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가장 중요한 과학적 발견
방사능. 과학적 발견의 역사와 본질
뢴트겐의 발견 물질의 구조와 수많은 실제 적용을 이해할 수 있는 기회를 제공한다는 점에서 주목할 만합니다. 이 발견은 이미 물리학의 건물이 건설되었으며 자연에서는 인간에게 더 이상 알려진 것이 없다고 결정한 과학자들의 생각을 자극했습니다. 프랑스 아카데미 베크렐(Becquerel)의 회원도 엑스레이 발견에 흥분했습니다. Henri Becquerel(1852-1908)은 처음에 도로 엔지니어로 일했지만 곧 그의 아버지와 할아버지처럼 과학 연구에 관심을 갖게 되었습니다. 35세에 Henri Becquerel은 박사 학위 논문을 옹호했고 40세에 교수가 되었습니다. 그는 형광 현상을 연구합니다. 그는 태양 복사의 영향을 받는 특정 물질의 신비한 빛의 본질을 풀고 싶어합니다. Becquerel은 발광 화학 물질과 천연 광물의 거대한 컬렉션을 수집합니다. 회의 보고서에서 Becquerel은 X선이 실험에서 얻을 수 있는 어려운 조건에서만 자연에 존재할 수 있을 것 같지 않다고 지적했습니다. 엑스레이. 아버지의 발광 연구에 정통했던 베크렐은 뢴트겐의 실험에서 음극선이 충격을 가하면 유리 발광과 보이지 않는 X선을 모두 생성한다는 사실에 주목했습니다. 이것은 그를 모든 발광이 X선의 방출을 동반한다는 생각으로 이끌었습니다. 이 아이디어는 A. Poincaré에 의해 처음으로 표현되었습니다. 그의 박사학위 논문에는 M. 퀴리 스클로도프스카 이 기회에 "최초의 X선 튜브에는 금속 양극극이 없었습니다. X선 소스는 음극선에 노출된 유리벽이었습니다. 동시에 강하게 형광을 발했습니다. X선 방출이 -광선은 후자의 원인에 관계없이 형광의 필수 동반자입니다." . 며칠 동안 베크렐은 자신이 계획한 실험에 대해 곰곰이 생각한 다음 수집품에서 우라늄과 칼륨의 이중 황산염을 선택하여 작은 케이크에 압착하고 검은 종이에 있는 빛으로부터 숨겨진 사진 건판에 소금을 놓고 판을 노출시킵니다. 태양에 소금으로. 햇빛의 영향으로 이중 소금이 밝게 빛나기 시작했지만이 빛은 보호 된 사진 판에 떨어질 수 없습니다. Becquerel은 사진판이 현상액에서 제거될 때까지 간신히 기다렸습니다. 소금 케이크의 이미지가 접시에 선명하게 보입니다. 모든 것이 정확하고 소금은 햇빛 조사에 반응하여 빛뿐만 아니라 X 선도 방출합니까? 베크렐은 자신을 거듭 확인합니다. 26년 1896월 XNUMX일, 흐린 날이 도래하자 베크렐은 유감스럽게도 실험을 위해 준비한 사진 접시를 식탁에 숨겼다. 이번에는 소금 덩어리와 사진판 사이에 작은 구리 십자가를 놓아 엑스레이가 통과하는지 확인했습니다. 아마도 과학에서 발견한 것은 악천후에서 비롯된 것이 거의 없을 것입니다. 1896년 XNUMX월 말 파리가 화창했다면 가장 중요한 과학 현상 중 하나이자 현대 물리학의 혁명을 일으킨 해법이 발견되지 않았을 것입니다. 1년 1896월 XNUMX일, 베크렐은 하늘에 해가 뜨기를 기다리지 않고, 만일을 대비하여 십자가와 소금이 며칠 동안 놓여 있던 상자에서 똑같은 사진판을 꺼내어 현상했다. 그가 현상된 사진판에서 십자가와 소금을 넣은 케이크의 선명한 이미지를 보고 얼마나 놀랐습니까! 그럼 태양과 형광은 아무 상관이 없는 건가요? 일류 연구원으로서 Becquerel은 주저하지 않고 자신의 이론을 진지하게 시험하고 어둠 속에서 판에 우라늄 염의 영향을 조사하기 시작했습니다. 그래서 이 베크렐은 우라늄과 그 화합물이 사진 플레이트에 작용하는 광선을 감쇠 없이 지속적으로 방출하며, 베크렐이 보여주듯이 전자경을 방출할 수 있다는 것을 연속적인 실험으로 증명했습니다. 즉, 이온화를 생성합니다. 이 발견은 센세이션을 일으켰습니다. 