هنري بيكريل

كان أنطوان هنري بيكريل ⁽ 15 ديسمبر 1852 - 25 أغسطس 1908) فيزيائيًا تجريبيًا فرنسيًا ^{تقاسم جائزة} نوبل في الفيزياء عام 1903 مع ماري وبيير كوري لاكتشافه النشاط الإشعاعي . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

وُلد أنطوان هنري بيكريل في 15 ديسمبر 1852 في باريس . وكان جده، أنطوان سيزار بيكريل ، ووالده، إدموند بيكريل ، وابنه لاحقًا، جان بيكريل ، جميعهم فيزيائيين بارزين. ^{[ 5 ] : 44}

التحق بيكريل بمدرسة ليسيه لويس لو غران ، قبل أن يدرس الهندسة في المدرسة المتعددة التقنيات (1872-1874) ومدرسة الجسور والطرق (1874-1877). ^{[ 6 ]} في عام 1888، حصل على درجة الدكتوراه في العلوم من جامعة باريس . وكانت أطروحته حول الاستقطاب المستوي للضوء، مع ظاهرة التفسفر وامتصاص الضوء بواسطة البلورات. ^{[ 7 ]}

في عام 1878، أصبح بيكريل مساعدًا في المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي ، حيث عُيّن أستاذًا للفيزياء التطبيقية في عام 1892. وفي عام 1894، أصبح كبير المهندسين في إدارة الطرق والجسور . وفي عام 1895، أصبح أستاذًا في المدرسة المتعددة التقنيات. ^{[ 6 ]}

يُعد اكتشاف بيكريل للنشاط الإشعاعي التلقائي مثالًا شهيرًا على الصدفة السعيدة . لطالما كان بيكريل مهتمًا بالتفسفر ، وهو انبعاث ضوء بلون معين بعد تعريض الجسم لضوء بلون آخر. في أوائل عام 1896، سادت موجة من الحماس عقب اكتشاف فيلهلم رونتجن للأشعة السينية في أواخر عام 1895. خلال التجربة، وجد رونتجن أن أنابيب كروكس التي كان يستخدمها لدراسة أشعة الكاثود تُصدر نوعًا جديدًا من الأشعة غير المرئية القادرة على اختراق الورق الأسود. ^{[ 8 ]} علم بيكريل باكتشاف رونتجن خلال اجتماع للأكاديمية الفرنسية للعلوم في 20 يناير، حيث قرأ زميله هنري بوانكاريه ورقة رونتجن البحثية الأولية. ^{[ 5 ] : 43} بدأ بيكريل "بالبحث عن صلة بين الفسفورية التي كان يدرسها بالفعل والأشعة السينية المكتشفة حديثًا" ^{[ 8 ]} لرونتجن، واعتقد أن المواد الفسفورية قد تُصدر إشعاعًا نافذًا يشبه الأشعة السينية عند إضاءتها بضوء الشمس الساطع؛ وكان لديه مواد فسفورية متنوعة، بما في ذلك بعض أملاح اليورانيوم، لتجاربه. ^{[ 5 ]}

خلال الأسابيع الأولى من شهر فبراير، قام بيكريل بوضع طبقات من العملات المعدنية أو أشياء أخرى على ألواح التصوير، ثم لفّها بورق أسود سميك، ووضع فوقها مواد فسفورية، وعرّضها لضوء الشمس الساطع لعدة ساعات. أظهرت الألواح بعد تحميضها ظلال الأشياء. وفي 24 فبراير، نشر نتائجه الأولى. إلا أن يومي 26 و27 فبراير كانا مظلمين وغائمين خلال النهار، فترك بيكريل ألواحه ذات الطبقات في خزانة مظلمة خلال هذين اليومين. ومع ذلك، شرع في تحميض الألواح في 1 مارس، ثم اكتشف اكتشافه المذهل: كانت ظلال الأشياء واضحة تمامًا سواءً في الظلام أو عند تعريضها لأشعة الشمس. وشهد كل من ويليام كروكس وجان ، ابن بيكريل البالغ من العمر 18 عامًا ، هذا الاكتشاف. ^{[ 5 ] : 46}

