X線とウラン線 ARIE CURIEが論文のテーマを選択したのは他の科学者による最近の二つの発見によって影響を受けたからだ。 キュリー夫妻が結婚してから約半年後の1895年12月、ドイツの物理学者ヴィルヘルム・レントゲンが、固体の木や肉を透過して生きた人間の骨の写真を撮ることができる一種の光線を発見したのである。 レントゲンは、この不思議な光線をX線と名付けました。 |
レントゲンの最初のX線写真のひとつ–同僚の手(結婚指輪に注目)。 X線の発見は大衆を魅了し、科学者を深く困惑させた |
アンリ・ベクレル、ウラニウム放射の発見者。 |
1896年初頭、レントゲンの発見からわずか数ヵ月後、フランスの物理学者アンリ・ベクレルがフランス科学アカデミーに、ウラン化合物は暗所に置かれていても写真板を曇らせるほどの光線を発していると報告しました。 これは偶然の発見であった。 ベクレルの興味深い発見にもかかわらず、科学界はレントゲンのX線に注目し続け、はるかに弱いベクレル線やウラン線は無視された。 |
巧みな技術が彼女の成功のカギとなった。 15年ほど前、ピエールと兄のジャックは、極微小電流を測定する新型の電気計を発明していた。 マリーさんは、このキュリー電気計を使って、ウラン線を浴びた空気に流れる微弱な電流を測定することにした。 物置の湿った空気が電荷を散逸させる傾向があったが、彼女は何とか再現性のある測定に成功した。
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ピエール・キュリーとその弟ジャックによって発明されたこの精密電気測定装置はマリーの仕事に不可欠であった。 (写真ACJC) このサイトから電子の発見に関する展示に移動できます |
マリーは数々の実験によって、ウランが固体か粉状か、純粋か化合物か、湿ったか乾いたか、光や熱にさらされたかどうかにかかわらず、ウランの光線の電気効果は一定というベクレルの観察を確認しました。 また、異なるウラン化合物が放出する光線を研究し、ウランの割合が高い鉱物が最も強い光線を放出するというベクレルの結論が実証された。 しかし、彼女はベクレルの研究を超えて、「ウラン化合物が放射する光線は、ウラン元素の原子構造に組み込まれた性質ではないか」という重要な仮説を立てた。
ARIE の単純な仮説は革命的であった。 それは最終的に、科学的理解における根本的な転換に貢献することになります。 当時、科学者たちは、「分割されていない、分割できない」という意味の言葉である原子を、最も基本的な粒子とみなしていました。 この考えが間違っていることを示唆したのは、同時期に他の科学者が電子を発見したことである。 しかし、原子が持つ複雑な内部構造や膨大なエネルギーについては、誰も理解していなかった。 マリーやピエール・キュリー自身、放射性エネルギーが原子の中から出てくるとは信じていなかった。例えば、地球は宇宙線を浴びていて、そのエネルギーをある原子が受け止めて放射しているのではないか?
マリーは、他の元素や鉱物が空気をよく電気に通すか、あるいはウランだけが電気を通すかを調べるために、知られているすべての元素をテストした。 その際、多くの化学者たちから、非常に希少な元素を含むさまざまな鉱物サンプルの提供を受けた。 1898年4月、彼女の研究により、トリウム化合物がウラン化合物と同様にベクレル線を放出することが判明した。 これもまた、原子の特性であると思われた。 ウランとトリウムの挙動を説明するために、彼女はラテン語で光線を意味する放射能という言葉を発明しました。
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