Jak byla objevena radioaktivita

Jak byla objevena radioaktivita

Neuplynuly ani dva měsíce od zveřejnění objevu, jímž se stalo nesmrtelným jméno Wilhelma Conrada Röntgena, když přišla zpráva o dalším triumfu vědy, tentokrát francouzské. Profesor École Polytechnique Henri Becquerel předal Akademii věd v Paříži dvacetiřádkovou informaci o neviditelném záření vycházejícím z uranových solí. Marie a Pierre Curieovi dali Becquerelovým paprskům o dva roky později jméno "radioaktivní".

Historie fyziky má tři druhy velkých objevů. Do první skupiny patří ty, o nichž se jejich autorům nechce vyprávět. Jak to opravdu bylo, se z povolaných úst nikdy nedozvíme. Takový osud měly např. rentgenové paprsky. Když jejich objevitel 10. října 1902 definitivně odřekl svou nobelovskou přednášku, musel celý vědecký svět vzít na vědomí, že právě ta nejzajímavější kapitola životního příběhu würzburského univerzitního profesora zůstane nedopsána.

Druhé skupině objevitelů se zdá, že vlastně nemají o čem vyprávět. Jménem těchto géniů promluvil 3. června 1920 nositel Nobelovy ceny (udělené mu ve válečném roce 1914 za objev difrakce rentgenových paprsků na krystalech) německý fyzik Max Theodor Felix von Laue: "Když jiní nositelé Nobelovy ceny seznamovali s historií svého objevu, mohli hovořit o tom, jak začal existovat v jejich představách, popisovat bludné kruhy, přes které se ho podařilo dosáhnout teprve po dlouhých letech usilovné a trpělivé práce. V mých očích rostly jejich zásluhy úměrně překonávaným obtížím. Sám však musím při vzpomínání užít zcela jiná slova. Rozhodující pro mne byla příznivá atmosféra vědeckých a osobních vztahů v prostředí mnichovské univerzity, kde jsem žil a pracoval."

Radioaktivita, která letos vstou- pila už do druhého století svého věku, je ze skupiny fyzikálních fenoménů, jejichž objevitelé byli dostatečně sdílní. Na toto téma se mohou proto psát věrohodné romány biografické i dobrodružné.

Dynastie Becquerelů

Antoine César Becquerel (1788 - 1878), fyzik, mineralog, spoluzakladatel elektrochemie; první získával kovy z rud elektrolýzou.

Edmond Becquerel 1820 až 1891), fyzik, průkopník vědecké fotografie; zabýval se fluorescencí látek obsahujících uran.

Henri Becquerel (1852 až 1908), fyzik, objevitel radioaktivity uranu a jeho solí.

Jean Becquerel (1878 - 1953), fyzik.

Nejslavnější z proslulé francouzské rodiny Becquerelů začal svou profesionální kariéru po dokončení École Polytechnique jako inženýr mostního stavitelství. K fyzice se dostal teprve koncem osmdesátých let, kdy ho zaujaly otázky průchodu světla krystaly.

Jednoho únorového dne roku 1896 se rozhodl provést pokus, není-li fluorescence, tj. vyzařování světelných paprsků z některých látek poté, co byly vystaveny světlu, doprovázena vznikem stejných paprsků, jako jsou ty, které nedávno objevil Röntgen.

Becquerel vzal z rodinné sbírky některé minerály, především soli uranu, o nichž si pamatoval, že otci dobře fluoreskovaly, vystavil je slunci a pak položil na fotografickou desku zabalenou do černé látky. Po vyvolání se desky chovaly tak, jako kdyby došlo k osvětlení paprsky vycházejícími z uranových solí. Stejný efekt byl pozorován i bez ozáření vzorků sluncem. Krystalky vysílaly své pronikavé záření zcela spontánně a neslábly, ani když uranové sloučeniny zůstaly delší dobu v temnotě. Podivuhodné paprsky vybíjely elektroskop, jejich účinky se stával okolní vzduch vodivým podobně jako po průchodu paprsky rentgenovými.

Podle významného fyzika Pierra Augera byl Röntgenův objev zákonitý právě v té době, kdy k němu došlo. Na Becquerelovy paprsky však mohlo lidstvo čekat ještě celá desítiletí.

Marie a Pierre Curieovi

Kde se bere energie, kterou vyzařují uranové sloučeniny? Jaké jsou vlastnosti Becquerelových paprsků? Na tyto otázky už neodpovídal objevitel, jeho dějinná úloha skončila. Jméno se však dodnes připomíná názvem jednotky aktivity radioaktivních látek. Dojde-li v látce za sekundu k jedné radioaktivní přeměně, má aktivitu 1 becquerel.

Na jaře 1896 přechází iniciativa ve výzkumu nových paprsků do rukou Pierra (1859 - 1906) a Marie (1867 - 1934) Curieových. Už za několik týdnů zjistili, že intenzita záření je úměrná množství uranu ve zkoumaných vzorcích a že paprsky podobné paprskům uranu jsou samovolně vyzařovány i sloučeninami thoria. Pro novou pozoruhodnou vlastnost některých prvků navrhuje Marie Curieová název ra- dioaktivita. V polovině dubna 1898 si je jista, že uranové rudy smolinec, chalkolit a uranit mají mnohem vyšší aktivitu než uran a thorium. Tento úkaz patří patrně nějakému jinému prvku, velice aktivnímu, jejž tyto nerosty ve velmi malé míře obsahují... V červenci 1898 manželé Curieovi oznamují: Domníváme se, že látka, kterou jsme vyloučili ze smolince, obsahuje dosud neobjevený kov, svými analytickými vlastnostmi blízký vizmutu. Potvrdí-li se existence tohoto kovu, navrhujeme, aby byl nazván poloniem podle vlasti jednoho z nás. O Vánocích téhož roku ohlásili existenci druhého radioaktivního prvku ve smolinci. Dávají mu jméno radium.

V roce 1899 vyslovila Marie Curieová hypotézu o mechanismu radioaktivity a jejích možných příčinách. Správně předvídala, že jde o emisi částic atomu doprovázenou transmutacemi těchto atomů na atomy nové, jednodušší. Ještě před začátkem dvacátého století se uskutečňuje odvěký sen alchymistů, padá základní koncepce dosavadní chemie o neměnnosti atomů.

I když čestné tituly, medaile a ceny nemohou být spolehlivou mírou lidské velikosti, při dvou odměnách udělených z Nobelova odkazu už o genialitě laureáta nelze pochybovat. Marie Curie- ová byla vyznamenána poprvé v prosinci 1903 spolu se svým mužem Pierrem a s Henri Becquerelem (cena za fyziku; objev a prozkoumání přírodní radioaktivity), podruhé v roce 1911 (cena za chemii; objev polonia a radia). Ani u nás se na paní Curieovou s poctami nezapomnělo. V roce 1909 se stala zahraniční členkou České akademie věd a umění, po vzniku samostatného státu pak čestným členem Jednoty československých matematiků a fyziků v Praze (1923), zahraničním členem České přírodovědecké a filosofické společnosti (1927) a čestným členem Československé chemické společnosti (1932). Československo navštívila Marie Curieová v červnu 1925 při návratu z Varšavy do Paříže. Po Jáchymově, Karlových Varech a Praze ji tehdy doprovázel její žák a můj učitel profesor František Běhounek.