Vísir - 15.09.1958, Blaðsíða 4

V í S I R
Mánudaginn 15. september 1958
„isos“ og „topos“, sem merkja
„sama“ og „staður“. Með því
er sagt, að þótt efni þessi eða
atóm su að vísu ekki alveg eins,
þá heyri þau til sama flokks,
tvisvar sinnum þyngri en prót-«
óna, og svo nefndum vér þenna
kjarna deuteron (,,deuteros“j
„annað“, ,,tvöfalt“) og efnið
sem gert var úr atómum með
su á sama stað í flokkakerfi þenna „tví-þunga“ kjarna, eða
frumefnanna. Ástæðan fyrir
þessu er auðvitað sú að ísótóp-
ar eins efnis hafa allir ná-
kvæmleg asömu efnafræðilegu
eiginleika og efnið hefir þegar
það birtist í sinni venjulegu
mynd (vegna þess að þeir eru
>,þungt vetni“ kölluðum vér,
þá deuterium.
í dag þekkjum vér enn ann-
an vetnis-ísótóp sem hefir 1
prótónu og 2 nevtrónur í
kjarna sínum — það er því
kallað „yfirþungt vetni“ eða
Atómöldin 11:
Hlevtrónur-lykillinn að heimi orkunnar'
Atóm-skotfæri Chadwicks. — Mismunandi atóm sömu tegundar. — Hvaó
eru ísótópar? — Þungt vatn og yfirþungt vetni. — Vetnissprengjur og
kohaltbyssur. — Fermi, Mussoííni og Nóbelsverðlaunin. — Uppgötvun
í Kaupmannahöfn.
EStir Cltrisiian Ðahlemp Koch.
Á meðan á hinum margvís-J leystist einnig úr öðrum vandaj íhverjum kjarna, kom í ljós,
legu kjarnorkurannsóknum í sambandi við yfirþyngdina, að af því sem næst 5000 súr-
stóð og þegar menn voru búnir nefnilega hvernig á því gat efnisatómum var eitt, sem ekki
að uppgötva hin geislavirkuj staðið ,að atóm geta verið mis-j hafði 8, heldur 9 nevtrónur íiegt vetnisatóm þ. e. a’ s. ekki Aftur á móti vitum vér, að
efni og komnir upp á lagið með, munandi, þótt sömu tegundai kjarna sínum (alveg eins og ejna einjngn heldur tvær, og ef vissir ísótópar eru mjög sjald-
líka eins að því er viðkemur: tritium og kjarni þess tritou
elektrónu-skipan atómsins — (tritos: ,.þriðji“).
fjölda elektróna og prótóna). J í dag vitum vér líka, að öll
Tökum t. d. vetni. Kjarninn ' frumefni sem hafa jafntölu-
er að öllu eðlilegu aðeins ein númer geta haft allt að 8 ísó-
prótóna en á meðal 5000 vetn-Jtópa, en frumefni, sem hafa
isatóma finnum vér stundum ójöfn-tölunúmer (ekki jafn.
eitt sem hefir auk þess einajmargar prótónur) geta haft í
nevtrónu í kjarna sínum. Slíkt'mesta lagi 3 ísótópa. Hinsvegar.
vetnisatóm verður auðvitað vitum vér ekki hvernig á þessu
tvisvar sinnum meira en venj- 1 stendur enn sem komið er.
að „skjóta“ með geislum þeim seu
og eindum, sem þessi efni
varpa frá sér, fannst „lykillinn
að heimi orkunnar“.
Súrefnis-atóm, t. d., hefir 8
prótónur, 8 nevtrónur og 8 el-
ektrónur, og vegi maður slíkt
atóm kemur í ljós, að það veg-
ur 16 þyngdareiningar (því að
þyngdarmál atómsins, „1 ein-
ing“, hefir nú einu sinni verið
ákveðin 1/16 hluti af þunga
súrefnisatóms, en elektrónurn-
ar eru svo litlar og léttar, að
það er er ekki hægt að reikna
með þunga þeirra í þessum
þyngdarákvörðunum); hver
prótóna vegur 1 einingu og
sömuleiðis hver nevtóna
(þyngdarmunurinn er svo lítill, J I’ungt vatn og
að hann kemur ekki til greina uðrir ísótópar.
eru nú átta af hveni tegund,
verður heildarþunginn 16 ein-
ingar.
