Náttúrufræðingurinn - 1947, Blaðsíða 12

154
NÁTTÚRUFRÆÐINGURINN
orku með því að liella elektrónum á atómið eða láta þær flytja sig nær
kjarnanum. En slíku er ekki til að dreifa, nema efnið væri sótt til
sólarinnar eða inn í glóandi jörðina, og því snúum við okkur beint
að kjörnunum í ieit að orkugjafa.
Kjarnar frumefnanna flestra eru margsamsettir. Þeir eru í aðal-
atriðum gerðir úr tvenns konar ögnum, prótónum, sem eru hlaðnar
pósitífu rafmagni, og nevtrónum, sent eru óhlaðnar. Þó er léttasti
kjarninn, vetniskjarninn, gerður úr aðeins einni prótónu. Þá er svo-
kallað þungt vetni með prótónu og nevtrónu. Emr er til vetni með
einni prótónu og 2 nevtrónum og helíum með tveimur prótónum
og einni nevtrónu, báðir jafnþungir, þar eð prótónur og nevtrónur
eru jafnþungar. Þessu næst kemur venjulegt lielíum með tveimur
prótónum og tveimur nevtrónum. Og svo koma öll hin frumefnin
í röð þannig, að prótónufjöldinn í hverjum kjarna er sama tala og
númer efnisins í röðinni. Hins vegar getur nevtrónufjöldinn verið
mismunandi fyrir sama efni. Þannig hefur 80. efnið í röðinni, sent er
kvikasilfur, 80 prótónur, en 7 mismunandi nevtrónutölur. Þessar 7
tegundir kvikasilfurs reynast allar nákvæmlega eins við efnatenging-
ar, þ. e. mólekúlmyndanir, og verða þær ekki aðgreindar. En við
kjarnarannsóknir greinast þær í sundur. Af tini hafa á sama hátt
fundizt tíu gerðir (ísótóp), af súrefni þrjár, og þannig er það með
mikinn fjölda frumefnanna. Það er misjafn nevtrónufjöldi, sem þessu
veldur og gerir kjarna eins og sama frumefnis mismunandi að gerð.
Síðasta efnið í röðinni, nr. 92, er — eða réttar sagt var — úraníum
með 92 prótónum. Af því eru þrjár gerðir og kemur ein þeirra við
sögu kjarnorkusprengnanna.
Prótónufjöldinn í kjarnanum er jiað, sem ákveður efnið lyrst og
fremst. Allir efnafræðilegir eiginleikar laga sig eftir honum.
Við sjáum þá, hvað gera Jryrfti til |>ess að lneyta einu frumefni í
annað: Breyta prótónufjöldanum í kjarnanum. Gullkjarninn hefur
t. d. 79 prótónur en kvikasilfrið 80, eins og áður var sagt. Við gætum
þá breytt kvikasilfri í gull með því að taka eina prótónu úr kjarn-
anum.
Þetta lítur ekki sem verst út á pappírnum. En ætli það sé ekki erfið-
ara í framkvæmdinni Ætli það sé yfirleitt nokkur leið að breyta kjörn-
unum? Það er ekki neitt vafamál lengur, að þetta er hægt. Eðlisfræð-
ingar liafa fengizt við það síðan 1919. Þá var það, að eðlisfræðingur-
inn Rutherford beindi hraðfleygum helíumkjörnum, sem auðvelt
er að afla sér, á köfnunarefni. Það efni hefur 7 prótónur í kjarnan-