Marie Curie (1867–1934)
Urán-, és tóriumvegyületekbõl kibocsátott sugarak
Munkám során azt tanulmányoztam, hogy a Becquerel úr által felfedezett uránsugarak milyen hatást fejtenek ki a levegõ vezetõképességére, s vizsgáltam, hogy az uránvegyületektõl eltérõ anyagok elektromosan vezetõvé teszik-e a levegõt. A vizsgálathoz párhuzamos lemezû kondenzátort használtam. Az egyik lemezt urán vagy más, finom porrá õrölt minta egyenletes rétegével borítottam. (A lemezek átmérõje 8 cm, távolsága 3 cm volt.) A lemezek között 100 poetnciálkülönbséget tartottam fenn. A kondenzátoron áthaladó áram abszolút értékét elektrométerrel és piezoelektromos kvarccal mértem.
Számos fémet, sót, oxidot és ásványt megvizsgáltam. A következõ táblázat az egyes anyagok esetén mért i áramot adja meg. Azokat az anyagokat, amelyek legalább 100-szor kisebb aktivitást mutattak az uránnál, kihagytam a táblázatból.
|
Amper |
Szenet tartalmazó urán |
24x10-12 |
Fekete urán-oxid (U2O5) |
27 " |
Zöld urán-oxid (U3O8) |
18 " |
Ammónium-, kálium- vagy nátrium-uranátok (közelítõleg) |
12 " |
Kristályvíz-tartalmú uránsav |
6 " |
Uranil-nitrát, urán-szulfát, kálium-uranil-szulfát (közelítõleg) |
7 " |
Mesterséges kalkolit (uranil-réz-foszfát) |
9 " |
0,25 mm vastag tórium-oxid |
22 " |
6 mm vastag tórium-oxid |
53 " |
Tórium-szulfát |
8 " |
Kálium-fluoxi-tantalát |
2 " |
Kálium-fluoxi-niobát és cérium-oxid |
0,3 " |
Uránszurokérc Johanngeorgenstadtból |
83 " |
" Cornwallisból |
16 " |
" Joachimsthalból és Pzibranból |
67 " |
Természetes kalkolit |
52 " |
Autunit |
27 " |
Különbözõ toritok |
2 – 14 " |
Orangit |
20 " |
Szamarszkit |
11 " |
Fergusonit, monazit, xenotim, niobit, eschynit |
3 – 7 " |
Kleveit |
nagyon aktív |
Minden megvizsgált uránvegyület aktív volt, és általában annál aktívabb, minél több uránt tartalmazott.
A tóriumvegyületek nagyon aktívak voltak. A tórium-oxid még a fémuránnál is aktívabb.
Figyelemre méltó, hogy a két legaktívabb elem, az urán és a tórium rendelkezik a legnagyobb relatív atomtömeggel.
A cérium, nióbium és a tantál enyhe aktivitást mutat.
A fehér foszfor nagyon aktív, de ez a hatás valószínûleg különbözik az uránétól és a tóriumétól. Vörösfoszfor és foszfátok formájában a foszfor nem aktív.
Minden ásvány, amely aktivitást mutat, aktív elemeket tartalmaz. Az urán két ásványa, az uránszurokérc (egy urán-oxid) és a kalkolit (uranil-réz-szulfát) sokkal aktívabb, mint maga az urán. Ez a tény igen figyelemreméltó, és arra utal, hogy ezek az ásványok az uránnál aktívabb elemet tartalmazhatnak. Elõállítottam kalkolitot tiszta reagensekbõl is Debray eljárása szerint: ez a mesterséges kalkolit nem aktívabb a többi uránsónál.
Abszorpció. – Az aktív anyagok hatása növekszik a minta rétegvastagságának függvényében. Ez a növekedés nagyon gyenge az uránvegyüleetk esetében, és jelentõs a tórium-oxidnál, amely tehát részben átlátszó az általa kibocsátott sugarakkal szemben.
A különbözõ anyagok átlátszóságának tanulmányozásához az aktív rétegre olyan lemezt helyeztünk, amely a vizsgált anyagokból készült. Az abszorpció mindig nagyon erõs volt. A sugarak azonban áthatolnak a vékony fémen, üvegen és papíron. Egy 0,01 mm vastag alumíniumlemez a következõ sugárzási hányadokat engedte át:
|
0,2 |
urán, ammónium-uranát, urán-oxid, mesterséges kalkolit |
0,33 |
uránszurokérc és természetes kalkolit |
0,4 |
0,5 mm vastag tórium-oxid és tórium-szulfát |
0,7 |
6 mm vastag tórium-oxid |
Látható, hogy az azonos fém vegyületeibõl kibocsátott sugárzás egyenlõ mértékben nyelõdik el. A tóriumból kibocsátott sugarak áthatolóképessége nagyobb, mint az uránból kibocsátott sugaraké. Végül a vastag réteg tórium-oxidból emittált sugarak áthatolóképessége nagyobb, mint a vékony rétegbõl emittált sugaraké.
Fotográfiai felvételek. – Jó fotográfiai felvételeket készítettem uránnal, urán-oxiddal, uránszurokérccel, kalkolittal és tórium-oxiddal. Ezek az anyagok rövid távolságon fejtik ki hatásukat például a levegõn, az üvegen vagy az alumíniumon át. A tórium-szulfát gyengébb, a kálium-fluoxi-tantalát nagyon gyenge képeket hoz létre.
Analógia a másodlagos Röntgen-sugarakkal. – Az urán és a tórium által kibocsátott sugarak nagyon hasonlóak a másodlagos Röngen-sugarakhoz, amelyeket Sagnac úr tanulmányozott mostanában. Azt is kimutattam továbbá, hogy az urán, az uránszurokérc és a tórium-oxid a Röntgen-sugarak hatására másodlagos sugarakat bocsát ki, amelyek az elektromosan töltött testek kisülését tekintve általában nagyobb hatást mutatnak, mint az ólomból kilépõ másodlagos sugarak. A Sagnac úr által tanulmányozott fémek közül az urán és a tórium az ólom mellé és az ólom után kerül.
Az urán és a tórium spontán sugárzását felfoghatjuk úgy, hogy az egész teret állandóan átszelik a Röntgen-sugarakhoz hasonló sugarak, amelyeknek azonban nagyobb az áthatolóképességük és csak bizonyos, nagy atomtömegû elemben, például uránban és tóriumban nyelõdnek el. |
|