Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 44 - Framställning av element 102, av Lennart W Holm
<< 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.
Efter bestrålning upphettades urantargeten
till ca 1 200°C i vakuum, varvid eventuellt
bildade transuraner förångas och kan
uppsamlas på ett platinafolium. Med denna metod
kunde mätning, dvs. alfapulsanalys, startas
inom fem minuter efter bestrålningens slut.
Resultaten av dessa experiment blev belt
negativa med avseende på element 102.
Ett försök att framställa element 102 genom
bestrålning av plutonium med syrejoner hade
redan tidigare planerats vid Nobelinstitutet i
samarbete med Atomic Energy Research
Estab-lishment i Harwell, England. Engelsmännen
kunde tillhandahålla plutonium 239, och
möjligheten att längre fram erhålla plutonium
242 från Chalk River i Kanada erbjöds också.
Den senare isotopen skulle genom sitt större
neutrontal kunna ge 102-isotoper med högre
neutron-protonförhållande och därmed längre
livslängd. Dessa försök kom dock aldrig till
stånd, bl.a. på grund av att rapporter ingick
från Radiation Laboratory i Berkeley,
Kalifornien (1955), att dylika bestrålningar
utförts där med negativt resultat.
En möjlig orsak till de beskrivna
misslyckandena är, att de eventuellt bildade
102-isotoper-na liar så korta halveringstider, att
detekte-ring omöjliggöres. Emellertid indikerar en
jämförelse av de resultat, som erhållits vid
bestrålning av uran med kol-, kväve- och
syrejoner, att verkningstvärsnittet för
reaktioner, vid vilka endast neutroner utsänds,
minskar starkt med stigande atomnummer och
massa (och därmed energi) hos den
bombarderande partikeln. En senare systematisk
undersökning utförd i Berkeley" bekräftar detta
förhållande, vilket också är den sannolikaste
orsaken till de negativa resultaten vid dittills
utförda försök att framställa element 102.
I Berkeley, där alla dittills kända transuraner,
elementen 93—101, först framställts, hade man
genom neutronbestrålning i MTR tillgång till
ett flertal tyngre aktinider i mängder lämpliga
för tungpartikelbestrålning. En detaljerad
redogörelse10 för gruppens mångsidiga
forskningsverksamhet har nyligen publicerats. Sålunda
gjordes under 1956 en serie bestrålningar av
kalifornium (atomnummer 98) med
beryllium-joner (atomnummer 4)°. Ingen aktivitet, som
kunde tillskrivas element 102, erhölls dock,
sannolikt beroende på att den tillgängliga
kali-forniumkvantiteten, ca 0,1 ug av en blandning
av lika delar 230Cf och ^Cf, var otillräcklig.
På detta stadium hade alltså två
ytterlighetsvägar att framställa element 102 prövats: å
ena sidan bestrålning av en lätt aktinid (uran)
med en tung jon (neon) och å den andra
bestrålning av en tung aktinid (kalifornium)
med en lätt jon (beryllium). I det första fallet
hade trots obegränsad tillgång på
targetmate-rial inget resultat nåtts beroende på låg
intensitet hos jonstrålen kombinerad med litet
tvärsnitt för den åsyftade reaktionen. I det
andra fallet rådde rakt motsatta förhållanden,
dvs. den ringa mängden targetmaterial var
avgörande för det negativa resultatet.
Det stod klart, att bestrålning av en
medel-tung aktinid t.ex. curiuin (atomnummer 96)
med en medeltung jon som kol (atomnummer
6) skulle erbjuda vissa fördelar.
Milligramkvantiteter av curium hade framställts i MTR.
Vidare kunde tvärsnittet för en reaktion
mellan curium och kol på basis av tidigare
nämnda försök väntas vara av rimlig
storleksordning. Den återstående förutsättning, som måste
uppfyllas, var således tillgång till en
koljon-stråle av god intensitet.
Vid tidigare bestrålningar av tunga element
med t.ex. kol, kväve och syre hade sexladdade
joner använts. Som tidigare3 beskrivits bildas
de sexladdade jonerna i cyklotronens
accelerationskammare genom "stripping" av de i
jonkällan producerade tvåladdade jonerna.
Genom att stripping-processen ej sker i samma
punkt för samtliga joner, kommer dessa ej att
accelereras lika mycket utan blir fördelade
över ett brett energispektrum. En del joner
liar därigenom ej tillräcklig energi för
penetration av targetkärnans coulombbarriär,
under det att andra har så hög energi, att de
företrädesvis orsakar klyvning.
Följden blir, att endast en relativt liten del
av jonströmmen är nyttig för åstadkommande
av de i detta sammanhang intressanta
reaktionerna. Vid Nobelinstitutet för Fysik hade
man emellertid lyckats accelerera fyrladdade
joner av kol8. Dessa joner bildas sannolikt till
övervägande del i jonkällan och uppvisar
avsevärt mindre energispridning än de
sexladdade jonerna, varigenom den i detta speciella
sammanhang nyttiga delen av jonstrålen får
ökad intensitet.
Koljonbestrålning av curium
På initiativ av Harwell utvidgades i slutet av
1956 det tidigare omnämnda samarbetet till att
omfatta en grupp vid Argonne National
Laboratory utanför Chicago. Då man vid det senare
laboratoriet isolerat milligramkvantiteter av
curium, möjliggjordes härigenom dettas
bestrålning i Nobelinstitutets 225 cm cyklotron,
vilken då var den accelerator, som gav den
största intensiteten av koljoner med lämplig
energi.
Under våren 1957 utförde en grupp
bestående av forskare från Argonne, Harwell och
Nobelinstitutet ett flertal bestrålningar av
curium med koljoner11. Vid dessa experiment
användes en targettyp bestående av ett tunt
alu-miniumfolium belagt med ett ungefär 1 mg/cm2
tjockt skikt av curium 244. För att förhindra
kontaminering med det starkt alfaradioaktiva
curiumet använde man en speciell, helt sluten
sönd. Koljonstrålen passerar alltså först ett
tunt aluminiumfönster, träffar därefter
targe-tens aluminiumfolium, varpå den når
curium-skiktet. En curiumatom, som träffas, erhåller
en impuls i strålens riktning och uppfångas i
ett efter targeten placerat plastfolium. Efter 15
—30 min bestrålning glödgas plastfolien på ett
platinableck. Det så erhållna preparatet kan
192 TEKN ISK TI DSKRI FT 1957
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
