Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Isotoper
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ISOTOPER
antal) för ett el. flera olika antal neutroner till
stabila kärnor. Större antal neutroner än det,
som svarar mot den tyngsta stabila i., ger
insta-bila kärnor, som sönderfalla under emission av
negativa elektroner; mindre antal neutroner än det,
som svarar mot den lättaste stabila i., ger instabila
kärnor, som vanl. sönderfalla under positronemission.
Sålunda har t.ex. klor (kärnladdningstal 17) två
stabila i. med mass-talen 35 och 37, innehållande
18, resp. 20 neutroner. Dessutom äro 4 instabila
klorisotoper kända med masstalen 33, 34, 36 och
38, innehållande resp. 16, 17, 19 och 21 neutroner
De båda förstn. äro positronstrålare, den sistn.
elektronstrålare, medan 36C1 kan sönderfalla
under såväl positron- som elektronemission. Som
allmän regel gäller, att element med jämnt
kärnladdningstal ha flera i. än sådana med udda
kärnladdningstal. Vid de senare elementen
förekommer 1 el. högst 2 stabila i. De flesta av
alla stabila i. ha jämnt såväl kärnladdningstal
som neutrontal. För endast fyra stabila i. äro
båda dessa tal udda. För att få en för jämförelse
av i.-massorna lämplig storhet införde Aston
begreppet packningsbråk (packing fraction),
d.v.s. skillnaden mellan i.-massan och masstalet,
dividerad med masstalet. Genom multiplikation
av detta tal med 10,000 erhållas mera lämpliga
tal. Värdet av packningsbråket faller med
växande masstal från det höga värdet 77,8 för väte
till o vid fluor, blir sedan negativt, når ett min.
vid masstal mellan 50 och 60 och stiger igen
för att bli positivt vid kvicksilver. Benämningen
packningsbråk härrör från föreställningarna om
kärnornas uppbyggnad av elementarpartiklar. För
att en kärna skall kunna vara stabil, måste
summan av massorna av de ingående
elementarpartiklarna vara större än kärnans massa.
Differensen mellan kärnmassan och summan av
massorna av de elementarpartiklar, varav kärnan
antages uppbyggd, kallas massdefekten.
Denna är enl. det einsteinska sambandet mellan
E ..
energi och massa = —, där E är
bindningsener-gien, d.v.s. den energimängd, som frigöres, då
elementarpartiklarna packas samman, och c
ljushastigheten. Massdefekten och det därmed
sammanhängande packningsbråket utgöra därför mått
på kärnornas stabilitet.
Isotopseparation benämnes särskiljandet av de i.
med olika massor, som tillsammans konstituera ett
grundämne. Försök i denna riktning började
utföras redan kort efter upptäckten av
isotopifeno-menet. Ett stort antal skilda metoder ha
föreslagits, men endast ett fåtal ha fört till större
framgång. En särställning intar den m a s
s-spektrografiska metoden, som går ut på
att i en mass-spektograf var för sig uppfånga
de jonströmmar, som svara mot de olika i.
Metoden, som i princip enkelt leder till en
fullständig separation, har endast den nackdelen,
att de substansmängder, som medelst denna
kunna framställas, i allm. äro mycket små. I
vanliga fall kan man enl. denna metod endast
framställa bråkdelen av ett mikrogram pr tim.
Metoden har dock haft stort värde, då det gällt
att för speciella ändamål renframställa i. i fall,
då också mycket små substansmängder varit
tillräckliga, ss. vid vissa kärnsprängningsförsök.
Under 2:a världskriget torde den
mass-spekto-grafiska metoden i Amerika ha utvecklats i
riktning mot större utbyte, och enl. denna metod
ha konstruerats separatorer, s.k. calutroner, om
vilkas konstruktion dock ingenting ännu
publicerats. Dessa lära ha använts för
renframställning av uranisotopen 235U i kilogramskala.
övriga metoder för i.-separation benämnas ofta
med ett sammanfattande namn
statistiska separationsmetoder. De ha fördelen
att kunna användas för anrikning av större
substansmängder men nackdelen att mestadels endast
möjliggöra en mindre förändring av
mängdförhållandet mellan i. vid varje enskild process.
Genom sinnrika metoder har det dock varit
möjligt att genom kombination av ett större el.
mindre antal delprocesser erhålla goda
separa-tionsresultat. Redan tidigt sökte man för detta
ändamål utnyttja gasers och vätskors d i f f
u-s i o n, i det att t.ex. för en gas
diffusionshastig-heten är omvänt proportionell mot roten ur
molekylvikten. Smärre förskjutningar av i:s
mängdförhållanden kunde med diffusionsmetoden
F. W. Aston åstadkomma vid neon (1913), J.
N. Brönsted och G. de Hevesy vid kvicksilver
(1921). Större framgång nådde G. Hertz med
denna metod genom att
kombinera ett stort antal
diffusions-celler, i vilka
diffusionsbarriä-ren utgjordes av porösa
lercy-lindrar. En sådan cell av
enklaste slag visar fig. 1. Vid A
inströmmar i.-blandningen, en lättare del
dif-funderar genom röret och pumpas bort vid B,
medan den återstående, tyngre delen bortgår vid D.
Fig. 2 visar en serie diffusionsceller,
sammankopplade med kvicksilverdiffusionspumpar. I
behållarna Vi och Vs samlas den lätta, resp, den tunga
i.-fraktionen. Med en apparat, bestående av
24 celler, kunde Hertz 1932 framställa en lätt
fraktion av neon, som innehöll endast 1 °/o av
den tunga i. 22Ne, medan den naturliga
i.-blandningen innehåller 9 °/o av denna. Genom
förbättringar och utökning av antalet
separations-celler till det dubbla blev det möjligt att
åstadkomma en praktiskt taget fullständig separation
av neonisotoperna. En ytterligare förbättrad
metodik införde Hertz 1934, då han utbytte
diffu-sionsbarriären, de porösa lerrören, mot kvick-
— 775 —
Fig. 1.
Fig. 2.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