Það kom nú einnig í Ijós,
að þegar maður vegur mörg
súrefnsatóm í einu lagi, reyn-
ist þyngd þeirra samtals ekki
vera 16000 einingar, hver 1000
atóm (meðaltal) heldur 16003
einingar.
Fyrst skildu menn ekki
hvernig á þessu gat staðið, en
Nevtrónan kom
til sögunnar.
Áður var mönnum orðið það
ljóst, að í „skel“ atómsins voru
elektrónur og að í kjarnanum
voru að minnsta kosti prótónur.
Mönnum var líka fullljóst, að
yetniskjarninn er aðeins ein
prótóna og ekkert annað, en í
öllum öðrum atómjörnum rák-
ust menn á undanrlegan hlut:
Það kom í ljós, að þessir kjarn-
ar voru að minnsta kosti j þessu sambandi) og þegar hér
tvisvar sinnum þyngri en þær
prótónur, sem í þeim áttu að
vera og sumar voru jafnvel enn
þyngri. Á þessu gat ekki verið
nema ein skýring: Allir atóm-
kjarnar, að vetniskjarnanum
einum undanteknum, hlutu að
hafa eitthvað annað og meira
að geyma en prótónur — en
hvað gat það verið?
Á árunum 1930—1932 upp-
götvuðu vísindamennirnir —
meðal þeirra voru hjónin Irene
(fædd Curie, dóttir Pierre og
Marie Curie) Frederic Joliot
•— að sumir atómkjarnar
„skutu“ einhverjum eindum
frá sér, sem menn höfðu ekki
veitt eftirtekt fyrr, þegar skot-
ið var á þá með alfa-eindum.
Skömmu síðar, eða árið 1932,
tók brezki vísind.amaðurinn
James Cliadwlck sér fyrir
hendur að rannsaka þessar
„nýju“ eindir nánar og fljót-
lega komst hann að því, að þær
voru aðeins þyngri en prátón-
ur (prótóna vegur 1840 sinn-
um meira en ein elektóna, en
„nýja“ eindin var 1857 sinnum
þyngri). Þær fóru yfirleitt ekki
eins hratt og alfa- eða beta-
eindir, en ef maður hitaði þær
upp jókst hraði þeirra, en raf-
magnaðar vo-ru þær ekki, held-
ur gersamlega hlutlausar í
þeim skilningi (autral). Þess
yegna var þeim gefið nafnið
nevtrónur (af neutral).
getið var um í fyrri grein, þar
sem rætt var um súrefnis-
kjarna, sem myndaðist, þegar
Rutherford skaut á köfnunar-
efniskjarnann) og að auki 1 af
hverjum 5000 hafa meira að
segja 10 nevtrónur. Þar með
var gátan ráðin: Úr því að
1000 súrefniskjarnar eru ekki
að meðaltali jafþungir 8000
prótónum og 8000 nevtrónum,
heldur jafnþungir 8000 prótón-
um og 8003 nevtrónum, þá
hlýtur útkoman að verða:
16003.
vér veljum þessa vetnis-ísótópa gæfir í náttúrunni. Deuterium
úr fáum vér það sem vér köll- er 5000 sinnum sjaldgæfara en
um „þunga vetnið“. Eitt af 1 „venjulegt“ vetni, og tritium er;
hinum efnafræðislegu sér- meira en 5000 sinnum sjald-<
kennum vetnisins er, að það gæfara en deuterium. En nú'
sameinast auðveldlega 2
sur-
efnis-atómum (vegna elektr-
ónuskipunarinnar í ytri „skel-
inni“) og myndar vatn. Þetta
gerir vetnis-ísótópurinn líka,
ef hann hefir nevtrónu í
kjarnanum, en vatn, sem
myndað er af vetni, sem byggt
er upp af „þungum“ vetnis-
atómum,
vatn.
köllum vér þungt
Brátt uppgötvuðu vísinda- j Vetnissprengju-
mennirnir, að svo að segja öll} isotopar.
frumefni eða öll atómi geta J Vetnis-ísótópar voru annars
birzt í þessum mismunandi þekktir áður en nevtrónurnar ísótópa og frumefni búin til af
'vill svo til ,að bæði deuterium
og tritium er nauðsynlegt við
tilbúning vetnissprengjunnar,
og ef fara þyrfti að leita trití—:
ums í náttúrunni, hefði þessi
sprengja aldrei orðið til. ÞesS
vegna verður að búa þessa ísó-
tópa til og það heíir mönnum
líka heppnast og á þann hátti
hefir verið hægt að afla triti-
ums í vetnissprengjur. j
Iíin ægilega
kobaltsprengja.
