TERMÉSZETTUDOMÁNYI
KÖNYVKIADÓ VÁLLALAT

A M. TUD. AKADÉMIA SEGÍTKEZÉSÉVEL
KIADJA
A K. M. TERMÉSZETTUDOMÁNYI TÁRSULAT

MEGINDULT 1872-BEN
LXXXVI. KÖTET

A XIV-DIK (1911-1913. ÉVI) CZIKLUS
HARMADIK KÖTETE
A KÖNYVKIADÓ VÁLLALAT ALÁÍRÓI SZÁMÁRA

A RÁDIUM

IRTA
SODDY FREDERICK,
A FIZIKAI CHEMIA ÉS A RÁDIOAKTIVITÁS TANÁRA
A GLASGOWI EGYETEMEN.

FORDÍTOTTA:
SALAMON GÁBOR.

AZ EREDETIVEL ÖSSZEHASONLÍTOTTA:
FRÖHLICH IZIDOR
BUDAPESTI EGYETEMI TANÁR.

HARMINCZEGY RAJZZAL.

BUDAPEST, 1912
KIADJA A KIR. MAGYAR TERMÉSZETTUDOMÁNYI TÁRSULAT.

A FRANKLIN-TÁRSULAT KÖNYVSAJTÓJA

"Pátria" irod. vállalat és nyomdai r.-t. nyomása, Budapest, IX., Üllői-út 25.


TARTALOMJEGYZÉK

Tömörítve: 1.57M

Előszó a magyar kiadáshoz
A szerző előszava
Bevezetés

V
VII
1–2

1. FEJEZET
A rádióaktivitás. – A rádióaktív anyagok sugárzásai. – A rádióaktív elemek folytonos energiaszolgáltatása. – Mi a meglepő vonás a rádióaktivitásban?

3–11

2. FEJEZET
CURIE-né fölfedezi a rádiumot. – A rádióaktivitás az atómoknak a tulajdonsága. – A rádióaktivitást nem lehet megváltoztatni. – A tórium rádióaktivitása. – A szurokércz. – A rádium mennyisége a szurokérczben. – A rádiumnak legkisebb kimutatható mennyisége. – Kísérletek tiszta rádiumbromiddal. – Az energia megmaradásának törvénye. – A rádium termelte energia összehasonlítása a szén elégéséből nyert energiával. – A chemiai energia forrásai. – Idézet TAIT tanár könyvéből. – A rádium és a fizikai "lehetetlenség."

11–26

3. FEJEZET
A rádióaktív elemek sugárzásai. α-, β- és γ-sugarak. – Az áthatolóképesség vizsgálata. – Kísérletek a nagy áthatolóképességű β- és γ-sugarakkal. – A csekély áthatolóképességű α-sugarak. – Kísérlet annak kimutatására, hogy a levegő az α-sugarakat elnyeli. – A sugárzás fizikai természete. – Az éterföltevés szüksége – Testecskék kilövelléséből és rezgésszerű mozgásokból keletkező sugárzás. – Az α- és a β-sugarakat részecskék kilövellése okozza. – Lehetséges-e egyetlen α-részecskét észlelni ? – A szpintariszkóp. – A rádiumból kilövellt α-részecskék megszámlálása.

26–41

4. FEJEZET
A β-sugarak. – Mágnes okozta kitérésük. – A β-sugarak mibenléte. – Hasonlóságuk a katódsugarakhoz vagy a sugárzó anyaghoz. – A β-sugarak sebessége. – Az α-részecskék mibenléte. – Sebességük. – Keresztül tudnak-e hatolni az útjukba eső atómokon? – Lehetnek olyan α-részecskék is, melyekről nem szerezhetünk tudomást.

42–56

5. FEJEZET
Honnan származik a rádium energiája? – A két eshetőség és következményei. – Az anyag belső energiája. – Atómbomlás. – Fokozatos atómbomlás. – Egyébként észre nem vehető anyagmennyiségek egymásra következő energia-kitöresei. – A rádiumemánáczió. – Kísérletek az emánáczióval. – Az emánáczió cseppfolyósítása folyékony levegővel. – A rádiumemánáczió végtelen csekély mennyisége. – Az emánáczió chemiai tulajdonságai. – Az emánáczió termelte energia. – Az emánáczió megszűnése és új emánáczió keletkezése a rádiumból. – A rádióaktivitásnak nem az elmélete, hanem maguk a valóságos jelenségei okozzák a forradalmat a tudományban. – A rádióaktiv változásokba nem tudunk beavatkozni. – A rádióaktív változásnak eltünő termékei. – Mindegyik termék észlelhető, akár rövid-, akár hosszúéletű.

56–75

6. FEJEZET
Az α-részecskék szerepe a rádióaktív változásokban. – Az α-részecskék és a hélium. – A hélium fölhalmozódása geológiai idők alatt. – A hélium fölfedezése a napban és a földön. – Kapcsolat a rádióaktivitással. – Hélium keletkezése rádiumból. – Az α-részecskék héliumatóm. – A rádium első változásának mibenléte.

76–85

7. FEJEZET
Az atómbomlás és a periódusos rendszer. – Néhány mesterszó. – A chemiai atóm fogalma. – Különbség az atóm és a chemiai vegyület között. – A chemiai módszerek elégtelensége több rádióaktív vizsgálatban. – Föltevések vagy gondolt képek. – Az atómbomlás két lehetséges képe. – Az atómbomlásnak kitörés-szerű jellege. – A rádióaktív változások törvénye. – A bomlás sorrendjének valószínűsége. – A fölbomló atómok átlagos és várható élettartama. – Az atómbomlásnak csak a "miként"-jét magyarázhatjuk meg, nem a "miért"-jét. – Az atómok átlagos élettartamának meghatározása. – Önálló rádióelemek és rövid életű átmeneti alakok. – Rádióaktív egyensúly. – A rádium átlagos élettartama. – A rádium összes energiája, a mit teljes fölbomlása alatt kifejt.

