Ældre Kosmos og Kontaktbreve

Til Frembringelse af Røntgenstraaler anvendes, som ovenfor omtalt, "udpumpede" Glasrør, d. v. s. Rør med mere eller mindre Luftindhold. Den Mængde Luft, der findes i Røret, er bestemmende for den Straalingsart, der fremkommer. Jo mere Luft, der findes i Røret, des svagere er Røntgenstraalingen, medens man i højere Grad træffer en anden Slags Straaling, "Korpuskulærstraaling".

Jeg skal forsøge at give et Overblik over, hvad det er. I de omtalte Glasrør, hvormed disse Forsøg foretages, er indsmeltet to Metalplader (Elektroderne). Mellem disse to er det, at de elektriske Udladninger foregaar. Den Elektrode, hvor Strømmen føres til (den positive), kaldes Annoden, den negative Katoden. Naar der nu sættes Spænding paa, vil der udgaa Elektroner fra Katoden, og de udgør de saakaldte Katodestraaler. I Spændingsfaldet vil Elektronerne faa en vis fælles Hastighed og dermed Straaleegenskaber. De vil f. Eks. kunne give Anledning til Skyggedannelse. Dirigerer man nemlig Straalerne saadan, at de danner et afgrænset Bundt, og opstiller man dernæst en tynd Metalplade midt i dette, vil man paa den modsatte Væg af Glasrøret kunne se Skyggen af Pladen.

At denne Straaling virkelig bestaar af Elektroner, er paavist ved, at de kan af bøjes i et Magnetfelt som om det var en elastisk Strømleder. Man har ogsaa vist, at de kan afbøjes i et elektrisk Felt, og man har endogsaa kunnet bestemme Partiklernes Hastighed og Forholdet mellem deres Ladning og Masse. Disse forskellige Maalinger skal jeg ikke her komme ind paa.

Dette var de negative Straaler i "Katoderøret", men der forekommer ogsaa positive, de saakaldte Kanalstraaler. Navnet siger, at man kan skille dem fra Katodestraalerne ved at lade dem passere gennem "Kanaler" i Katoden. Ved at undersøge Afbøjningen i et kraftigt magnetisk Felt, har det vist sig, at de bøjer af til modsat Side af Katodestraalerne. Da man tillige har kunnet vise, at de oplader en Metalplade med positiv Elektricitet, slutter man heraf, at Kanalstraalerne bestaar af positivt ladede Partikler. En nærmere Undersøgelse har vist, at de hidrører fra Luften i selve Udladningsrummet.

Under Røntgenstraalerne, med en endnu lavere Bølgebredde, træffer vi de saakaldte Gamma-Straaler, der udgaar fra det mærkelige Stof, der kaldes Radium. Hos dette Stof især, men ogsaa hos mange andre, ialt ca. 40, staar vi over for det mærkelige Fænomen, at et Grundstof forandrer sig idet det udsender Straaler, nemlig Alfa-, Beta- og Gammastraaler, og vi vil derfor undersøge det lidt nærmere.

For rigtigt at forstaa de radioaktive Processer vil vi foretage et lille Strejftogt ind paa Atomteoriens Omraader og undersøge, hvordan et Atom er bygget op. Inderst er Kernen, og udenom den kredser Elektronerne i større og mindre Baner. Selve Kernen bestaar af positivt og negativt ladede Partikler i et saadant Antal, at Mængden af positiv Elektricitet paa de i Kernen værende Partikler, samt Mængden af negativ Elektricitet paa de i Kernen værende Partikler plus de ydre Elektroner, ophæver hinanden. Det følger heraf, at Antallet af positive Partikler i Kernen maa være større end Antallet af negative, med andre Ord, Kernen er i sig selv positiv. Dette er Grunden til, at de ydre Elektroner, der jo hver for sig er negative, kredser om Kernen i faste Baner. Det er endvidere klart, at jo længere borte fra Kernen Elektronerne er, desto svagere er Tiltrækningen fra denne. Ved almindelige kemiske Processer er det saaledes de ydre Elektroner, der fjernes fra Atomet – ved Røntgenstraaling er det de Elektroner, der er nærmest ved Kernen, der slaas ud, men ved de radioaktive Processer er det selve Kernen, der sker noget med.