بحلول مايو 1896، وبعد تجارب أخرى شملت أملاح اليورانيوم غير الفسفورية، توصل بيكريل إلى التفسير الصحيح، وهو أن الإشعاع النافذ ينبعث من اليورانيوم نفسه، دون الحاجة إلى أي إثارة من مصدر طاقة خارجي. ^{[ 9 ]} تلا ذلك فترة من البحث المكثف في النشاط الإشعاعي، بما في ذلك تحديد أن عنصر الثوريوم مشع أيضًا، واكتشاف عنصري البولونيوم والراديوم المشعين على يد ماري كوري وزوجها بيير كوري . أدى البحث المكثف في النشاط الإشعاعي إلى نشر بيكريل سبع أوراق بحثية حول هذا الموضوع في عام 1896. ^{[ 6 ]} سمحت تجارب بيكريل الأخرى له بالتعمق في البحث في النشاط الإشعاعي وفهم جوانب مختلفة من المجال المغناطيسي عند إدخال الإشعاع فيه. "عندما وُضعت مواد مشعة مختلفة في المجال المغناطيسي، انحرفت في اتجاهات مختلفة أو لم تنحرف على الإطلاق، مما يدل على وجود ثلاثة أنواع من النشاط الإشعاعي: سالب، وموجب، ومتعادل كهربائيًا." ^{[ 10 ]}

وكما هو شائع في العلوم، كاد اكتشاف النشاط الإشعاعي أن يتم قبل ذلك بنحو أربعة عقود، وتحديدًا في عام 1857، عندما لاحظ أبيل نيبس دي سان فيكتور ، الذي كان يُجري أبحاثًا في مجال التصوير الفوتوغرافي تحت إشراف ميشيل أوجين شيفرول ، أن أملاح اليورانيوم تُصدر إشعاعًا يُمكن أن يُعتم مستحلبات التصوير. ^{[ 11 ] [ 12 ]} وبحلول عام 1861، أدرك نيبس دي سان فيكتور أن أملاح اليورانيوم تُنتج "إشعاعًا غير مرئي للعين المجردة". ^{[ 13 ]} كان نيبس دي سان فيكتور يعرف إدموند بيكريل، والد هنري بيكريل. وفي عام 1868، نشر إدموند بيكريل كتابًا بعنوان "الضوء: أسبابه وآثاره ". وفي الصفحة 50 من المجلد الثاني، أشار إدموند إلى أن نيبس دي سان فيكتور لاحظ أن بعض الأجسام التي تعرضت لأشعة الشمس يُمكن أن تُعرّض ألواح التصوير الفوتوغرافي للضوء حتى في الظلام. ^{[ 14 ]} وأشار نيبس كذلك إلى أنه من جهة، يتضاءل التأثير إذا وُضع عائق بين اللوحة الفوتوغرافية والجسم المعرض للشمس، ولكن "... من جهة أخرى، يزداد التأثير عندما يُغطى السطح المعرض للشمس بمواد تتأثر بسهولة بالضوء، مثل نترات اليورانيوم ...". ^{[ 14 ]}

التجارب

وفي معرض وصفه لها أمام الأكاديمية الفرنسية للعلوم في 27 فبراير 1896، قال:

يُلف لوح لوميير الفوتوغرافي المغطى بمستحلب بروميد بورقتين من الورق الأسود السميك جدًا، بحيث لا يتعكر لون اللوح عند تعريضه للشمس ليوم كامل. ثم توضع على الورقة الخارجية قطعة من المادة الفسفورية، ويُعرض اللوح بأكمله للشمس لعدة ساعات. عند تحميض اللوح الفوتوغرافي، يُلاحظ ظهور صورة ظلية للمادة الفسفورية باللون الأسود على الفيلم السلبي. إذا وُضعت بين المادة الفسفورية والورقة قطعة نقدية أو شبكة معدنية مثقوبة بتصميم مقصوص، تظهر صورة هذه الأشياء على الفيلم السلبي  ... يُستنتج من هذه التجارب أن المادة الفسفورية المذكورة تُصدر أشعة تخترق الورق المعتم وتُختزل أملاح الفضة. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

لكن المزيد من التجارب دفعته إلى الشك في هذه الفرضية ثم التخلي عنها. وفي 2 مارس 1896، أفاد بما يلي:

