Vienas iš labiausiai žinomų atsitiktinių atradimų fizikos istorijoje yra prancūzų fiziko Bekerelio 1896 m. kovo mėnesį atrastas savaiminis radioaktyvumas. Henris Bekerelis (pranc. Henri Becquerel) buvo gerai pasiruošęs padaryti jaudinantį atradimą, kuris buvo atliktas praėjus vos keliems mėnesiams po rentgeno spindulių atradimo. Henris Bekerelis gimė 1852 m. Paryžiuje iškilių fizikų šeimoje. Sekdamas tėvo ir senelio pėdomis, jis užėmė taikomosios fizikos katedrą Nacionaliniame gamtos istorijos muziejuje Paryžiuje. 1883 m. jis pradėjo studijuoti fluorescenciją ir fosforescenciją – temą, kurios ekspertas buvo jo tėvas Edmundas Bekerelis (pranc. Edmond Becquerel). Kaip ir jo tėvas, Henris ypač domėjosi uranu ir jo junginiais. Jis taip pat buvo įgudęs fotografuoti.
Kas Atrado Radioaktyvumo Reiškinį?
Kaip buvo atrastas radioaktyvumo reiškinys:
1896 m. pradžioje mokslo bendruomenė buvo sužavėta neseniai atrasta naujo tipo spinduliuote. Vilhelmas Konradas Rentgenas išsiaiškino, kad vamzdžiai, kuriuos jis naudojo katodiniams spinduliams tirti, skleidžia naujo tipo nematomą spindulį, kuris galėjo prasiskverbti per juodą popierių. Naujai atrasti rentgeno spinduliai taip pat prasiskverbė į minkštuosius kūno audinius, o medikų bendruomenė iškart pripažino jų naudingumą vaizdavimui. Bekerelis pirmą kartą apie Rentgeno atradimą išgirdo 1896 m. sausį per Prancūzijos mokslų akademijos posėdį. Sužinojęs apie Rentgeno radinį, jis pradėjo ieškoti ryšio tarp fosforescencijos, kurią jau tyrinėjo, ir naujai atrastų rentgeno spindulių.
Henris Bekerelis manė, kad jo tyrinėtos fosforescuojančios urano druskos gali sugerti saulės šviesą ir skleisti ją kaip rentgeno spindulius. Norėdamas patikrinti šią idėją, kuri vėliau pasirodė klaidinga, Bekerelis suvyniojo fotografines lėkštes į juodą popierių, kad saulės šviesa jų nepasiektų. Tada jis padėjo urano druskos kristalus ant apvyniotų plokščių ir visą įrenginį pastatė lauke saulėje. Kai jis sukūrė plokšteles, jis pamatė kristalų kontūrus. Jis taip pat padėjo objektus, pvz., monetas arba metalines figūras, tarp kristalų ir fotografinės plokštės. Tokiu būdu nustatė, kad ant fotografinių plokščių lieka tų formų kontūrai. Bekerelis tai suprato kaip įrodymą, kad jo idėja buvo teisinga. Tai reiškia, kad fosforuojančios urano druskos sugeria saulės šviesą ir skleidžia skvarbią spinduliuotę, panašią į rentgeno spindulius. Apie šį rezultatą jis pranešė 1896 m. vasario 24 d. Prancūzijos mokslų akademijos posėdyje.
1896 m. Henris Bekerelis naudojo natūralius fluorescencinius mineralus, kad ištirtų rentgeno spindulių savybes, kurias 1895 m. atrado Vilhelmas Rentgenas. Jis paveikė kalio uranilo sulfatą saulės šviesoje, o tada padėjo jį ant fotografinių plokštelių, suvyniotų į juodą popierių. Bekerelis manė, kad uranas sugeria saulės energiją ir išspinduliuoja ją kaip rentgeno spindulius. Ši hipotezė buvo paneigta vasario 26–27 dienomis, kai jo eksperimentas „žlugo“, nes Paryžiuje tuo metu buvo debesuota. Ieškodamas papildomo patvirtinimo, ką rado, jis planavo tęsti savo eksperimentus, tačiau Paryžiaus orai nebendradarbiavo. Tai yra vasario pabaigoje kelias ateinančias dienas buvo apsiniaukę. Manydamas, kad be ryškios saulės šviesos negalėtų atlikti jokių tyrimų, Bekerelis padėjo savo urano kristalus ir fotografines plokšteles į stalčių. Kovo 1 dieną jis atidarė stalčių, tikėdamasis pamatyti tik labai silpną vaizdą. Vietoj to vaizdas buvo stebėtinai aiškus. Kitą dieną, kovo 2 d., Bekerelis Mokslų akademijoje pranešė, kad urano druskos skleidžia spinduliuotę be jokios saulės šviesos stimuliacijos.