특히 놀라운 것은 외부 영향 없이 자발적으로 방출하는 우라늄의 능력이었습니다. Ramsay는 1896년 가을에 그가 Kelvin 경(W. Thomson) 및 D. Stokes와 함께 Becquerel의 실험실을 방문했을 때 "이 유명한 물리학자들은 우라늄 염의 무진장한 에너지 공급이 어디에서 올 수 있는지 궁금해했습니다. Kelvin 경은 우라늄은 우주를 통해 우리에게 도달하는 감지할 수 없는 복사 에너지를 포착하고 화학적 효과를 생성할 수 있는 형태로 변환시키는 일종의 덫 역할을 한다는 가정에 치우쳐 있습니다. 방사능의 존재에 대한 세계 최초의 보고는 24년 1896월 XNUMX일 파리 과학 아카데미 회의에서 Henri Becquerel에 의해 작성되었습니다. Becquerel에 의한 방사능 현상의 발견은 현대 과학의 가장 뛰어난 발견에 기인할 수 있습니다. 그 덕분에 인간은 물질의 구조와 특성 분야에 대한 지식을 크게 심화하고 우주의 많은 과정의 패턴을 이해하며 핵 에너지를 마스터하는 문제를 해결할 수 있었습니다. 방사능 교리는 비교적 짧은 기간에 과학 발전에 엄청난 영향을 미쳤습니다. 새로운 광선의 특성을 연구하면서 Becquerel은 그 특성을 설명하려고 했습니다. 그러나 그는 명확한 결론에 도달하지 못했고 방사능이 장기적 인광의 한 형태일 수 있다는 잘못된 견해를 오랫동안 유지했습니다. 곧 다른 과학자들이 새로운 현상에 대한 연구에 참여했으며 무엇보다도 배우자 Pierre와 Marie Curie가 참여했습니다. 뛰어난 능력과 부지런함을 보여준 젊은 폴란드 연구원 Maria Sklodowska (1867-1934)는 1894 년에 유명한 파리 대학교 인 Sorbonne에서 물리학과 수학에서 두 개의 자격증을 받았습니다. 처음에 그녀는 G. Lippmann 교수로부터 연구 주제를 가져와 경화된 강철의 자기적 특성을 연구하기 시작합니다. 주제의 발전은 그녀를 파리 산업 물리학 및 화학 학교로 이끈다. 그곳에서 그녀는 Pierre Curie(1859–1906)를 만나 그의 실험실에서 실험을 계속했습니다. 1895년 1897월 피에르와 마리아는 배우자가 되었습니다. XNUMX년 XNUMX월 딸이 태어난 후 Marie Skłodowska-Curie는 박사 학위 논문 작업을 시작하기로 결정합니다. 연구 과제를 명확하게 공식화하는 것이 중요했습니다. 이때 그녀는 베크렐의 발견에 대해 알게 된다. Marie Curie는 많은 수의 화학 원소를 참을성 있게 조사함으로써 연구를 시작했습니다. 그 중 일부는 우라늄과 같은 "베크렐 광선"의 근원입니까? 우라늄 화합물의 방사능에 대한 연구를 통해 그녀는 방사능이 화합물에 포함되어 있는지 여부에 관계없이 우라늄 원자에 속하는 속성이라는 결론을 내렸습니다. 동시에 그녀는 "공기에 전기 전도성을 부여하는 특성을 사용하여 우라늄 광선의 강도를 측정했습니다." 이 이온화 방법으로 그녀는 현상의 원자적 성질을 확신하게 되었습니다. "그런 다음 나는 같은 성질을 가진 다른 원소가 있는지 조사하기 시작했고, 이를 위해 당시에 알려진 모든 원소를 순수한 형태와 화합물로 모두 연구했습니다. 이 광선 중에서 토륨 화합물만이 다음과 같은 광선을 방출한다는 것을 발견했습니다. 우라늄." 광석 연구에 대한 Maria Sklodowska-Curie의 실험은 일부 우라늄과 토륨 광석이 "변칙적인" 방사능을 가지고 있음을 보여주었습니다. 이들의 방사능은 우라늄과 토륨에서 기대할 수 있는 것보다 훨씬 더 강한 것으로 나타났습니다. Maria Sklodowska-Curie는 다음과 같이 말했습니다. 그것들은 이미 조사되었고 새로운 화학 원소여야 했습니다." 이 가설을 검증하는 것의 중요성을 깨달은 피에르 퀴리는 결정에 대한 연구를 그만두고 마리가 구상한 연구에 합류했습니다. 그들의 실험을 위해 그들은 보헤미아의 St. Joachimsthal시에서 채굴된 우라늄 피치를 선택했습니다. 어려움에도 불구하고 연구는 성공적으로 진행되었습니다. 피에르 퀴리의 급여는 각종 경비를 충당하기에 겨우 충분했지만, 그들은 화학 연구를 수행하기 위해 조수를 고용하기로 결정했습니다. 그들은 젊은 자크 베몽이 되었습니다. 