Først Alfastraalingen. Hverken denne, eller de to andre Straalingsarter er synlige for det menneskelige Øje, men de paavirker en fotografisk Plade, og bringer forskellige Stoffer til at lyse, saa det er muligt at iagttage dem. Ved at lede Straalerne fra et radioaktivt Præparat henover en fotografisk Plade, og anbringe denne i et stærkt magnetisk Felt, har det vist sig, at Alfapartiklerne er positivt ladede. Desuden har man paa forskellig Maade kunnet bestemme deres Masse og Ladning, og det har da vist sig, at hver Alfapartikel er et Heliumatom, der mangler to Elektroner. Hvad der yderligere har bekræftet dette er, at hvis man indeslutter et radioaktivt Stof i en Glasbeholder, da udvikles der en Luftart, der ved spektroskopisk Undersøgelse viser sig at være Helium.

Ved at maale Betapartiklernes Afbøjning i et kombineret magnetisk og elektrisk Felt har man paavist, at de kan have meget forskellige Hastigheder. Medens Alfapartiklernes Hastigheder ligger mellem 1/20 og 1/15 af Lysets Hastighed, saa kan Betapartiklernes Hastigheder komme op i Nærheden af denne. For Betapartikler har man desuden fundet samme Masse som for Elektroner, og det er hermed givet, at Betapartikler er Elektroner.

Gammastraalingen er at opfatte som meget haard Røntgenstraaling, og dens Bølgebredde gaar helt ned til 0,0203 Å.

For en overfladisk Læser vil ovenstaaende Forklaring være fuldt ud tilfredsstillende, men gaar man den nøjere igennem, vil man se, at det væsenligste i Forklaringen er undgaaet, og det har sine naturlige Grunde.

Lad os f. Eks. se paa en Betapartikel, altsaa en Elektron. Naar et radioaktivt Stof udsender Betastraaler sker der, som ovenfor nævnt, det, at en saadan udsendes "fra Kernen", men hvorfor sker det? Hvordan kan det være, at denne Elektron, der oven i Købet befinder sig inde i Kernen, og som altsaa burde hænge meget bedre fast end nogen af de ydre, tilsyneladende umotiveret forlader Atomet naar dens "Tid" kommer? Ja – herpaa har Videnskaben intet Svar: man trækker paa Skuldrene og indrømmer, at dét ved man ikke.

Jeg vil lige "en passant" omtale en af Stoffets praktiske Anvendelser. Naar Radium faar Lov til at ligge i tilstrækkelig lang Tid, vil det paa Grund af Udstraalingen forandres til et andet Stof. Udsendelsen af en Alfapartikel betyder nemlig, at det tilbageblivende Atom faar en overskydende negativ Ladning paa to Enheder, hvorfor det, for at blive neutralt, maa afgive to ydre Elektroner, hvilket atter vil sige, at Atomnummeret rykker to tilbage (det er nemlig bestemt af Antallet af ydre Elektroner). Samtidig er Atomvægten blevet fire Enheder (Enheden for Atomvægte er Iltatomets Vægt, som sættes lig 16. Atomvægtenheder) mindre. Afgives der samtidig en Betapartikel (fra Kernen), maa Atomet, der nu har en overskydende positiv Ladning, optage en ydre Elektron, og derved rykker det et Atomnummer frem. Sker begge disse Processer, vil Resultatet være et Stof med samme Atomnummer, men med lavere Atomvægt. Sker kun den ene, vil man faa et Stof, der baade har en anden Atomvægt og et andet Atomnummer. Denne Omdannelse kan foregaa med forskellige Hastigheder, der varierer fra en saa lille Brøkdel af et Sekund, at Tallet maa skrives som en Decimalbrøk med elleve Nuller foran et Ettal, og op til et saa stort Antal Aar, at det maa skrives som 15 med ni Nuller efter.

Finder man nu saadan et Stof i et eller andet gammelt Jordlag, kan man, ved at bestemme hvor stor en Del af det, der er omdannet, afgøre, hvor gammelt det er, og derudfra slutte til de omgivende Jordlags Alder. Det var denne Metode, der først gav Videnskabsmændene en velbegrundet Forestilling om, hvor uhyre gammel (maalt med Menneskealdre) vor Klode er.

(Fortsættes).