Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< 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.
Kemi
Vi ersätta silvercylindern med en liknande cylinder
av ett rhodiumbleck. Rhodium ger betydligt större
effekt än silver. Vi analysera kurvorna
(motsvarande fig. 2 och 3) och finna en kraftig radioaktivitet
strax i början med halvvärdetiden 44 sekunder och
en, som avlöser denna, med halvvärdetiden 4
minuter. — Vi upprepa försöket med en kopparcylinder
och finna en mycket svag radioaktivitet med
halvvärdetiden 5 minuter. — En aluminiumcylinder ger
en mycket tydligare effekt och denna låter sig
uppdelas på 2 olika radioaktiviteter, med
halvvärdetider-na 2,3 minuter och 10 minuter. — Från nickel,
kadmium, tenn, thallium, bly och vismut få vi däremot
inga påvisbara effekter med hjälp av de
experimentella resurser, som här stå oss till buds.
Neutronkällan.
Neutronen, den gåtfulla elementarpartikeln, som
upptäcktes av Chadwick och renderade honom
Nobelpriset,1 kan erhållas ur beryllium på 2 sätt. Vi ha
här begagnat båda sätten samtidigt. Den ena
metoden är att använda kärnreaktionen mellan beryllium
och en a-partikel, som till produkt ger kol och en
neutron enl. reaktionsformeln:
Här anger som vanligt den övre siffran atomens
masstal, den nedre atomnumret el. laddningen.
Neutronen (J n) har laddningen noll, masstalet 1. — Den
andra metoden är att använda kärnreaktionen mellan
beryllium ocli ett ljuskvantum av hög energi. Ett
y-kvantum, även kallat en y-stråle, kan behandlas
som om den vore en liten självständig partikel. Även
här kunna vi skriva en reaktionsformel:
»Be-f JÄv->2JHe + Jn.
Produkten liv symboliserar ett strålningskvantum,
här alltså y-strålen, och h är Plancks konstant, v är
strålningens frekvens. Ett sådant strålningskvantum,
även kallat en foton, är icke helt utan massa, även om
masstalet måste anges som noll. På grund av
energiinnehållet måste man räkna med en massa, som i
detta fall motsvarar en atomvikt av 0,0017, när
foto-nens energi är 1,6 • 106 elektronvolt. Detta är
tröskelvärdet för att reaktionen skall kunna förlöpa; med
lägre energi-innehåll, lägre frekvens, "mjukare"
strålning kommer ej denna kärnreaktion till stånd.
När Be eller BeO blandats med RaS04-pulver,
träffas Be-kärnorna både av a-partiklar och av jz-strålar.
Om vi hade använt ett kraftigt poloniumpreparat (ett
sådant finnes dock ej att få i handeln) och låtit dess
a-partiklar träffa beryllium, hade vi fått neutronen
uteslutande enligt den först nämnda reaktionen. Det
var så Botlie och Becker arbetade, när de (1930)
observerade en gåtfull och märkvärdigt
genomträngande strålning från beryllium-metallen. Att de då
framställde neutroner, sig själva ovetande, är
otvivelaktigt. Men det var Chadwick, som utredde saken
och förklarade fenomenet.
Neutronernas reaktioner.
Enär neutronen saknar elektrisk laddning kan
denna materia icke uppsamlas eller inneslutas i något
kärl, vare sig av glas eller metall. Även om vi hade
1 Se Tekn. tidskr. h. 49, 1935.
en kvantitet framför oss i rummet, skulle substansen
vara färglös och osynlig. Ingen elektron finnes, som
kan absorbera eller emittera ljus. Några vanliga
kemiska reaktioner kan ämnet ej ingå, det måste
hänföras till ädelgasernas grupp. Och likväl har ämnet
en alldeles exceptionell reaktionsförmåga, men denna
egenskap gäller kärnreaktioner, det danas nya atomer
vid dess reaktioner.
I vårt fall med en neutronbestrålad silvercylinder
ha vi att räkna med följande reaktioner:
7/ Ag+Jn = »»Ag^ + Av
v; Ag + J n = V,» Ag* + hv
Silver har ett udda atomnummer, 47, och det är en
regel, att grundämnen med udda nummer icke ha mer
än två stabila isotoper. Om en neutron smälter
samman med en stabil silverkärna, får man en ny
silverkärna med samma laddning men med ökad atomvikt,
och denna nya isotop är icke stabil. Ur de båda
stabila silverisotoperna bildas två instabila
silverisotoper. En stjärna brukar i formeln markera att
ämnet är instabilt, att det strålar. Det uppstår ett
visst energiöverskott vid kärnreaktionen och detta
emitteras omedelbart som y-strålar, i reaktionsformeln
symboliserade med produkten hy- Men den för oss
intressantaste strålningen är den ß-strålning, som
dessa konstgjort radioaktiva ämnen utsänder.
Silverisotoperna sönderfalla med olika hastighet, den ena
har halvomvandlingstiden 22 sek., den andra 2,3 min.,
och båda övergå under /J-strålning till kadmium:
V,8 Ag* V; Cd + \ß
Ag* v; Cd + \ß
Genom intensiv och långvarig bestrålning av silver
med snabba neutroner kan man även få fram
reaktionsprodukter med andra egenskaper. Ämnen, som
äro känsliga "indikatorer" på neutroner, äro även
Rh, In och Dy.
Vätekänslighet.
Vi observerade, att radioaktiviteten hos
silvercylindern endast kunde iakttagas, när exponeringen för
neutroner skedde i vatten. Utan vatten eller
väterika ämnen i närheten fingo vi nästan ingen verkan.
Detta är ett mycket egendomligt fenomen, som
förklaras därav, att en långsam neutron har större
sannolikhet att stanna kvar i en atomkärna, som
passeras. Den långsamma neutronen uppehåller sig ett
längre tidsmoment i kärnan eller dess närhet än den
snabba. Och det är genom upprepade elastiska stötar
mot vätekärnorna i vattnets väteatomer som
upp-bromsningen sker. Att det verkligen sker hårda
sammanstötningar har man kunnat direkt påvisa:
neutronerna slunga ut vätekärnor, //-partiklar, ur väterika
ämnen såsom papper, celluloid, paraffin. Som
förstärkningsmedel för de kärnreaktioner, som kräva
långsamma neutroner, duger även paraffin eller
fotogen. Flytande väte är mindre verksamt. Det
innehåller nämligen betydligt mycket mindre väte per
volymsenhet än vatten och paraffin. — En ytterligare
ökning av reaktionsförmågan ernås genom att kyla
det väterika ämnet i flytande luft. Allt är således
rent paradoxalt i jämförelse med vanliga kemiska
reaktioner, där hög temperatur och snabb rörelse hos
molekylerna äro gynnsamma betingelser för en
reaktion.
11
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
