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Nach der Entdeckung der faszinierenden Eigenschaften von Röntgenstrahlung im Jahr 1895 begannen sich umso mehr Physiker für diese neuartigen Strahlen zu interessieren und daran zu forschen. Auch Antoine Henri Becquerel, Professor für Physik in Paris, untersuchte in dieser Zeit die Phosphoreszenz von Uransalzen, denn er vermutete einen Zusammenhang dieses Phänomens mit der Röntgenstrahlung. Phosphoreszierende Stoffe leuchten im Dunkeln nach, wenn sie zuvor mit Licht bestrahlt wurden. Nach der Entdeckung der Röntgenstrahlen nahm Becquerel an, dass auch vom Uransalz Röntgenstrahlen ausgehen könnten, wenn er das Material mit Sonnenlicht anregte.
Vom Zufall in der Wissenschaft
Serendipity: Das englische Wort für die „glückliche Fügung“ drückt aus, was in der Forschung manchmal eine grosse Rolle spielt – der völlig ungeplante „Aha“-Moment im Labor! In dieser Artikelserie geht es um bahnbrechende Erfindungen und Erkenntnisse, die wir im Grunde Zufällen oder Missgeschicken zu verdanken haben.
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Strahlung „aus dem Nichts“
Um seine These zu prüfen, startete Becquerel im Jahr 1896 folgendes Experiment: Er packte Fotopapier in lichtundurchlässiges Papier und darauf ein Stück Uransalz und legte diesen Versuchsaufbau dann in die Sonne. Er erhoffte sich eine ähnliche Beobachtung, wie Röntgen sie schon gemacht hatte, also dass die X-Strahlen ausgehend vom Uransalz die lichtundurchlässige Abschirmung durchdringen und ihre Spur auf dem Fotopapier hinterlassen würden. Dies geschah tatsächlich. Eines Tages legte er seine Versuchsmaterialien in eine dunkle Schublade, ohne dass das Uransalz vorher durch Licht angeregt worden war. Als er den Versuchsaufbau später wieder hervorholte, sah er, dass wiederum ein geschwärzter Abdruck auf dem Fotopapier entstanden war – ohne jegliche Sonneneinstrahlung!
Ein Forschungsprojekt für Marie Curie
Diese zufällige Beobachtung widerlegte seine Theorie und war gleichzeitig der Anfang einer der grössten Entdeckungen der Menschheit: Becquerel hatte erkannt, dass vom Uransalz eine bis anhin unbekannte Strahlung ausgeht. Er nannte sie radioaktive Strahlung. Marie Curie, die zu jener Zeit seine Doktorandin war, forschte daraufhin zusammen mit ihrem Mann Pierre Curie an den neuartigen Strahlen. Sie fand heraus, dass verschiedene Uranverbindungen unterschiedlich stark strahlten, und folgerte daraus richtig, dass die Strahlung nicht eine Eigenschaft bestimmter chemischer Verbindungen war, sondern auf irgendeine Weise von einzelnen Atomen ausgehen musste. Ähnliche Strahlungseigenschaften fand sie bei Thorium und entdeckte die neuen, radioaktiven Elemente Radium und Polonium. Letzteres wurde nach Marie Curies Heimatland Polen benannt. Sieben Jahre nach Henri Becquerels Entdeckung der radioaktiven Strahlung wurde ihm zusammen mit Marie und Pierre Curie der Nobelpreis für Physik verliehen.
Becquerel konnte seinen Ruhm nur wenige Jahre geniessen; mit nur 55 Jahren verstarb er, vermutlich an den Folgen der Radioaktivität, der er sich bei seiner Forschung ausgesetzt hatte. Jahrzehnte nach seinem Tod wurde „Becquerel“ als Name der Einheit für den radioaktiven Zerfall von Stoffen definiert; sie bezeichnet die Anzahl Atomkerne, die pro Sekunde zerfallen.