Fálkinn - 17.08.1945, Blaðsíða 5

F Á L K I N N
5
ATOM OF
CALCIUM
Mynd nr. I.
Þannig hugsa inenn sér kalsíumfrumeindina. Hún, eins og frumeindir
allra annarra efnu, er snuekkuð eftirliking sólkerfisins. Iiafeindir (elek-
trónur) snúast eftir uissum brautum með 20.000 milna hraða ú sekúndu
i kringum kjarnann (nucleus). Þar sem næstum öll þgngd frumeiná■
arinnar liggur i kjarnanum, ,er bundi.n í honum óhemjuleg orka, sem
heldur efnisögnum hans saman. Þegur frumeind er klofin, er skotið á
kjar.nann með alfageislum og hann sprengdur. Efnisagnir hans jijóta
þú út í loftið úsamt elektrónunum, en við það losnar hin mikla orka hans
úr viðjum.
settf að liægt sé að skifta því
óskiftanlesa. Með öðruni orð-
uni: Frumeindin er ekki minsti
skammtur efnisins. Maðurinn,
sem lelja má, að eigi heiður-
inn af þessari uppgötvun (1897)
er Englendingur og heitir J. J.
Thpmpson. (Sjá niynd). Áður
hafði þó Sir William Crook
orðið var við rafeindir í til-
faunaglerjum sínum. Hófust nú
fyrir alvðru frumeindarann-
sóknir og helstu brautryðjendur
þeirra voru þeir J. J. Thomp-
son, Ernest Rutherford, Niels
Bohr og fleiri. — Og hver varð
árangurinn?
Líturii á kalsíumfrumeindina
á mynd nr. 1. Yið sjáum strax,
að frumeindin er alls ekki sam-
felldur efniskökkur, lieldur
mestmegnis tómt rúm. Og við
nánari athugun sjáum við, að
frumeindin er mjög smækkuð
eftirmynd okkar eigin sólkerfis.
Smáagnir, sem kallaðar hafa
verið rafeindir (elektrónur),
snúast með ofsahraða eftir
vissum brautum kringum kjarn
an, sem á útlendu máli heitir
nucleus. Kjarninn er hlaðinn
pósitifu rafmagni og samsvarar
sólinni í okkar sólkerfi að því
leyti, að hann heldur rafeind-
unum (elektrónunUm), sein
hlaðnar eru negatífu rafmagni,
á brautum þeirra. Fjarlægðirn-
ar á milli kjarnans og rafeind-
anna miðað við stærðir þeirra
eru mjög áþekkar fjarlægðum
plánetanna frá sólu.
Að stærð til er kjarninn 100,
000 sinnum minni en sjálf frum-
eindin, en á mynd nr. 2 er gerð-
ur samanburður á stærð vatns-
dropa og saméindar, sameindar
og frumeindar, og frumeindar
og rafeindar (elektrónu).
Næstum þvi öll þyngd frum-
eindarinnar er í kjarnanum.
Hann er byggður upp úr enn
fínni ögnum, og sumar þessara
agna, sem kallaðar eru neindir
eða neutrónur, eru órafmagn-
aðar. Feykna orku þarf til að
halda ögnunum, sem mvnda
kjarnann, fast saman, — og er
orka kjarnans þvi að ýmsu leyti
svipuð orku sólarinnar. Menn
renna nú grun í, hversu
geypileg orka er fyrir liendi i
einni frumeind, og þegar tillit
er tekið lil smæðar frumeindar-
innar, hversu ægileg orka er
t. d. í einu pundi af úraníum.
En livað skeður, þegar frum-
eind er klofin? Ernest Ruther-
ford (sjá mynd) heitir sá, sem
fyrstur manna gat klofið frum-
eindina. Hann gerði það með
alfageislum, en fyrir kraft
Jieirra brotna eða molna kjarn-
agnirnar utan af kjarnanum.
Þegar kjarninn er klofinn, levs-
ist óhemjumikil orka úr læð-
ingi, og kjarnagnirnar og raf-
eindirnar þjóta út í loftið. —
Hugsum okkur, ef sólin spryngi
og hún missti þar af leiðandi
aðdráttarkraft sinn, þá mundu
pláneturnar geysast út í geim-
inn. Hver vildi verða fvrir þeim?
