|
|
Ett av Roentgens första röntgenfotografier – en kollegas hand (notera vigselringen). Avslöjandet av röntgenstrålar fascinerade allmänheten och förbryllade djupt vetenskapsmännen |
Röntgenstrålar och uranstrålar
|
Henri Becquerel, upptäckare av uranstrålning. Även om han försökte hjälpa familjen Curies att lösa sina ekonomiska problem och främja deras karriär, så försämrades förhållandet så småningom – vilket ibland händer med vetenskapsmän som är känsliga när det gäller att dela med sig av äran för upptäckter. |
I början av 1896, bara några få månader efter Röntgenupptäckten, rapporterade den franske fysikern Henri Becquerel till Franska vetenskapsakademin att uranföreningar, även om de förvarades i mörker, sände ut strålar som skulle kunna ge dimma på en fotografisk platta. Han hade kommit på denna upptäckt av en slump. Trots Becquerels fascinerande upptäckt fortsatte forskarsamhället att fokusera sin uppmärksamhet på Roentgens röntgenstrålar och försummade de mycket svagare Becquerelstrålarna eller uranstrålarna. |
HAN FÖRVÄNTADE URANSTRÅLARna vädjade till Marie Curie. Eftersom hon inte skulle ha en lång bibliografi med publicerade artiklar att läsa kunde hon börja experimentellt arbete med dem omedelbart. Direktören för Paris kommunala skola för industriell fysik och kemi, där Pierre var professor i fysik, tillät henne att använda ett trångt och fuktigt förråd där som laboratorium. En smart teknik var hennes nyckel till framgång. Ungefär 15 år tidigare hade Pierre och hans äldre bror Jacques uppfunnit en ny typ av elektrometer, en anordning för att mäta extremt låga elektriska strömmar. Marie använde nu Curie-elektrometern för att mäta de svaga strömmar som kan passera genom luft som har bombarderats med uranstrålar. Den fuktiga luften i förrådet tenderade att skingra den elektriska laddningen, men hon lyckades göra reproducerbara mätningar.
|
Den här anordningen för exakta elektriska mätningar, uppfunnen av Pierre Curie och hans bror Jacques, var nödvändig för Maries arbete. (Foto ACJC) Du kan gå ut från denna sida till en utställning om upptäckten av elektronen |
Med många experiment bekräftade Marie Becquerels observationer att de elektriska effekterna av uranstrålar är konstanta, oavsett om uranet var fast eller pulveriserat, rent eller i en förening, vått eller torrt, eller om det utsattes för ljus eller värme. Likaså bekräftade hennes studie av de strålar som avges av olika uranföreningar Becquerels slutsats att mineralerna med en högre andel uran avger de mest intensiva strålarna. Hon gick dock längre än Becquerels arbete genom att formulera en avgörande hypotes: Uranföreningarnas strålning kan vara en atomär egenskap hos grundämnet uran – något som är inbyggt i själva strukturen hos dess atomer.
ARIEs enkla hypotes skulle visa sig vara revolutionerande. Den skulle i slutändan bidra till en grundläggande förändring av den vetenskapliga förståelsen. Vid den tiden betraktade forskarna atomen – ett ord som betyder odelad eller odelbar – som den mest elementära partikeln. En antydan om att denna gamla föreställning var felaktig kom när andra vetenskapsmän upptäckte elektronen vid samma tid. Men ingen förstod den komplexa inre strukturen eller den enorma energi som finns lagrad i atomer. Marie och Pierre Curie var själva inte övertygade om att den radioaktiva energin kom inifrån atomerna – kanske var det till exempel så att jorden badade i kosmisk strålning, vars energi vissa atomer på något sätt fångade upp och utstrålade? Maries verkliga bedrift var att skära igenom de komplicerade och obskyra observationerna med en kristallklar analys av den uppsättning slutsatser som, även om de var oväntade, var logiskt möjliga.
Marie testade alla kända grundämnen för att avgöra om andra grundämnen eller mineraler skulle göra att luften leder elektricitet bättre, eller om enbart uran kunde göra detta. I denna uppgift fick hon hjälp av ett antal kemister som donerade en mängd olika mineralprover, inklusive några som innehöll mycket sällsynta grundämnen. I april 1898 visade hennes forskning att toriumföreningar, liksom uranföreningar, avger Becquerelstrålar. Återigen verkade emissionen vara en atomär egenskap. För att beskriva beteendet hos uran och torium uppfann hon ordet radioaktivitet – baserat på det latinska ordet för stråle.
 |
Nästa: Och: |