El descubrimiento de la radioactividad; Becquerel.

El 1 de marzo de 1896,el físico francés Antoine Henri Becquerel (París, 15 de diciembre de 1852 – Le Croisic, 25 de agosto de 1908), colocó un cristal de uranilo sobre una placa fotográfica envuelta en papel negro y puso todo ello en el antepecho de la ventana. Cuando reveló la placa después de unas cuantas horas de exposición a la luz del sol, observó claramente una mancha oscura debajo del sitio en que había sido colocado el cristal de uranilo. Repitió el experimento varias veces y siempre apareció la mancha oscura, aunque puso papel más negro envolviendo la placa fotográfica.

En un experimento posterior, intercaló una moneda entre los cristales y la envoltura opaca; tras unas horas de exposición, verificó que la imagen de la moneda se perfilaba en la placa. Hizo ensayos con el mineral en caliente, en frío, pulverizado, disuelto en ácidos y la intensidad de radiación era siempre la misma. Por tanto, esta nueva propiedad de la materia no dependía de la forma física o química en la que se encontraban los átomos del cuerpo radiactivo, sino que era una propiedad que radicaba en el interior mismo del átomo.

Fue galardonado con el Premio Nobel de Física del año 1903 conjuntamente con Marie y Pierre Curie por su descubrimiento de la radioactividad.
Antoine Henri Becquerel estudió en el Lycée Louis-le-Grand, para ingresar el 1874 en la École des Ponts et Chausées (Escuela de Caminos y Puentes), donde permaneció durante tres años y finalmente se doctoró. En 1892 sucedió a su padre en la cátedra del Museo de Historia Natural, y en 1895 llegó a profesor de la Escuela Politécnica.

En 1894 fue nombrado jefe de ingenieros del Ministerio francés de Caminos y Puentes. En su primera actividad en el campo de la experimentación científica investigó fenómenos relacionados con la rotación de la luz polarizada, causada por campos magnéticos. Posteriormente se dedicó a examinar el espectro resultante de la estimulación de cristales fosforescentes con luz infrarroja.

El físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X en 1895, mientras experimentaba con los tubos de Hittorff-Crookes y la bobina de Ruhmkorff para investigar la fluorescencia violeta que producían los rayos catódicos.  En París, la Academia francesa encargó a Henri Becquerel que investigara si los desconocidos Rayos X podían ser producidos por ciertas sales minerales que manifestaban fluorescencia al ser sometidas a la luz del sol.. Para estos estudios, escogió cristales de un mineral conocido como “uranilo” (doble sulfato de uranio y potasio) que había estudiado antes a causa de sus acusadas propiedades fluorescentes.

El 24 de febrero de 1896, lee una ponencia ante la Academia Francesa de Ciencias en la que presenta su investigación sobre el efecto de la radiación fluorescente sobre cristales de sulfatos dobles de uranio y postasio.

Como Becquerel creía que la radiación es el resultado de la iluminación exterior, el 1 de marzo de 1896 colocó un cristal de uranilo sobre una placa fotográfica envuelta en papel negro y puso todo ello en el antepecho de la ventana. Cuando reveló la placa después de unas cuantas horas de exposición a la luz del sol, observó claramente una mancha oscura debajo del sitio en que había sido colocado el cristal de uranilo. Repitió el experimento varias veces y siempre apareció la mancha oscura, aunque puso papel más negro envolviendo la placa fotográfica.

En un experimento posterior, intercaló una moneda entre los cristales y la envoltura opaca; tras unas horas de exposición, verificó que la imagen de la moneda se perfilaba en la placa. Hizo ensayos con el mineral en caliente, en frío, pulverizado, disuelto en ácidos y la intensidad de radiación era siempre la misma. Por tanto, esta nueva propiedad de la materia no dependía de la forma física o química en la que se encontraban los átomos del cuerpo radiactivo, sino que era una propiedad que radicaba en el interior mismo del átomo.

Más tarde, Becquerel encontró que podía observar la radiación colocando la fuente cerca de un electroscopio, un sencillo instrumento que responde a una carga electrostática inducida. La radiación de Becquerel cargaba el metal conductor en el electroscopio, lo que significaba que estaba generando iones (partículas cargadas) en el aire que atravesaba. Pese a todo nunca reconoció la trascendencia de su descubrimiento y siguió apegado a la convicción de que lo que había observado era una nueva e inusual forma de fosforescencia que surgía, por así decir, de la emisión (tras ser almacenada en la molécula) de energía en forma de luz visible.

Estos rayos se denominaron en un principio rayos Becquerel en honor a su descubridor.

Posteriormente Becquerel demostró que, contra el supuesto inicial, la radiación que velaba la placa no consistía no en rayos X, sino en tres tipos de radiación: a, β y γ.

En 1900 halló que la radiación Beta está integrada por electrones y en 1901 que el radio se podía utilizar para destruir tumores , origen de la radioterapia..

El 12 de junio de 1901, Becquerel realizó una demostración en la Academia de Ciencias de París de la nueva propiedad de la materia,

Ante el pleno de los académicos el físico exhibió un pequeño fragmento de radio que tenía la propiedad de ser luminoso por sí mismo, es decir, que la claridad que emanaba de él no es provocada por una reacción química ni por almacenamiento de luz solar. Becquerel declara que “las radiaciones parecen atravesar los cuerpos como un flujo de polvo que atraviesa una rendija o, mejor aún, como una granizada de proyectiles atravesando un blanco“.

El estudio del nuevo fenómeno y su desarrollo posterior (así como la denominación de radioactividad) se debe casi exclusivamente al matrimonio de Marie y Pierre Curie, quienes encontraron otras sustancias radiactivas: el torio, el polonio y el radio. La intensidad de la radiación emitida era proporcional a la cantidad de uranio presente, por lo que Marie Curie dedujo que la radiactividad es una propiedad atómica. El fenómeno de la radiactividad se origina exclusivamente en el núcleo de los átomos radiactivos. Se cree que se origina debido a la interacción neutrón-protón. Al estudiar la radiación emitida por el radio, se comprobó que era compleja, pues al aplicarle un campo magnético parte de ella se desviaba de su trayectoria y otra parte no.

La radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos, inestables, que son capaces de transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.

La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción lo constituye el neutrón, que posee carga neutra (igual carga positiva como negativa), pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones.

La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son “inestables”, es decir, que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que, para alcanzar su estado fundamental, deben perder energía. Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de partículas con una determinada energía cinética. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X) o de sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el uranio que, con el transcurrir de los siglos, acaba convirtiéndose en plomo.

La radiactividad se aprovecha para la obtención de energía nuclear, se usa en medicina (radioterapia y radiodiagnóstico) y en aplicaciones industriales (medidas de espesores y densidades, entre otras).

En honor de Becquerel  se bautizó una unidad de medida de actividad radiactiva en el Sistema Internacional de Unidades: el becquerel. Un becquerel se define como la actividad de una cantidad de material radiactivo con decaimiento de un núcleo por segundo. Equivale a una desintegración nuclear por segundo. La unidad de Bq es por consiguiente inversa al segundo.

En su honor también se ha nombrado el cráter Becquerel en la Luna, y el cráter Becquerel de Marte.

Entre sus obras destacan Investigación sobre la fosforescencia (1882-1897) y Descubrimiento de la radiación invisible emitida por el uranio (1896-1897).