal en Bohemia. A pesar de las dificultades, la investigación avanzó con éxito. Aunque el salario de Pierre Curie apenas alcanzaba para cubrir varios gastos, decidieron contratar a un asistente para realizar investigaciones químicas. Se convirtieron en el joven Jacques Bemon. Los principales esfuerzos de los científicos se dirigieron al aislamiento del radio de los desechos de la brea de uranio, ya que se demostró que es más fácil de separar. Cuatro años se dedicaron a esta ardua labor, que se llevó a cabo en condiciones adversas y requirió mucho trabajo y fuerza. Como resultado, Maria y Pierre lograron obtener el primer decigramo de radio del mundo a partir de 8 toneladas de residuos de alquitrán de uranio de Joachimsthal, que entonces se estimaba en 75 francos oro (800 dólares). El trabajo duro trajo resultados generosos. El 18 de julio de 1898, Pierre y Marie Curie en una reunión de la Academia de Ciencias de París hicieron un informe "Sobre una nueva sustancia radiactiva contenida en la resina blenda". Los científicos dijeron: "La sustancia que extrajimos de la resina blenda contiene un metal que aún no ha sido descrito y es vecino del bismuto en sus propiedades analíticas. Si se confirma la existencia de un nuevo metal, proponemos llamarlo polonio". , después del nombre de la patria de uno de nosotros". En este trabajo, por primera vez, el fenómeno que se estudia se denomina radiactividad y los rayos, radiactivos. La actividad del nuevo elemento, el polonio, resultó ser 400 veces mayor que la actividad del uranio. Como resultado del análisis químico, también fue posible aislar el elemento bario de la brea de uranio, que tenía una radiactividad relativamente fuerte. Cuando se aisló el cloruro de bario de una solución acuosa en forma cristalina, la radiactividad pasó de las aguas madres a los cristales. El análisis espectral de estos cristales mostró la presencia de una nueva línea, “que, aparentemente, no pertenece a ninguno de los elementos conocidos”. El 26 de diciembre de 1898 apareció el siguiente artículo de los cónyuges Curie y J. Bemont: "Sobre una nueva sustancia altamente radiactiva contenida en el mineral de alquitrán". Los autores informaron que habían logrado aislar una sustancia de los desechos de uranio que contenía algún elemento nuevo. , dándole la propiedad de radiactividad y muy cerca en sus propiedades químicas al bario. Propusieron llamar al nuevo elemento radio. La actividad del cloruro de radio aislado fue 900 veces mayor que la actividad del uranio. El descubrimiento del polonio y el radio abre una nueva etapa en la historia de la radiactividad. A fines de enero de 1899, Sklodowska-Curie sugirió la esencia de la radiación radiactiva, su naturaleza material. Ella creía que la radiactividad podría resultar ser una propiedad inherente solo a los elementos pesados. En el mismo año, A. Debjorn, al probar la hipótesis de Marie Curie sobre la presencia de otros elementos radiactivos en la brea de uranio, a excepción del radio y el polonio, hizo otro descubrimiento: se puede aislar una sustancia altamente radiactiva de la brea, que se separa durante el fraccionamiento con Elementos de tierras raras y titanio. Las propiedades químicas de la nueva sustancia diferían de las del radio y el polonio, y su actividad era 100 veces superior a la del uranio. En 000, A. Debjorn anunció el aislamiento de este nuevo elemento radiactivo, llamado actinio. Así, a principios del siglo XX se conocían cinco sustancias radiactivas: uranio, torio, polonio, radio, actinio. Marie y Pierre Curie no fueron los únicos científicos que estudiaron el fenómeno de la radiactividad. Henri Becquerel continuó la investigación sobre el uranio en París. G. Schmidt en Alemania simultáneamente con Curie descubrió la radiactividad del torio. En 1899, los científicos alemanes S. Meyer, E. Schweidler e, independientemente de ellos, F. Gisel demostraron la desviación de los "rayos de Becquerel" en un campo magnético. En Alemania, J. Elster y G. Geitel informaron en 1899 del primer caso observado de la inseparabilidad química de los radioelementos y confirmaron la naturaleza atómica de la radiactividad. En Inglaterra, un nuevo fenómeno se convirtió en el centro de atención de los laboratorios de W. Crookes y W. Ramsay. La radiactividad también se estudió en otros centros científicos de Europa. En 1906 Pierre Curie muere en un accidente. Marie Curie, recuperándose de este shock, continuó trabajando en el estudio del fenómeno de la radiactividad, que pronto se convirtió en una de las áreas más importantes de la ciencia moderna y atrajo la atención de muchos investigadores talentosos. Autor: Samin D.K.
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