Henri Becquerel cambió la física por accidente. En 1896 investigaba la fosforescencia de las sales de uranio. Envolvía placas fotográficas en papel negro. Colocó el uranio encima. Los guardó en un cajón oscuro. Esperaba que la luz del sol desencadenara el efecto. Llovió en París durante días. Sin sol.
Él desarrolló las placas de todos modos. Las imágenes eran crudas. El uranio había emitido radiación sin energía externa. Esto no fue fosforescencia. Era algo nuevo. Lo llamó “rayos uránicos”. Ahora lo llamamos radiactividad.
Este descubrimiento reescribió las reglas de la materia. Los átomos no eran sólidos ni estables. Podrían descomponerse. Podrían liberar energía. Esta idea le valió una parte del Premio Nobel de Física de 1903. Dividió el honor con Pierre y Marie Curie.
Una dinastía de científicos
Becquerel no fue un caso atípico. Provenía de un linaje de físicos. Cuatro generaciones contribuyeron a la ciencia.
Su abuelo, Antoine-César Becquerel, estudió electroquímica. Trabajó sobre cómo la electricidad afecta las reacciones químicas. Su padre, Alexandre-Edmond Becquerel, amplió este trabajo. Descubrió el efecto fotovoltaico. Así es como hoy las células solares convierten la luz en electricidad.
Henri siguió este camino. Estudió en la École Polytechnique y la École des Ponts et Chaussées. Se reunió con su padre en el Musée d’Histoire Naturelle de París. Se convirtió en profesor del Conservatorio Nacional de Artes y Oficios. También enseñó en la Sorbona.
Su hijo, Jean Becquerel, continuó la tradición familiar. Jean estudió la absorción de rayos X por los gases. Compartió el Premio Nobel de Física de 1908 con su padre. Los Becquerel dominaron la física francesa durante más de medio siglo.
El camino hacia el descubrimiento
¿Cómo encontró Becquerel la radiactividad? El proceso fue iterativo. Comenzó con el descubrimiento de los rayos X por parte de Wilhelm Röntgen en 1895. Röntgen observó que estos rayos atravesaban la materia. Se preguntó si otros materiales hacían lo mismo.
Becquerel probó sales de uranio. Supuso que primero necesitaban la luz del sol para brillar. Esta fue una suposición falsa. La lluvia le obligó a saltarse el paso de exposición al sol. Las placas todavía estaban empañadas. El uranio emitía rayos continuamente.
Esto llevó a una distinción clave. Los rayos X provienen del exterior del átomo. La radiactividad viene del interior. El átomo en sí es inestable. Se descompone con el tiempo.
¿Por qué esto importa? La radiactividad explica el calor en el núcleo de la Tierra. Da energía a las estrellas. Nos permite fechar artefactos antiguos. Trata el cáncer. También genera residuos nucleares. El descubrimiento fue un arma de doble filo.
Legado e Impacto
Becquerel murió en 1908. Tenía 55 años. El campo que abrió se disparó en tamaño. Marie Curie acuñó el término “radiactividad”. Aisló polonio y radio. Ernest Rutherford trazó el mapa del núcleo atómico.
El linaje de la familia Becquerel terminó con Jean. Pero la ciencia sigue viva. Cada vez que utilizamos un detector de humo o fechamos un fósil, utilizamos el descubrimiento de Becquerel.
La historia de su hallazgo a menudo se cuenta como suerte. Fue un accidente en la reunión de preparación. el tenia el
El ingeniero que encontró radiactividad accidentalmente
Henri Becquerel no estaba precisamente preparado para tropezar con una fuerza fundamental de la naturaleza. Era un hombre estructurado. Después de estudiar en Lycée Louis-le-Grand, fue a la École Polytechnique (1872-1874) y luego a la École des Ponts et Chaussées (1874-1877). Eso es ingeniería. Pasó décadas como ingeniero en el Departamento de Puentes y Carreteras y finalmente se convirtió en ingeniero jefe en 1894.
Su faceta académica llegó después. En 1876, comenzó como profesor asistente en la École Polytechnique. En 1895 ocupó la cátedra de física. También trabajó como asistente naturalista de su padre en el museo, asumiendo la cátedra de física cuando su padre murió. Fue una vida de rigor científico constante y predecible.
Por qué la fosforescencia fue una pista falsa
A finales del siglo XIX estuvo obsesionado con la electricidad, el magnetismo y la luz. Los primeros trabajos de Becquerel encajaban perfectamente. Estudió cómo los campos magnéticos hacían girar la luz polarizada en un plano, un tema que Michael Faraday había abierto y en el que había contribuido su propio padre. Observó la radiación infrarroja y cómo actuaban los cristales fosforescentes bajo estimulación infrarroja.
Su gran paso fue ampliar el trabajo de su padre sobre compuestos de uranio. Quería comprender el vínculo entre absorber luz y emitir fosforescencia. Era bueno en eso. Respetable, incluso. Miembro de la Academia de Ciencias desde 1889. Pero el verdadero premio no estuvo en sus trabajos anteriores. Fue en su familiaridad con las sales de uranio y su habilidad con las placas fotográficas.
