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07 marzo 2023

La dinastía Becquerel, los amos de la luz

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La palabra “Becquerel” evoca la unidad de radiactividad derivada del Sistema Internacional de Unidades, el bequerelio (Bq). Honra al físico francés Henri Becquerel, descubridor de este fenómeno y que en 1903 compartió el Nobel de Física con los también pioneros Marie Skłodowska-Curie y su esposo Pierre. Pero en el apellido Becquerel hay mucho más: el caso inusual de una dinastía científica que cubrió casi dos siglos a lo largo de cuatro generaciones, y cuyo fundador mereció un lugar entre los 72 nombres que decoran el friso de la torre Eiffel.

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Becquerel, como otros, defendía que el fluido eléctrico se debía a una reacción electroquímica, y de ello propuso la idea de una batería de corriente constante. Crédito: Alamy

El 7 de marzo de 1788 nacía Antoine César Becquerel (fallecido el 18 de enero de 1878), hijo del alcalde de la localidad de Châtillon-sur-Loing y perteneciente a una familia de altos funcionarios. Estudió en la École polytechnique de París, una institución militar desde la que ingresó en el cuerpo de ingenieros, donde encontró un rápido destino en la invasión napoleónica de España en 1808. Durante dos años y medio tomó parte en varias batallas, regresando a Francia en 1812 con su salud minada, con el rango de capitán y con una condecoración como caballero de la Legión de Honor. Con la caída del imperio napoleónico, abandonó el ejército y emprendió la que sería su profesión, la ciencia.

El efecto fotovoltaico

Desde el Museo Nacional de Historia Natural de París, Becquerel se interesó por el fenómeno de moda en su época, la electricidad. En este campo rebatió la idea de Alessandro Volta según la cual el fluido eléctrico en una pila era consecuencia del contacto entre los metales con potenciales intrínsecos. Becquerel, como otros, defendía que el fluido eléctrico se debía a una reacción electroquímica, y de ello propuso la idea de una batería de corriente constante. Entre sus contribuciones, aplicó la electrólisis para separar minerales y se interesó también por la bioquímica, la termoelectricidad y la meteorología.

Fue con el menor de sus tres hijos, Alexandre-Edmond (24 de marzo de 1820 – 11 de mayo de 1891), con quien en 1839 descubrió un fenómeno de gran trascendencia posterior, el efecto fotovoltaico, o la generación de corriente eléctrica en un electrodo expuesto a la luz. De este trabajo surgió la primera célula fotovoltaica, el precursor de los paneles solares; el avance por el que más se recuerda a Edmond, y que logró con solo 19 años. Como nota al margen, suele dejarse de lado a otro miembro de la saga, el hermano mayor de Edmond, Louis Alfred (3 de junio de 1814 – 10 de marzo de 1862), médico y autor de varios tratados clínicos.

Con el menor de sus tres hijos, Alexandre-Edmond, descubrió el efecto fotovoltaico, del que surgió la primera célula fotovoltaica, precursor de los paneles solares. Crédito: Zenith Media /Getty Image
Con el menor de sus tres hijos, Alexandre-Edmond, descubrió el efecto fotovoltaico, del que surgió la primera célula fotovoltaica, precursor de los paneles solares. Crédito: Zenith Media /Getty Image

Edmond tenía otra pasión, la fotografía, por entonces una nueva tecnología. El mismo año en que nacía la célula fotovoltaica, el también francés Louis Daguerre presentaba su daguerrotipo, el primer sistema fotográfico que realmente funcionaba. Al año siguiente Edmond Becquerel experimentaba con un proceso de revelado mediante luces de colores, que no triunfaría, pero que en 1848 le llevaría a inventar un procedimiento de fotografía en color, aunque con exposiciones muy largas y con tonos que se perdían a la menor iluminación.

La fosforescencia del uranio y la radioactividad 

El interés de Edmond por la luz le llevaría también a estudiar, entre otros fenómenos, la extraña fosforescencia de algunos materiales, su capacidad de seguir emitiendo luz después de haber sido expuestos a ella. Entre los compuestos con esta propiedad, para cuya medición inventó el fosforoscopio, incluyó ciertas sales de uranio. Y en esta línea tomaría el relevo su hijo mayor, Antoine Henri (15 de diciembre de 1852 – 25 de agosto de 1908). Como tercera generación de prominentes físicos, a la muerte de su padre heredó la cátedra de Física en el Museo de Historia Natural.

El interés de Edmond por la luz le llevaría a estudiar  la extraña fosforescencia de algunos materiales, como el uranio, para cuya medición inventó el fosforoscopio. Crédito: Maidun Collection / Alamy
El interés de Edmond por la luz le llevaría a estudiar la extraña fosforescencia de algunos materiales, como el uranio, para cuya medición inventó el fosforoscopio. Crédito: Maidun Collection / Alamy

A menudo se cita a Henri Becquerel y la radiactividad como un ejemplo de serendipia o descubrimiento accidental. Pero como en el caso de Fleming y la penicilina, esto no hace justicia al mérito de su investigación sistemática. A comienzos de 1896 Becquerel supo del hallazgo del alemán Wilhelm Conrad Röntgen que causaba gran revuelo: una nueva clase de rayos, llamados X, capaces de atravesar una cartulina, provocar fluorescencia en un soporte e impresionar una placa fotográfica a través de la carne, dejando la silueta de los huesos.

Dada la trayectoria de Henri, pensó que quizá la fosforescencia del uranio estaba relacionada con la emisión de rayos X estimulada por la luz. Comenzó a experimentar con uranio y placas fotográficas, y recibió la ayuda de un aliado inesperado: las nubes. Cuando el tiempo nublado impidió una buena exposición del uranio al sol, esperaba encontrar en las placas una imagen tenue, pero el revelado mostró una impresión tan potente como en sus pruebas anteriores. Lo repitió en la oscuridad, confirmando que la luz solar no era necesaria; el uranio emitía una radiación espontánea, distinta de la fosforescencia y de los rayos de Röntgen. Sus estudios posteriores le llevarían a proponer que la radiación beta del uranio, nombrada así por Ernest Rutherford, estaba compuesta por electrones.

Henri Becquerel pensó que quizá la fosforescencia del uranio estaba relacionada con la emisión de rayos X estimulada por la luz. Crédito: Michel HUET/Gamma-Rapho via Getty Images
Henri Becquerel pensó que quizá la fosforescencia del uranio estaba relacionada con la emisión de rayos X estimulada por la luz. Crédito: Michel HUET/Gamma-Rapho via Getty Images

Como los Curie, que confirmarían la radiactividad en el torio, el polonio y el radio, Henri sufrió quemaduras por la radiación, y se dice que un tubo de ensayo de radio que olvidó en el bolsillo de su chaleco ayudó a inspirar el desarrollo de la radioterapia. Con todo, no parece claro si su muerte a los 55 años se debió a los efectos de la radiación. Pero antes de morir, dejó un heredero, su único hijo Jean Antoine Edmond Marie (5 de febrero de 1878 – 4 de julio de 1953). También desde la cátedra del museo, investigó las propiedades ópticas y magnéticas de los cristales, y enseñó la nueva física de la relatividad y la cuántica. Estuvo casado pero no dejó descendencia, cerrando así una de las más brillantes dinastías de la historia de la ciencia.

Javier Yanes

@yanes68 

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