Gaman væri að minnast á
eitt atriði enn, fyrsti maður er
kominn út í þessa sálma á ann-
að borð. Lítum aftur á kalsíum-
frumeindina. Við sjáum okkur
til undrunar, að mesti liluti
efnisins er tómt rúm! Og vís-
indamönnum hefir tekist að
senda rafeindir i gegnum þunn
máhnblöð, án þess, að þær verði
fyrir töfum, svo teljandi sé. -
Allir muna víst eftir því, að
fvrir tæpum tveimur árum kom
stjarna utan úr geimnum og
þaut í gegnum sólkerfið okkar.
Mjög litlu munaði, að hún ræk-
ist á jörðina. Skyldi sólkerfi
okkar vera frumeind einhvers
efnis í einhverjum ómælisgeim?
Eða skyldu vera til þjóðir á
elekirónum úraníumfrumeindar
innar, sem Bandamenn eru nú
að sprengja? Ilinir frægu eðlis-
fræðingar Fournier d’Albe og
D. I. Mendeléeff halda þessu
fram.
HVERS MÁ VÆNTA
AiF ÞESSARI UPPGÖTVUN?
Heilbrigð skynsemi gerir þá
skýlausu kröfu til þeirra, sem
standa að Jiessari uppgötvun,
að hún verði ekki notuð í þágu
eyðileggingarinnar. Mannkynið
þarf sannarlega á orku að lialda
ódýrri orku, sem léttir því bar-
áttuna, sem það hevir til þess
að fullnægja þörfum sínum.
Ef hægt verður að beisla
frumeindaorkuna svo, að hún
komi almenningi um heim allan
að notum, verða stórkostlegar
breytingar á framleiðsluháttum
þjóðanna. Þær brevtingar gætu
síðar vel orðið til þess, að sam-
búð mannanna breyttist og
nauðsynlegt yrði að taka upp
ný Jijóðskipulög.
Vel gæti komið til Jiess, að
í hinum ýmsu löndum risu upp
frumeindaorkuver, sem sæu
ldutaðeigandi þjóðum fyrir
nauðsynlegri orku. Sú orka
vrði mjög ódýr, og hún gæti
algerlega komið í staðinn fyrir
notkun kola og benzins. Bifreið-
ar, skip og járnbrautir, allt gæti
það gengið fyrir frumeinda-
orkunni. Ilægt væri að lýsa upp
öll hús og alla vegi, hita upp
öll heimili og starfrækja allar
verksmiðjur, — allt með frum-
eindaorkunni.
Sumum dettur jafnvel í hug,
að hægt verði að nota fi umejnda-
orkuna til að knýja farartæki,
sem væru í förum hnatta á milli
og hvar værum við þá stödd?
En annað er til í Jiessu máli.
Uppfinning frumeindabrjótsins
er afar Jiýðingamikil fyrir líf-
fræði og læknisfræði. Með að-
stoð hans má gera flest efni
geislamögnuð, en það opnardíf-
eðlisfræðingum nýja og ör-
ugga leið til að fylgjast með
efnaskiftingum í likama manns-
ins og dýranna. Það er hægt að
gera kalsíum (mynd nr. 1)
geislamagnað, gefa það kú, og
fylgjast síðan með því, hvaða
leið kalsíumið fer í gegnum
líkama kýrinnar, hvar það sest
að og hve mikið af því fer í
mjólkina. Síðan má svo blanda
kúafóðrið með kalsium sam-
kvæmt því, sem þessar rann-
sóknir leiða í Ijós. í baráttunni
við berklana getur þetla komið
að miklu gagni ííka. Hægt er
að ala berkilinn á geislamögn-
uðum fosfórsöltum og fylgjasí
síðan með lionum í líkama til-
raunadýrsins. Þetta, sem nú
Niðurlag á bls. l-'t.
Mynd nr. II.
Hér eru sgnd stœrðarhlutföllin ú milli hinna gmsu parta efnisins. Af
þessum samanburði verður skiljanlegt, að ,&igi er unt að greina í smú-
sjú rafeindir eða kjarna frumeindanna.