Odkrycie promieni uranowych

Becquerel był jednym z tych, którzy uważali, że może istnieć związek między fosforescencją a dziwnymi, niewidzialnymi promieniami odkrytymi przez Wilhelma Röntgena. W swoim laboratorium w Muséum national d’histoire naturelle w Paryżu badał obrazy pozostawione na płytach fotograficznych przez sole uranu, które wcześniej zostały wystawione na działanie słońca. Naukowiec opisał swoje obserwacje w notatce do „Comptes Rendus de l’Académie des Sciences”¹ : Płytę fotograficzną owijamy w dwie grube warstwy czarnego papieru […] nie jest ona wystawiona na działanie promieni słonecznych. Próbkę substancji fosforyzującej umieszczamy nad papierem, całość zaś wystawiamy na kilka godzin na działanie światła. Kiedy klisza fotograficzna zostaje wywołana, widać na niej zarys substancji fosforyzującej; na negatywie jest on widoczny w postaci czarnej plamy. Jeśli umieścimy między papierem a substancją fosforyzującą monetę lub kawałek metalu, obiekty te będą widoczne na negatywie².

Przypadek zakłócił serię eksperymentów Becquerela i dał mu możliwość dokonania odkrycia, które zrewolucjonizowało fizykę: w lutym 1896 roku w Paryżu słońce nie pojawiało się przez kilka kolejnych dni, uniemożliwiając jego eksperymenty:

26 i 27 lutego 1896 roku pogoda w Paryżu była deszczowa i pochmurna. Becquerel nie mógł naświetlać światłem słonecznym kolejnych próbek, wobec czego schował minerał razem z kliszą fotograficzną w ciemnej szufladzie. Słońce ukazało się dopiero w niedzielę 1 marca. Chcąc sprawdzić, czy na kliszy wystąpiły jakieś ślady zaczernienia spowodowane przez znikomą fosforescencję wywołaną przez słabe światło rozproszone, wywołał ją. Trudno dziś dociekać, dlaczego uczony tak postąpił […] 2 marca 1896 roku na posiedzeniu Akademii Nauk Henri Becquerel ogłosił, że minerał zawierający najcięższy wówczas pierwiastek chemiczny uran emituje nowe, nieznane promieniowanie bez uprzedniego naświetlania³.

W ten sposób Becquerel odkrył przez przypadek, że nawet bez wystawienia na działanie słońca, a więc nawet gdy nie emitował światła przez fosforescencję, uran był zdolny do zaczerniania płyt fotograficznych. Wśród obrazów uzyskanych w tej nowej serii eksperymentów był słynny krzyż maltański, który Becquerel umieścił między płytą fotograficzną a solami uranu.

Szczęśliwym zbiegiem okoliczności Becquerel wybrał klisze fotograficzne... Czy była to ciekawość naukowca czy intuicja?

Becquerel szybko wykazał, że płyty były zaczerniane przez niewidzialne promieniowanie emitowane przez uran w każdej chwili, niezależnie od zjawiska fosforescencji. To niewidzialne promieniowanie było pod pewnymi względami podobne do promieniowania rentgenowskiego, ale miało jedną niezwykłą różnicę: było emitowane przez uran spontanicznie, bez potrzeby jakiegokolwiek zewnętrznego wkładu energii. Naukowcy nazwali to nowe zjawisko promieniowaniem uranowym.