A XIX. század utolsó negyedére esik a kísérleti fizika három nagyjelentőségű felfedezése. Az egyik az elektromos hullámok előállítása Clerk-Maxwell után H. Hertz által, a másik a Röntgen-sugarak, a harmadik a rádióaktivitás felfedezése.

Az első kettő tudományos jelentősége mellett kiváló gyakorlati alkalmazásokra vezetett, a harmadiknak inkább tudományos értéke lép előtérbe, de ez azután annál magasabb, mert úgylátszik utat nyit sok titokzatos kérdéshez. Igy például a föld életkorának megállapításához.

*

Nemsokára a Röntgensugár felismerése után (1895) kutatni kezdték, vajjon nincs-e olyan test is, amely önmagától, a Röntgensugarak természetéhez hasonló sugarakat bocsájt ki. Henri Bequerei 1896-ban a párisi tudományos akadémiának az ülésén olyan fotografiát mutatott be, melyet a kálium-uranilsulfát kristály segítségével oly módon készített, hogy a kristályt kettős fekete papirosba csomagolta s külső fény és meleg teljes kizárásával negativ fényképi lemezre tette. Hat nap mulva a lemezt a kristály alatt feketének találta. További kisérletekkel megállapította, hogy vannak anyagok, melyek önmaguktól, anélkül, hogy bárminő módon kényszerítenőnk, olyan természetű láthatatlan sugarakat bocsájtanak ki, amelyek a fotografáló lemezre hatással vannak. Az ilyen természetű anyagokat rádióaktiv anyagoknak s a jelzett természetű kisugárzást rádióaktivitásnak mondjuk. Az az elem, amit legelőször minősitettek rádióaktivnak, az uran volt.

Sok fáradságos munka után a Curie házaspárnak sikerült 1898-ban egy új elemet, a rádiumot előállítani, — ez idáig a legrádióaktivabb test, rádióaktivitása többmilliószor nagyobb, mint az uránnak.

*

Tudvalevő dolog, hogy minden rádióaktiv test három fajta sugarat bocsájt ki önmagából, az alfa, béta és gamma sugarakat, melyek teljesen megegyeznek az anod, a katod és a. Röntgensugarakkal. Mindhárom sugár energiát visz magával; a két első sugárban héliumatomok, illetve elektronok száguldanak, mig az utóbbiban elektromágneses rezgések terjednek tovább.

Honnan meriti a rádióaktiv elem ezt az energiát?

Erre felel a rádióaktiv elemek széteséséről szóló elmélet, mely a kísérletekkel teljesen egyezik.

Eszerint az elmélet szerint minden rádióaktív test folytonos átalakulásban van és pedig oly módon, hogy minden elem összes jelenlevő molekuláinak másodpercenként egy meghatározott tört része alakul át új´ elemmé. Igy például a rádiumnak másodpercenként 1.27 százezermilliomod része alakul egy gázalakú rádióaktiv elemmé, az úgynevezett rádiumemanációvá. Maga a rádium is az uránnak az átalakulási, illetve bomlási terméke; a rádiumemanáció is tovább bomlik, de jóval gyorsabban, mint a rádium. Ez az átalakulás-energia csökkenést jelent s ebből meritik a sugarak energiájukat.

Ez a folytonos átalakulás magyarázza azt a különös körülményt, hogy a rádium hőmérséklete állandóan körülbelül 1.7 fokkal magasabb, mint a környezete, mert folyton hő fejlődik benne. Hogy fogalmat alkothassunk magunknak arról, hogy mennyi energiát képes termelni egy gramm rádium átalakulása közben, csak egy számot említünk és pedig; egy gramm rádium átalakulása körülbelül hárommilliárd kalória termeléssel jár. Ezzel szemben ugyanannyi mennyiségű szén elégése csak körülbelül 7500 kaloriát termel.

A kisugárzás mint kitűnik, energiaveszteséggel jár, ami azon az anyagon, amelyből energiáját meríti, tapasztalható. A tudományos kutatások révén még arra is rájöttek, hogy minden rádióaktiv anyag egy bizonyos meghatározott idő mulva megfeleződik és a súlya is a felére redukálódik. Ezt a tüneményt felezési időnek nevezzük.

További kutatások révén bizonyságot nyertek különböző rédióaktiv anyagok felezési idejéről. Kiderült így, hogy az urán felezési ideje ötmilliárd év, a rádiumé 1600 év és így tovább.

A tudósok kutatásai ezeknek a megállapítása után annak a megállapításának az irányába terelődött, vajjon milyen mennyiségű urán avagy rádium található a földön, hogy azután különböző utakon megállapítsák mennyi időre volt szükség, hogy az előforduló mennyiségű rádióaktiv anyag kialakuljon.

Sok fáradságos kutatás után ma már tudjuk, hogy 15 gramm rádium található az egész földön.

A kutatások teljesen különböző utakon haladtak, az eredményeknél azonban nem mutatkozott nagy differencia.

Voltak tudósok, akik a következőkép érveltek: tudjuk mennyi urán van, tudjuk a felezési időt, hozzávetőleg feltételezték, hogy mennyi urán volt a föld keletkezésekor, amit az eredeti és a mostani térfogatokból állapítottak meg, a különbséget tehát az urán kisugározta és más rádióaktiv anyaggá alakult át. A különbség az eredeti anyag 2/10 része volt. Ha most elvégezzük a kellő műveleteket, akkor eredményül 2 milliárd évet kapunk, ami annyit jelent, hogy ennyi időre volt szüksége az uránnak, hogy annyi mennyiségű anyagot kisugározzon.

Mások a rádiumról vezették viszsza és azt kérdezték, hogy 15 gramm rádiumnak mennyi időre volt szüksége a kialakulásához.

Hasonlóképen lehet ezt az eredményt a többi rádióaktiv elemekről visszavezetni.

*

Elérkezvén az előbbi eredményhez, még csak annyit szeretnénk megjegyezni, hogy a kapott számot nem szabad és nem is lehet reálisnak tekinteni. Ez a szám, hogy úgy mondjuk, teljesen aproximativ, immaginárius szám, mert hisz teljes lehetetlenség a pontos évszámot megmondani. (Nagyvárad)