Daugelis žmonių stebėjosi, kodėl Bekerelis išvis sukūrė plokštes tą debesuotą kovo 1 d., nes jis nesitikėjo nieko pamatyti. Galbūt jį paskatino paprastas mokslinis smalsumas. Galbūt jam buvo daromas spaudimas turėti ką pranešti kitos dienos susitikime, o gal jis tiesiog buvo nekantrus. Kad ir kokia būtų priežastis, dėl kurios sukūrė plokšteles, Bekerelis suprato, kad pastebėjo kažką reikšmingo. Jis atliko papildomus bandymus, kad patvirtintų, jog saulės šviesa iš tiesų nereikalinga, ir urano druskos spinduliuoja pačios. Jo nuostabai vaizdai buvo stiprūs ir aiškūs, įrodantys, kad uranas skleidžia spinduliuotę be išorinio energijos šaltinio, pavyzdžiui, saulės. Tai reiškia, kad Bekerelis atrado radioaktyvumą. Henris Bekerelis naudojo aparatą, kad parodytų, jog jo atrasta spinduliuotė negali būti rentgeno spinduliai. Rentgeno spinduliai yra neutralūs ir negali būti paveikti magnetiniame lauke. Naujoji spinduliuotė buvo paveikta magnetinio lauko taip, kad buvo įkrauta ir skyrėsi nuo rentgeno spindulių, o tai reiškia, kad jo spinduliai gali būti nukreipti elektrinių ir magnetinių laukų. Į magnetinį lauką patekus įvairioms radioaktyviosioms medžiagoms, jos paslinkdavo į skirtingas puses arba visai nusikreipdavo. Tai parodė, kad yra trys radioaktyvumo klasės: neigiamas, teigiamas ir elektriškai neutralus.
Tolesni radioaktyvumo tyrinėjimai:
Daugelis mokslininkų vis dar buvo įsitraukę į naujausius rentgeno spindulių atradimus, tačiau 1898 m. Mari ir Pjeras Kiuri (pranc. Marie ir Pierre Curie) Paryžiuje pradėjo tyrinėti urano spindulius. Kiuri išgavo uraną iš rūdos ir, savo nuostabai, nustatė, kad likusi rūda buvo aktyvesnė nei grynas uranas. Jie padarė išvadą, kad rūdoje yra kitų radioaktyvių elementų. Taip pat sugalvojo, kaip išmatuoti radioaktyvumo intensyvumą, ir netrukus aptiko kitų radioaktyvių elementų: polonį, torį ir radį. Mari Kiuri sukūrė terminą „radioaktyvumas“, kad apibūdintų naują reiškinį. Prireikė dar ketverių metų apdoroti tonas rūdos, kad būtų pakankamai izoliuotas kiekvienas elementas, kad būtų galima nustatyti jų chemines savybes. Netrukus Ernestas Ruterfordas naujus spindulius atskyrė į alfa, beta ir gama spinduliuotę. Jis atliko daug bandymų ir klasifikavo spinduliuotes pagal gebėjimą prasiskverbti į medžiagą.
Kadangi alfa dalelės turi daugiau elektros krūvio, yra masyvesnės ir juda lėtai, palyginti su beta ir gama dalelėmis, jos daug lengviau sąveikauja su medžiaga. Beta dalelės yra daug mažesnės masės ir juda greičiau, tačiau vis tiek yra elektra įkrautos. Vieno milimetro storio arba kelių metrų oro aliuminio lakštas sustabdys šiuos elektronus ir pozitronus. Kadangi gama spinduliai neturi elektros krūvio, prieš sąveikaudami jie gali prasiskverbti didelius atstumus per medžiagas, o norint sustabdyti daugumą gama spindulių reikia kelių centimetrų švino arba metro betono. 1902 m. Ruterfordas ir Frederikas Sodis radioaktyvumą paaiškino kaip spontanišką elementų transmutaciją. Bekerelis ir Kiuri pasidalijo 1903 m. Nobelio premiją už darbą radioaktyvumo srityje.