과학자들의 주요 노력은 분리하기가 더 쉽기 때문에 우라늄 피치 폐기물에서 라듐을 분리하는 데 집중되었습니다. 불리한 조건에서 수행되었으며 많은 노동력과 힘이 필요한이 어려운 작업에 8 년을 보냈습니다. 그 결과 Maria와 Pierre는 75톤의 요아힘스탈 우라늄 타르 폐기물에서 세계 최초의 라듐 데시그램을 얻을 수 있었습니다. 당시 가격은 800골드 프랑($15)이었습니다. 노력은 넉넉한 결과를 가져왔습니다. 18년 1898월 XNUMX일, 피에르와 마리 퀴리는 파리 과학 아카데미 회의에서 "레진 블렌드에 함유된 새로운 방사성 물질에 대하여" 보고서를 작성했습니다. 과학자들은 "우리가 수지 블렌드에서 추출한 물질은 분석적 특성에서 아직 설명되지 않은 금속을 포함하고 있으며 분석적 측면에서 비스무트와 비슷합니다. 새로운 금속의 존재가 확인되면 이를 폴로늄이라고 부를 것을 제안합니다. , 우리 중 하나의 고향 이름을 따서." 이 작업에서 처음으로 연구되는 현상을 방사능이라고 하고 광선을 방사성이라고 합니다. 새로운 원소인 폴로늄의 활성도는 우라늄의 활성도보다 400배 높은 것으로 밝혀졌습니다. 화학 분석 결과 상대적으로 방사능이 강한 우라늄 피치에서 바륨 원소를 분리하는 것도 가능했다. 염화바륨이 결정 형태의 수용액에서 분리되었을 때 방사능은 모액에서 결정으로 전달되었습니다. 이 결정의 스펙트럼 분석은 "분명히 알려진 어떤 원소에도 속하지 않는" 새로운 선의 존재를 보여주었습니다. 26년 1898월 900일, Curie와 J. Bemont 부부의 다음 기사가 게재되었습니다. "타르 광석에 포함된 새로운 고방사성 물질에 대해" 저자는 새로운 원소를 포함하는 우라늄 폐기물에서 물질을 분리하는 데 성공했다고 보고했습니다. , 방사능 특성을 부여하고 화학적 특성이 바륨과 매우 유사합니다. 그들은 새로운 원소를 라듐이라고 부를 것을 제안했습니다. 분리된 염화라듐의 활성은 우라늄의 활성보다 XNUMX배 더 높았다. 폴로늄과 라듐의 발견은 방사능 역사의 새로운 단계를 시작합니다. 1899년 XNUMX월 말, Sklodowska-Curie는 방사성 방사선의 본질, 물질적 특성을 제안했습니다. 그녀는 방사능이 중원소에만 있는 고유한 특성으로 판명될 수 있다고 믿었습니다. 같은 해에 A. Debjorn은 라듐과 폴로늄을 제외한 우라늄 피치에 다른 방사성 원소가 존재한다는 마리 퀴리의 가설을 테스트하면서 또 다른 발견을 했습니다. 희토류 원소와 티타늄. 새로운 물질의 화학적 성질은 라듐, 폴로늄과 다르며 활성은 우라늄보다 100만 배나 높았다. 000년에 A. Debjorn은 악티늄이라고 하는 이 새로운 방사성 원소의 분리를 발표했습니다. 따라서 1900 세기 초까지 우라늄, 토륨, 폴로늄, 라듐, 악티늄의 XNUMX 가지 방사성 물질이 알려졌습니다. 방사능 현상을 연구한 과학자는 마리와 피에르 퀴리만이 아니었다. Henri Becquerel은 파리에서 우라늄에 대한 연구를 계속했습니다. 독일의 G. Schmidt는 Curie와 동시에 토륨의 방사능을 발견했습니다. 1899년 독일 과학자 S. Meyer, E. Schweidler 및 F. Gisel은 독립적으로 자기장에서 "베크렐 광선"의 편향을 시연했습니다. 독일에서는 1899년 J. Elster와 G. Geitel이 방사성 원소의 화학적 불가분성에 대한 최초의 관찰 사례를 보고하고 방사능의 원자적 성질을 확인했습니다. 영국에서는 새로운 현상이 W. Crookes와 W. Ramsay의 실험실에서 주목을 받았습니다. 방사능은 유럽의 다른 과학 센터에서도 연구되었습니다. 1906년 피에르 퀴리는 사고로 사망했다. 이 충격에서 회복된 Marie Curie는 방사능 현상에 대한 연구를 계속했으며, 이는 곧 현대 과학의 가장 중요한 분야 중 하나가 되어 많은 재능 있는 연구자들의 관심을 끌었습니다. 저자: Samin D.K.
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