Vér munum seinna ræða um
myndum: á „venjulegan“ hátt,
þar sem nevtrónufjöldinn er
eins og við var búizt, en líka
meira eða minna tilbreytilega,
þar sem nevtrónufjöldinn er
aðeins meiri eða aðeins minni.
Þessar mismunandi gerðir'
af atómum sömu tegundar (eða
sama frumefnis) nefnast ísó-
þegar þeir töldu nevtrónurnar tópar — eftir grísku orðunum
voru uppgötvaðar, en einmitt, mönnum. Hér skal þess aðeins
af því að vér þekktum ekki getið að til þess að geta greinti
nevtrónurnar, gátum vér ekki hin ýmsu frumefni eða ísótópa
vitað, að kjarninn í þessu þeirra hvert frá öðru bætir
þunga vetnis-atómi var 1 maður atómþunga þeirra við
prótóna og 1 nevtróna. Vér nafnið (fjölda prótóna plús
héklum að aðeins væri um að fjölda nevtróna). Þess vegna
ræða eina — óþekkta — ögn kallast hið venjulega úraníum
eða eind og um hana vissum ! „úraníum 238“, því að í kjarná
vér ekki annað en að hún væri Frh. á 11 s.
Mansfu eftir þessu ...?
Þegar atómið
of þunga fannst.
Nú var fundin skýringin á
„yfirþyngd“ atómkjarnans. Þá
varð ljóst að allir atómkjarnar,
aðrir en vetninskjarninn, hafa
alltaf að minnsta kosti éins
mai-gar nevtrónur og prótónur,
en oft eru nevtrónurnar þó
fleiri.
Þegar nevtrónurnar fundust
fbúarnir í Prag, höfuðborg Tékkó-
slóvakíu, sem treguðu Jan Masaryk, sem
verið hafði utanríkisráðherra Tandsins,
þegar hann var borinn til grafar 13.
marz 1948, höfðu tvöfalda ástæðu til að
syrgja. Masaryk hafði verið öruggur
andstæðingur kommúnista og barizt
fyrir frelsi þjóðar sinnar gegn kommún-
istum í ríkisstjórn landsins, og Tékkó-
slóvakía hafði aftur gíatað frelsi sínu.
Jan Masaryk, sonur stofnanda lýðveld-
isins upp úr fyrri heimsstyrjöldinni,
fannst látinn með dularfullum hætti að-
eins 13 dögum eftir að kommúnistar
höfðu hrifsað til sín völdin.
Tenley Albright, bandaríska stúlkan,
sem hefur verið meðal beztu listskaut-
ara heimsins um langt árabil, var að-
eins 17 ára gömul, þegar hún vann
heimsmeistaratitilinn í listskautahlaupi
kvenna í Davos í Sviss í febrúar 1953.
Sama ár vann hún einnig meistara-
íitla Bandaríkjanna og Norður-Ameríku
í heild. Tenley lærði á skautum, þegar
hún var nít*. ára gömul, en tveim árum
síðar fékk hún lömunarveiki, og hvöttu
læknar hana þá til að iðka skautalistina
af enn meira kappi til þess að styrkja
vöðva sína. Ilún hætti keppni 1857 og
stundar nám í læknisfræði.
Snemma dags þann 17. sepíember
1949 kom upp eldur £ skemmtiskipinu
Ncronic, sem hélt jafnan uppi sigling-
ura um vötnin .miklu á landamærum
Kanada og Bandaríkjanna. Skipið var
þá í höfn í Toronto, en samt varð eld-
urinn 132 manns að bana af 512 farþeg-
um, sem á því voru í síðustu skemmti-
fcrð þess á því sumri. Noronic var 69 D5
lestir og var stærsta skipið, sem noíað
var til skemmtisiglinga á vötnunum. —
Eidsvoðinn varð til þess, að gefnar voruj
út nýjar og strangari reglur varðandi
öryggi á skipum þessum, bví að rann-
sókn eldsvoðans leiddi ýmsa galla í ljós.