安托萬·亨利·貝克雷爾

安托萬·亨利·貝克雷爾

放射線的發現者安托萬·亨利·貝克雷爾(1852~1908)1852年出生在法國巴黎。他受過良好的教育,1892年獲得博士學位。1892年他開始在巴黎自然博物館擔任應用物理學教授。說來也巧,他的祖父和父親先前都曾擔任過這種職務,而後來卻都成為內科醫生。再後來他的兒子也有過這樣類似的經歷。1895年貝克雷爾成為巴黎綜合工科學校的物理學教授。1896年就是在這所學校他做出了使他成名的偉大發現。

放射線的發現


歷程

1896年前,倫琴發現了X射線,在科學界引起了巨大的轟動。倫琴用陰極射線管產生出X射線。貝克雷爾考慮到通過普通太陽光對磷光物質的作用是否也可以產生X射線,他的實驗室里有一些硫酸鉀鈾晶體,他知道這是一種磷光化合物,於是就決定利用它做下列實驗:首先把一張照相底片用一種很厚的黑紙包起來,以確保可見光照不到底片上去,隨後把磷光晶體放在包好的底片上並使其暴露在陽光下。結果他後來洗底片時發現了上面有晶體的圖像。
起初貝克雷爾認為他成功地發現了一種新的X射線源。後來他偶然發現這種鈾化合物即使不首先暴露在可見光下,也會發出有穿透能力的射線。有一天,天空烏雲密布,貝克雷爾已無法準確地重做他的實驗,於是就把實驗物質──磷光晶體和仔細包好的照相底片放在一個抽屜里,這就沒有首先使晶體暴露在陽光下。可是幾天後他又決定沖洗這未用的底片,出乎意料的是底片上有一個晶體圖像。
顯然這裡所牽涉的物質不是普通的磷光物質。貝克雷爾做出明智的決定,放棄原來的計劃,開始研究偶然遇到的這種奇怪現象。他很快就發現由鈾鹽放射出的射線不是X射線,一時被稱為貝克雷爾射線。貝克雷爾還發現這種新型射線可由任何一種鈉鹽放射出來,而不僅僅是他最初研究的那种放射。事實上他發現金屬鈾甚至也具有放射性。由於放射線與鈾的化學形式毫無關係,因而貝克雷爾認識到放射並不是一種化學原因而一定是鈾原子本身所具有的一種性質。
1896年貝克雷爾就所發現的現象發表了七篇科學論文。一些科學家讀後產生了興趣,並隨後就一些課題做了補充研究,瑪麗·居里就是其中之一。她很快就知道釷元素也具有放射性,與丈夫皮埃爾合作,還發現了兩種以前不知的元素──釙和鐳,兩者都是放射性元素(附帶一句,是居里夫婦首先使用“放射”一詞來描述這種現象的)。
其他科學家,其中包括歐內斯特·盧瑟福和弗雷德里克·索迪也對放射現象進行過研究,結果很快發現貝克雷爾射線是三種性質不同的射線。科學家把它們命名為α射線,β折射線和γ射線,並開始研究它們各種不同的特性。

成就

但是令人對射線格外感興趣的問題是其所含的能量。放射性物質顯然會釋放出巨大的能量,看來能量除可能來自原子內部以外別無它處。這非常令人吃驚,因為在發現放射現象以前,沒有誰認為原子含有大量的能量。
1903年貝克雷爾與皮埃爾和瑪麗·居里一起獲得諾貝爾物理獎。他於1908年在德國格瓦濟城逝世。

放射線應用


有幾個理由可以說明放射線是重要的。第一,它有好幾種直接的實際應用,例如,有時用來治療癌症;第二,放射線在科研上是一種很有用的工具,它可使我們獲得原子核結構的信息;放射性追蹤物用於生物化學研究;放射測定日期是考古學和地質學研究的一項重要工具。但是放射線所帶來的最最重要的意義是它的存在清楚地表明了原子內部潛藏的巨大能量。在貝克雷爾做出發明以來的五十年中,就發明了在瞬間釋放出大量原子能的技術(落在廣島上的那顆原子彈是用鈾製造的)。當然核反應堆可以控制原子能以較慢的速度釋放出來。

評價


貝克雷爾在這本一百個最有影響的人物名冊中應排在什麼位置上呢?當然把發展核動力和核武器的全部功勞都歸於貝克雷爾是不完全合情合理的,因為許多人都為此做出了貢獻,但是貝克雷爾對放射線的發現是在科學史上引起重大發展的發現之一。事實上貝克雷爾與雷漢胡克非常相似,正如雷汶胡克在一滴水內發現了一個難以想象的嶄新的微生物世界一樣,貝克雷爾在原子內部發現了一個意想不到的嶄新世界。兩人都是在無意中做出了各自的發現,但是他倆以前若不是一直都在做認真的研究的話,就誰也不會有各自的偉大發現。
雖然兩個人的類比很相近,但是把貝克雷爾遠排在雷汶胡克之下看來顯而易知。微生物和微生物知識在人類事物方面所起的作用已遠遠超出了放射線和原子能所起的作用。
但是我認為貝克雷爾比在製造原子彈中起到更直接作用的人中的任何一個(如恩利克·費米)都要重要得多。1895年以前,沒有誰在理論上證明竟會有放射現象確實存在。但是這個關鍵性的發明一經做出,這個領域隨後的進展在一定程度上似乎是不可避免的。