El descubrimiento accidental
Wilhelm Röntgen descubrió los rayos X a finales de 1895. Esto lo cambió todo. Röntgen había descubierto que los rayos X procedían de un tubo de vacío de vidrio en el que inciden los rayos catódicos. Becquerel se preguntó: ¿existía una conexión fundamental entre la radiación invisible y la luz visible? ¿Podrían todos los materiales luminiscentes emitir rayos X si se estimulan correctamente?
Él probó esto. Configuración sencilla. Cristales fosforescentes sobre una placa fotográfica. El plato estaba envuelto en papel opaco. Sólo la radiación penetrante podría atravesarlo. Expuso la instalación a la luz del sol durante horas. Esto excitó los cristales.
Cuando reveló la película, había siluetas. Aparecieron las muestras de minerales. A veces ponía una moneda o un recorte de metal entre el cristal y el papel. El metal también apareció.
Informó de esto a la Academia de Ciencias el 24 de febrero de 1896. Observó que las sales de uranio eran particularmente activas.
Aquí está el giro. Pensó que había demostrado que las sustancias luminiscentes emitían algo parecido a los rayos X. Pero la semana siguiente, las cosas se pusieron raras.
Dejó sus sales de uranio y sus placas fotográficas en un cajón. Sin luz solar. Sin estimulación ultravioleta. Sin fosforescencia.
Cuando más tarde reveló las placas, las imágenes todavía estaban allí. Más fuerte de lo esperado. Las sales de uranio expulsaban radiación penetrante sin ser excitadas por la luz solar.
Becquerel estaba confundido. Postuló una “forma duradera de fosforescencia invisible”. Más tarde, cuando rastreó la actividad hasta el uranio metálico, la llamó “fosforescencia metálica”. No lo vio tal como era. Vio una versión extraña de algo que ya entendía.
Los años tranquilos (1896–1898)
Becquerel publicó siete artículos sobre este tema en 1896. Dos en 1897. Ninguno en 1898.
Esta caída no se debió a que dejó de trabajar. Fue porque el mundo científico perdió interés. La década de 1890 estuvo repleta de estudios sobre radiación. Rayos catódicos. Rayos X. Rayos del canal. Ondas de radio. Luz de luciérnaga.
Los rayos X fueron la estrella. Hicieron fotografías más nítidas. Fueron más rápidos. Los “rayos” de Becquerel parecían menos significativos en comparación. Regresó a su ingeniería. Volvió a la fosforescencia.
Fue necesaria otra persona para despertarlo.
En 1898, Gerhard Carl Schmidt y Marie Curie descubrieron de forma independiente que el torio también era radiactivo. Luego, Pierre y Marie Curie, junto con Gustave Bémont, descubrieron el polonio y el radio. De repente, el mundo se dio cuenta de que no se trataba de un extraño efecto secundario de la fosforescencia. Era una propiedad de ciertos elementos.
Becquerel se despertó. La importancia de su descubrimiento finalmente se hizo evidente.
Definiendo el fenómeno
Becquerel regresó al campo que había creado accidentalmente. Hizo tres contribuciones clave que definieron qué era realmente la radiactividad.
1. La partícula beta
En 1899 y 1900 midió la desviación de partículas beta en campos eléctricos y magnéticos. Calculó la relación carga-masa. Coincidía con el electrón recientemente identificado por Joseph John Thomson. Becquerel demostró que las partículas beta eran electrones. Esto vinculaba la estructura atómica a la radiación externa.
2. Desintegración y transmutación radiactiva
Descubrió el “uranio X”, una sustancia activa dentro del uranio. Perdió su capacidad de radiación con el tiempo. El uranio mismo, inactivo cuando estaba fresco, finalmente recuperó su radiactividad.
Ernest Rutherford y Frederick Soddy observaron un comportamiento similar en el torio. Desarrollaron la teoría de la transformación de la radiactividad. Un elemento se transmuta espontáneamente en otro. Cambio químico subatómico. Las observaciones de Becquerel sentaron las bases de esta idea revolucionaria.
3. Efectos fisiológicos
Notó que la radiación afectaba el tejido vivo. En 1901, informó de una quemadura que sufrió al llevar una muestra del radio de los Curie en el bolsillo de su chaleco. No fue sólo una curiosidad científica. Fue un peligro. También era una herramienta potencial. Los médicos comenzaron a investigar estas quemaduras. Esto llevó al uso médico de la radiación: la radioterapia.
Legado del Accidente
Becquerel compartió el Premio Nobel de Física de 1903 con los Curie. Recibió otras medallas. Las sociedades extranjeras lo eligieron para sus filas. La Academia Francesa de Ciencias lo nombró presidente y secretario permanente.
No se propuso cambiar la física. Se propuso probar una hipótesis sobre la luz y la fosforescencia. Se equivocó en cuanto al mecanismo. Pensó que era una forma de luz. No lo fue. Fue la desintegración nuclear.
Pero su habilidad práctica con compuestos de uranio y placas fotográficas lo colocó en el lugar correcto en el momento correcto. El resto del mundo científico estaba mirando los rayos X. Estaba mirando su cajón.
El mundo no entendió lo que había encontrado hasta que los Curie ampliaron el alcance. Hasta entonces, era sólo una curiosidad. Una fosforescencia extraña y persistente.
Demostró que la materia podía emitir energía sin una fuente externa. Fue una revolución silenciosa. Uno que empezó con un día nublado en París y una placa fotográfica envuelta.
