Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Radioaktiivisuus ...
<< 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.
969
Radioaktiivisuus
970
konaiskerrannaisten summana. Toisiin
elementteihin kuten magnesiumiin ja klooriin nähden ei
tällainen laskelma ole vienyt toivottuun
tulokseen. Syntyi sentähden kysymys, eivätkö
mainitut aineet mahdollisesti ole isotooppien seoksia.
Vasta viime aikoina Aston kanavasädeanalyysin
avulla 011 voinut todeta, että kloori todellakin on
kahden elementin seos, joiden atomipainot ovat
35 ja 37. Myöskin on hän todistanut, että ilman
neoni on kahden isotooppisen elementin seos,
joiden atomipainot ovat 20,oo ja 22,oo.
Radioaktiiviset tutkimukset ovat osoittaneet,
ettei, kuten alkuaineiden periodista järjestelmää
suunniteltaessa luultiin, aineen atomipainoa, voida
pitää sinä tekijänä, joka yksin määrää
elementin ominaisuudet ja joka siis kelpaisi perusteeksi
alkuaineiden systematiikalle. Periodisen
järjestelmän tärkeä merkitys säilyy kuitenkin edelleen,
jos sille otetaan pohjaksi alkuaineiden
järjestysluku s. o. luku, joka ilmoittaa,
monesko periodisessa järjestelmässä joku alkuaine
on. Esim. vedyn järjestysluku on 1, heliumin 2
j. n. e., viimeisen elementin uraanin 92. Tämä
luku voidaan määrätä röntgenspektroskopian
avulla periodisesta järjestelmästä riippumatonta
tietä. Kuten Barklan tutkimuksista selviää,
lähettää näet jokainen alkuaine röntgen- tai
katodi-säteiden säteilyttämällä röntgensäteitä, joiden
kovuus on kullekin alkuaineelle tunnusomainen ja
jotka siis myöskin synnyttyvät aineen
luonteenomaisen röntgenspektrin.
Tämän avulla plejadin jäsenet voidaan hyvin
suurella tarkkuudella erottaa toisistaan, sillä
Mose-leyn keksimän lain mukaan ovat eri
elementtien vastaavien spektri juovien värähdysluvut
yksinkertaisessa suhteessa järjestyslukuihin.
Radioaktiivisten ilmiöiden selittäminen käy
mahdolliseksi, jos selityksen lähtökohtana
pidetään Ernest Rutherfordin ehdottamaa ja Niels
Bohrin edelleen kehittämää atomimallia. Heidän
suunnittelujensa mukaan on jokaisen alkuaineen
atomin ytimenä 1. sydämenä positiivisesti
sähköinen keskus, jonka ympärillä on negatiivisia
elektroneja. Sähköttömässä tilassa on sydämen
varaus = negatiivisten elektronien varausten summa.
Äärimäisten elektronien etäisyys keskuksesta
oletetaan n. 10,000 kertaa suuremmaksi kuin
sydämen säde. Syynä siihen, ettei sydän vedä
puoleensa vastaista sähköä olevia elektroneja,
arvellaan taas olevan sen, että elektronit kiertävät
atomin sydäntä kuten taivaankappaleet
keskuskap-palettaan. Aineen kemialliset ja fysikaaliset
ominaisuudet, esim. metallin valenssi ja tavallisen
valospektrin luonne, riippuvat etupäässä
ulommaisten elektronien sijoituksesta ja
asemamuu-toksista. Sydäntä lähempänä olevien elektronien
asema muutoksesta ajatellaan taas luonteenomaisen
röntgenspektrin aiheutuvan. Radioaktiiviset
ominaisuudet liittyvät sitä vastoin itse sydämeen,
jossa pääosa atomin massasta sijaitsee. On
sentähden oletettava, että a-korpuskelit, joilla on
verraten suuri massa ja positiivinen varaus,
purkautuvat atomin sydämestä. Tästä selviää, mitä
varten radioaktiiviset toiminnat ja lähellä
atomin rajapintaa olevien elektronien sijoituksesta
riippuvat kemialliset ilmiöt eivät riipu toisistansa.
