Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Radioaktivitet - Den radioaktiva strålningen
<< 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.
679
Radioaktivitet
680
Fig. i. Schematisk bild,
angivande inverkan av ett
vinkelrätt mot bildytan stående
magnetfält på strålningen från ett
radioaktivt preparat R,
inneslutet i en blykapsel B.
tiva preparat
infalla vinkelrätt mot
kraftlinjerna i ett
magnetiskt fält
(fig. i), devieras
a- och negativa (R
strålar åt motsatt
håll, medan
y-strå-larna, som utgöra
en
elektromagnetisk vågrörelse,
passera odevierade
genom fältet.
Positiva /2-strålar
avböjas åt samma
håll som
a-partiklarna. Under
varje tidsenhet
sönderfaller en bestämd bråkdel av de
för-handenvarande atomerna. Denna bråkdel är
en för ifrågavarande radioaktiva ämne
karakteristisk konstant,
sönderfallskonstan-t e n, A. Är antalet atomer No vid tidpunkten t,
härledes, att antalet atomer N efter förloppet av
tiden t är N — No. (där e är basen i det
naturliga logaritmiska systemet). Ofta
karakteriseras ett radioaktivt sönderfall i st. f. av
sönder-fallskonstanten av halveringstiden, T,
d. v. s. den tid, som förflutit, då hälften av det
ursprungliga antalet atomer sönderfallit. Sättes i
uttrycket ovan N = —, finner man T = —=
2 i
0,693 . , -. - ,
—y• Man finner t. ex., att efter forloppet av
io halveringstider ämnets aktivitet, som
bestämmes av N, sjunkit till mindre än i °/oo.
a-s t r å 1 n i n g. De a-partiklar, som utslungas
från en radioaktiv atom, besitta för denna
karakteristisk hastighet och energi. Energien är i allm.
av storleksordningen några MeV. Den störst
kända energien ha a-strålarna från ThC’ (8,7 MeV),
varemot svarar en hastighet av 2,0. 109 cm/sek.
a-strålarna från radium ha hastigheten 1,5.1 o9
cm/sek. och energin 4,8 MeV. Halveringstiden för
a-strålare varierar inom vida gränser. Sålunda
uppgår den för ThC’ till 3 . 10-7 sek, medan samma
storhet för 232Th belöper sig till 1010 år. Då
a-strålar passera genom materiella kroppar,
undergå de stark absorption, varvid a-partiklarna vid
kollisioner med absorbatorns atomer förlora sin
energi genom jonisation och excitation av dessa,
a-partiklar av en viss initialenergi karakteriseras
av en bestämd räckvidd i ett givet medium. Vanl.
angives räckvidden i luft av 76 cm Hg tryck och
150 temp. Räckvidden för a-strålar från 210Po,
som ha en initialenergi av 5,3 MeV, utgör 3,8 cm
i luft av nämnda tryck och temp. Har man för
a-strålar av några olika energier bestämt energin
och räckvidden, kan man upprita en kurva över
sambandet mellan dessa storheter. Denna kurva
kan sedan användas för att beräkna energin för
andra a-strålar, för vilka räckvidden uppmätts.
En jämförelse mellan initialenergin el. räckvidden
för a-strålarna och halveringstiden för a-stråla-
ren visar, att mot stora energier svara små
halveringstider och omvänt. H. Geiger och J. M.
Nuttall funno, att mellan räckvidd R och
halve-ringstid T råder ett samband, som tillnärmelsevis
kan framställas genom formeln In R = a + b
ln L, där a och b äro konstanter. Geiger kunde
också visa, att räckvidden är proportionell mot
3:e potensen av hastigheten. — Den nyare
kvantummekaniken har visat sig vara i stånd att
bemästra a-radioaktivitetens problem. I de högre
elementens kämor, som sammansättas av
protoner och neutroner, finnes en viss tendens till
sammanslagning av 2 protoner och 2 neutroner under
bildning av en a-partikel, a-partiklar, som sålunda
bildats i kärnan, kvarhållas i kärnan av starka
krafter. De kunna liknas vid snabbt rörliga
partiklar, inspärrade i ett rum, i vilket de röra sig
fram och tillbaka under ideliga sammanstötningar
med rummets väggar. Utgående från den klassiska
mekanikens lagar kunna för a-partiklama endast
2 möjligheter tänkas: antingen är deras energi
tillräcklig för att forcera kraftfältet, i vilket fall
de omedelbart lämna kärnan, el. också är deras
energi härtill otillräcklig, varvid de måste förbli
i kärnan. Detta betraktelsesätt är oförenligt med
erfarenheten om de radioaktiva processerna, vid
vilka partiklarna kunna stanna i kärnan men i ett
godtyckligt ögonblick också kunna lämna denna.
G. Gamov och ung. samtidigt E. U. Condon och
R. W. Gurney visade 1928, att svårigheterna
harmoniskt läto sig lösas genom att tillämpa
kvantummekanikens lagar, enl. vilka det för a-partikeln,
varje gång den stöter mot väggen, finnes en viss
sannolikhet för att slippa ut. Den egendomliga
statistiska karaktären hos processen, som från de
klassiska föreställningarna sett syntes gåtfull, fick
härigenom en enkel förklaring, utgående från
sannolikhetskalkyler, kända från vanliga
atomprocesser. Teorien visade sig väl i stånd att såväl
kvalitativt som kvantitativt göra reda för den
empiriska erfarenheten. Sålunda kunde en
lagbundenhet härledas, som i sig innefattar den av
Geiger och Nuttall empiriskt funna relationen
mellan räckvidd och halveringstid. Undersöker
man a-strålarna, som emitteras från ett
radioaktivt element, närmare, t. ex. genom att låta dem
avlänkas i ett magnetiskt fält, finner man, att
a-partiklarna ej ha exakt enhetlig energi, utan
partiklarna fördela sig över ett antal närliggande
diskreta energivärden; a-partiklarna ha en
finstruktur. Denna kommer till stånd därigenom,
att vid a-omvandlingen den radioaktiva
atomkärnan ej blott kan övergå till det lägsta
energitillståndet, grundtillståndet, av dotterkäman utan
även till exciterade tillstånd av denna,
a-strålarnas finstruktur kommer därför att avspegla
dotterkärnans energitillstånd. Vid två a-strålare, ThC
och RaC’, som båda ha utomordentligt kort
halveringstid, kan man påvisa ett litet antal partiklar,
som ha avsevärt större energi än huvudgruppen
(se fig. 2). Dessa a-partiklar med
över-normal räckvidd uppkomma därigenom,
att moderkärnorna, som i sin tur uppkomma av
ThC, resp. RaC, kunna bildas i ett exciterat till-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