سأركز بشكل خاص على الحقيقة التالية، التي تبدو لي بالغة الأهمية وتتجاوز الظواهر المتوقعة: إن نفس القشور البلورية [لكبريتات يورانيل البوتاسيوم]، المرتبة بنفس الطريقة بالنسبة للألواح الفوتوغرافية، وفي نفس الظروف، ومن خلال نفس الشاشات، ولكن مع حمايتها من أشعة الشمس وحفظها في الظلام، لا تزال تُنتج نفس الصور الفوتوغرافية. إليكم كيف توصلتُ إلى هذه الملاحظة: من بين التجارب السابقة، أُجري بعضها يومي الأربعاء 26 والخميس 27 فبراير، ولأن الشمس لم تكن تشرق إلا بشكل متقطع في هذين اليومين، أبقيتُ الأجهزة جاهزة وأعدتُ الصناديق إلى ظلمة درج الخزانة، تاركًا قشور ملح اليورانيوم في مكانها. ولأن الشمس لم تشرق في الأيام التالية، قمتُ بتحميض الألواح الفوتوغرافية في الأول من مارس، متوقعًا أن أجد الصور باهتة للغاية. بدلاً من ذلك، ظهرت الظلال بوضوح شديد... من الفرضيات التي تتبادر إلى الذهن بشكل طبيعي أن نفترض أن هذه الأشعة، التي تشبه آثارها إلى حد كبير آثار الأشعة التي درسها كل من م. لينارد وم. رونتجن، هي أشعة غير مرئية تنبعث من الفسفورية وتستمر لفترة أطول بكثير من مدة استمرار الأشعة الضوئية المنبعثة من هذه الأجسام. ومع ذلك، فإن التجارب الحالية، وإن لم تكن مناقضة لهذه الفرضية، لا تدعم هذا الاستنتاج. آمل أن تتمكن التجارب التي أجريها حاليًا من توضيح هذه الفئة الجديدة من الظواهر. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

في عام 1900، قاس بيكريل خصائص جسيمات بيتا ، ولاحظ أنها تتطابق في خصائصها مع خصائص الإلكترونات عالية السرعة المنبعثة من النواة . ^{[ 6 ] [ 19 ]} وفي العام التالي، اكتشف إمكانية استخدام النشاط الإشعاعي في الطب؛ إذ ترك قطعة من الراديوم في جيب سترته، ولاحظ أنه قد تعرض لحروق منها. أدى هذا الاكتشاف إلى تطوير العلاج الإشعاعي ، الذي يُستخدم الآن لعلاج السرطان. ^{[ 6 ]}

توفي بيكريل في 25 أغسطس 1908 في لو كروازيك عن عمر يناهز 55 عامًا. ^{[ 6 ]} توفي إثر نوبة قلبية، ^{[ 5 ] : 49} ولكن ورد أنه "أصيب بحروق خطيرة على جلده ، يُرجح أنها ناجمة عن التعامل مع مواد مشعة". ^{[ 20 ]}

سُميت وحدة قياس النشاط الإشعاعي في النظام الدولي للوحدات (SI) باسم بيكريل. [ 26 ^{] كما سُميت} فوهة بركانية على سطح القمر، وفوهة أخرى على سطح المريخ، باسمه. [ 27 ^{] [ 28 ] وسُمي معدن} البيكرليت ، وهو معدن يحتوي على اليورانيوم، باسمه. ^{[ 29 ]} وسُمي الكويكب 6914 بيكريل تكريماً له. ^{[ 30 ]}

• Henri Becquerel on Nobelprize.org including the Nobel Lecture, "On Radioactivity, a New Property of Matter", 11 December 1903
• سيرة بيكريل المختصرة ( مؤرشفة في 7 يونيو 2011 على موقع Wayback Machine) واستخدام اسمه كوحدة قياس في النظام الدولي للوحدات (SI).
• قائمة مراجع مشروحة لهنري بيكريل من مكتبة ألسوس الرقمية للقضايا النووية
• هنري بيكريل، وحدة النشاط الإشعاعي المشتقة من النظام الدولي للوحدات
• "هنري بيكريل: اكتشاف النشاط الإشعاعي"، مقالات بيكريل لعام 1896 متاحة على الإنترنت وتم تحليلها على BibNum [انقر على "à télécharger" للنسخة الإنجليزية] .
• تشيشولم، هيو ، محرر. (1911). "بيكيريل"  . الموسوعة البريطانية . المجلد  3 (  الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج.
• "الحلقة 4 - هنري بيكريل" . المدرسة المتعددة التقنيات. 30 يناير 2019. مؤرشفة من الأصل في 11 ديسمبر 2021 - عبر يوتيوب.