Forschungsgeschichte

Von schlechtem Wetter und guter Physik

Am Anfang war der Zufall. Als Henri Antoine Becquerel verwundert eine trotz Dunkelheit belichtete Fotoplatte in seinen H�nden h�lt, ist das Gl�ck zum T�chtigen gekommen: Er hat erstmals radioaktive Strahlung nachgewiesen. Am 25. August 1908 starb der franz�sische Physiker.

Henri Becquerel wird am 15. Dezember 1852 in eine kleine Wissenschaftler-Dynastie hinein geboren. Schon sein Gro�vater, Antoine C�sar, hatte sich als Mineraloge und Erforscher der Elektrizit�t, vor allem aber als Erfinder einer elektrochemischen Methode zur Metallgewinnung aus Erzen einen Namen gemacht. Er lehrte als Professor am Mus�e d'Histoire Naturelle in Paris, dessen Direktor er schlie�lich wurde.

Der Lehrstuhl am Naturkundemuseum wurde zu einer Art Familienerbst�ck, das vom Gro�vater Antoine auf Henris Vater Alexandre Edmond, dann auf Henri und schlie�lich auf dessen Sohn Jean �berging. Vier Generationen von Becquerels "im selben Haus, im selben Garten, im selben Labor", wie Jean es ausdr�ckte. Zun�chst aber durchlief Henri wie auch die anderen Familienmitglieder die Ecole Polytechnique in Paris, die Brutst�tte der franz�sischen Milit�r- und Wissenschaftselite.

Auf die Ausbildung an der Elitehochschule sattelte Henri Becquerel noch ein Ingenieursstudium an der Stra�enbau-Schule Ecole des Ponts et Chaussees, was ihm einen Posten in der Ministerialabteilung f�r Stra�en- und Br�ckenbau einbrachte, zu deren Chefingenieur er 1894 aufstieg. Zun�chst besch�ftigte sich Henri in seiner Forschung vor allem mit den Eigenschaften des Lichts. So gelang es ihm, die infraroten Banden des Sonnenlichts nachzuweisen. Au�erdem zeigte er, dass sich die Polarisation des Lichts nicht nur beim Eintritt in Festk�rper und Fl�ssigkeiten, sondern auch beim �bergang in Gase �ndern kann.

R�ntgenstrahlung als Ansto�

Im Jahr 1891 �bernahm er nach dem Tod seines Vaters dessen Lehrstuhl und erbte damit auch s�mtliche Laborausstattung inklusive einer stattlichen Sammlung leuchtf�higer Mineralien wie zum Beispiel Uransalze. Er folgte seinen Vorg�ngern in der Erforschung der Phosphoreszenz und Fluoreszenz. Schon wenige Jahre sp�ter war Henri zu einem der einflussreichsten Wissenschaftler Frankreichs geworden. Nicht etwa durch seine gewissenhafte, durch bescheidene Erfolge belohnte Forschung, sondern durch seine dreifache Professorent�tigkeit an der Ecole Polytechnique, dem Mus�e d'Histoire Naturelle sowie dem Conservatoire National des Arts et M�tiers.

Eine bedeutende wissenschaftliche Entdeckung stand bisher noch aus, sollte aber nicht mehr lang auf sich warten lassen. Irrtum und Zufall kamen ihm zur Hilfe. 1895 hatte Conrad R�ntgen Materie durchdringende Strahlung entdeckt, die er X-Strahlen nannte. Seine Aufnahmen schickte er an Kollegen quer durch Europa und wurde dadurch in k�rzester Zeit zu einer kleinen Ber�hmtheit.

Henri Poincar� stellte R�ntgens Ergebnisse am 10. Januar 1896 auf einer Sitzung der Franz�sischen Akademie der Wissenschaften vor. Auf Frage Henri Becquerels erkl�rt er, dass die mit Hilfe einer Kathodenstrahlr�hre erzeugten X-Strahlen von der Stelle der Anode ausgingen, die unter Beschuss am st�rksten leuchte. Mit der Lumineszenzforschung in den Genen und der passenden Ausr�stung im Labor macht sich Becquerel sogleich an die Arbeit, die X-Strahlung fluoreszierender Stoffe nachzuweisen.