Kun sama huomio koskee ^-säteilyä, täytyy
olettaa, että sydän — ainakin monessa
radioaktiivisessa aineessa — sisältää myös negatiivisia
elektroneja. Siitä seuraa, että at o m i s y d
ä-m e n positiivinen varaus on =
sydämen positiivisten ja negatiivisten
v a r a u s t e n algebrallinen summa. J os
nyt sydämen positiivista varausta ajatellaan
mitatuksi käyttämällä yksikkönä pienintä
mahdollista säliköpaljoutta, s. o. negatiivisen elektronin
sähkövarausta vastaavaa positiivista
sähkömää-rää, n. s. alkeismäärää (saks.
Elementar-quantum), niin ilmoittaa saatu luku A. van den
Broekin hypoteesin mukaan elementin
järjestysluvun. Kun vedyn järjestysluku on 1, niin se
siis merkitsee, että vedyn atomisydäinen varaus
on yksi positiivinen alkeismäärä ja sen
ympärillä kiertää yksi negatiivinen elektroni.
Tämän olettamuksen pohjalla on Bohr voinut
seikkaperäisesti selittää vedyn spektrin synnyn. —
Vetyä seuraa periodisessa järjestelmässä heliumi,
jonka järjestysluku siis on 2. Nyt on
Rutherfordin käsityksen mukaan heliumin sydän = yksi
a-korpuskeli ja kuu jälkimäisen varaus on
kokeellisesti havaittu olevan = kaksi alkeismäärää,
niin toteutuu siis van den Broekin hypoteesi
heliumiinkin nähden. Olettamuksen uojalla, että
heliumin sydämen sähkövaraus on kaksi
alkeismäärää ja että sen ympärillä kiertää kaksi
negatiivista elektronia, ovat Bohr ja Sommerfeld voineet
selittää hienoimmatkin heliumspektrin
yksityiskohdat. Seuraaviin alkuaineisiin nähden ei
Broekin hypoteesin varmuus ole yhtä selvästi todettu
kuin vetyyn ja heliumiin nähden, mutta
vetoamalla edellämainittuun Moseleyn lakiin on saatu
takeita siitä, että, siirtymällä periodisessa
järjestelmässä nousevien järjestyslukujen suunnassa
paikasta seuraavaan, alkuaineen sydänvaraus aina
kasvaa yhdellä.
R:n siirryntälait ja isotopia ovat myös
hyvässä sopusoinnussa edelläesitetyn
katsantokannan kanssa. Sillä koska sydämen positiivinen
varaus kasvaa yhdellä alkeismäärällä yhden
ß-korpuskelin menetyksestä, niin aiheuttaa siis
ß-muuntelu siirtymisen lähinnä korkeampaan
ryhmään (oikealle), a-muuntelussa radioaktiivisen
atomin sydämen positiivinen varaus taas alenee
kahdella ja tapahtuu siis siirtyminen kaksi askelta
I vasemmalle, siis ryhmään, jonka jär jestysluku on
kahta pienempi, kuten siirryntälait edellyttävät.
Jos siis joku elementti, esim. Ui (ks. kuvaa) on
a-muuntelun alainen, jolloin syntyy UXi ja tätä
seuraa kaksi ^-muuntelua, jolloin vuoronperään
UX2 ja Un syntyvät, niin täytyy ensimäisen
elementin Ui ja viimeisen Un olla isotooppeja ja
näiden sydän varauksien olla yhtä suuret.
Viimemainittujen yhtäsuuruudesta taas seuraa, että
sydäntä kiertävien negatiivisten elektronien luku
Ui:ssä ja Uii-.ssa ovat yhtäsuuret. Koska taas
fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
riippuvat-ulkoisten elektronien määrästä ja sijoituksesta,
on siis helposti ymmärrettävissä, että sellaiset
elementit, joilla on sama sydänvaraus, ovat hyvin
suuressa määrin yhtäläiset edelläsanottuihin
ominaisuuksiinsa nähden. Isotopian
perustuksena on siis elementtien atomien
sama sydänvaraus. Atomin tärkein
tunnusmerkki ei näin ollen ole, kuten ennen
arveltiin, sen atomipaino vaan sen sydänvaraus.
Luonnollisesti eivät isotooppien atomien sydämet ole
identtisiä. Esim. Uli:n sydämellä on yksi
a-korpuskeli ja kaksi elektronia vähemmän kuin Ul:n
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