Entdeckung der Radioaktivit�t

Becquerels Experiment ist simpel: Er wickelt eine photografische Platte in mehrere Lagen undurchsichtigen Papiers, platziert darauf eine unter Einstrahlung von Licht fluoreszierende Probe Uransalz aus den Best�nden seines Vaters und legt das Paket in die Sonne. Tats�chlich zeichnete sich auf der anschlie�end entwickelten Fotoplatte der Umriss der Probe ab. Das Ergebnis l�sst Becquerel an eine durchdringende Strahlung – �hnlich den X-Strahlen – in Folge von Fluoreszenz glauben. Ein Irrtum.

Ende Februar 1896 hatte Henri Becquerel ein weiteres Experiment mit einem Uransalz vorbereitet. Doch die Sonne hatte sich verzogen. So blieb das Paket aus Probe und verpackter Fotoplatte zwei Tage lang in einer dunklen Schublade liegen. Am 2. M�rz berichtet er dann der Akademie der Wissenschaften: "Da sich die Sonne tagelang nicht zeigte, entwickelte ich die fotografischen Platten am 1. M�rz in der Erwartung, nur ganz schwache Bilder vorzufinden. Ganz im Gegenteil, die Umrisse erschienen mit gro�er Intensit�t. Sofort dr�ngte sich mir der Gedanke auf, dass der Prozess demnach auch im Dunkeln weitergehen k�nnte."

Richtig. Es handelt sich nicht um Fluoreszenz, sondern um eine spontane und von der Beleuchtung unabh�ngige Strahlung des Uransalzes. Die meisten Wissenschaftler verloren an der von Marie Curie sp�ter Radioaktivit�t getauften Becquerel-Strahlung schnell das Interesse. Denn eine kaum begrenzte Zahl verschiedener Strahlen, von Kathoden- �ber Kanal- zu Gl�hw�rmchenstrahlung besch�ftigten damals die Forscher. Und in der �ffentlichkeit waren R�ntgens X-Strahlen an Unterhaltungswert ohnehin nicht zu �berbieten.

Die Nachwirkungen

Becquerel selbst forschte weiter mit Uran. Es gelang ihm nachzuweisen, dass sich die emittierte Strahlung durch magnetische Felder ablenken l�sst und Gase ionisiert. Sie besteht demnach aus den kurz zuvor von Joseph John Thomson identifizierten Elektronen, folgerte er. Au�erdem k�nnen die Strahlen auch die Haut verbrennen, wie Becquerel am eigenen Leib erfuhr. Seine Erkenntnisse f�hrten schlie�lich sogar zu ersten medizinischen Anwendungen.

Da Becquerel sich jedoch von anderen Forschungsgebieten mehr versprach, �berlie� er die Untersuchung der Becquerel-Strahlen weitgehend seiner Assistentin Marie Curie und deren Mann Pierre. Die beiden stie�en mit Polonium und Radium auf zwei Strahlungsquellen, die das Uran an Intensit�t weit in den Schatten stellen. 1903 erhielten alle drei gemeinsam den Nobelpreis f�r Physik.

F�nf Jahre sp�ter, am 25. August 1908, starb Antoine Henri Becquerel in Le Croisic an der franz�sischen Atlantikk�ste. Die von ihm entdeckte radioaktive Strahlung hat seither viele unterschiedliche Anwendungen gefunden, von der Medizin bis zur Kriegsf�hrung. Dabei mag der eigentliche Entdecker oft in den Hintergrund geraten sein, doch sp�testens 1986 war sein Name pl�tzlich wieder in aller Munde: Denn die in Folge des Reaktorunfalls von Tschernobyl stark erh�hte Radioaktivit�t in Pilzen, Haseln�ssen und Wildschweinen wird seit 1985 in Becquerel gemessen; die bis dahin verwendete Einheit Curie ist nicht mehr g�ltig.