86–99

8. FEJEZET
Hogyan lehetséges az, hogy még mindig van rádium? – A rádium anyaeleme. – Az uránium és a rádium tömegének hányadosa állandó minden ásványban. – Az uránium átlagos élettartama. –A rádium és az uránium viszonya egymáshoz. – Hasonlat a glasgowi vízvezetékkel. – A szurokércz életkora. – Az uránium rádióaktivitása. – Uránium X sugarak. – Az uránium nem közvetetlen szülője a rádiumnak. A rádium növekedése uránium által. – Közbeeső, hosszúéletű, átmeneti alakok. – A rádium közvetetlen szülője. – Az elemek fejlődésének folyamata.

100–111

9. FEJEZET
A rádium további átalakulása. – Indukált, vagy gerjesztett rádióaktivitás. – A rádium aktív lerakódása. – Az emánáczió atómbomlása. – A rádium A, B és C. – Kísérletek az aktív lerakódással. – A rádium A csak α-sugarakat szolgáltat és nagyon rövid életű. – A rádium B nem lövell ki sugarakat. – A rádium C α-, β- és γ-sugarakat is ad. – Az emánáczió csak α-sugarakat lövell ki. – A rádium további lassú változásai. – A rádium D, E és F. – A polónium. – Azonossága a rádium F-fel. – Az utolsó atómbomlás. – Mi a végső termék?

111–123

10. FEJEZET
A polónium és a rádium tömegeinek aránya az ásványokban. – Az uránium összes termékeinek mennyiségi táblázata. – A rádium aktivitásának növekedése az idővel. – A rádióaktivitás, mint a ritkaságnak vagy az értéknek fizikai mértéke. – Az érmefémek ritkasága. – Vajjon változnak-e ezek is úgy, mint a rádium? – A változó elemek fizikai okokból szükségképpen ritkák. – Egy nézet az anyag végső mibenlétéről. – MAXWELL egy kijelentése. – Ő tagadja az elemek fejlődését. – Egyenlők-e ugyanannak az elemnek atómjai egymás közt? – Az atóm bonyolult, de tökéletes mechánikai szerkezet. – SCHUSTER tanár hasonlata. – Az atóm hű marad önmagához az oldatban is. – A rádióelemek kilövellte α-részecskéknek egymás közt hasonló sebességéről. – A legalkalmasabb vagy a legállandóbb atómok túlélik a többieket. – A fejlődés tanának általánossága az élő és élettelen természetben.

123–131

11. FEJEZET
Mennyiben páratlan a rádium az elemek között? – Csak változásának sebessége teszi nevezetessé. – Az uránium sokkal csodálatraméltóbb, mint a rádium. – Egy kilogramm urániumban fölhalmozott energia. – A tránzmutáczió az anyagok belső energiájának kulcsa. – A régi alchimiának terméketlensége. – Mi volna annak a következménye, ha a tránzmutáczió lehetséges volna? – Az ősember és a tűzgyujtás. – A modern ember és a tránzmutáczió. – A kozmikus fejlődés és küzdelmeinek erőforrásai. – Az atómbomlás a természet energiáinak elégséges, esetleg egyedüli, ősforrása. – Rádióaktivitás és geológia. – A rádium mennyisége földünk kérgében. – A Föld valószínűleg nem folyton hűlő gömb. – Hegyképződés a rádium útján. – A Hold és a bolygók hőmérséklete. – Az ókori mitológia és a rádióaktivitás. – A "Ouroboros" kígyó. – A "Bölcsek Köve" és az "Életelixir." – Az "ember bűnbeesése" és az "ember fölemelkedése." – Az elmult idők lehetséges tartamának nagy kiterjesztése. – Egy kis elmefuttatás esetleges feledésbe ment emberfajokról. – A rádium és a létért való küzdelem. – A lét nem egyéb, mint küzdelem a fizikai energiáért. – Új kilátások.

131–147

Betűrendes név- és tárgymutató

149–151

ELŐSZÓ A MAGYAR KIADÁSHOZ

A rádium az az elemi test, a melynek fölfedezése csaknem olyan föltűnést keltett a tudományos körökben, mint az oxigénnek fölfedezése. Az oxigén az égésjelenségek magyarázatáboz szolgáltatott új alapot, a rádium az energia megjelenésének adta eddig nem is sejtett példáját. A rádium ugyanis olyan elemi test, a mely nemcsak chemiai, hanem fizikai energiát is hordoz. De más sajátsága miatt is nevezetes. Eddig a rádium az az egyetlen elemi test, a mely ellent mond az elemek állandóságáról szóló tanításnak és lehetséges, hogy rendelkezésünkre bocsátja az energiának azt a nemét is, a mely az elemek átváltozásának éppen olyan fontos, mint kényes ügyét is végleges eldöntéshez juttatja. Már is az a vélemény, hogy tulajdonképpen véve a rádium, az alchimistáktól annyi évszázadon át sikertelenül keresett "bölcsek köve".

Ámbár Társulatunk a rádium sajátságait egy kis összefoglaló füzetben már megismertette, könyvkiadó-vállalatunk bizottsága még sem ítélte fölöslegesnek, hogy ezt a kis munkát közölje. E kis kötetben, ha nincs is sokkal több, mint volt abban a füzetben, a melyben ZEMPLÉN GYŐZŐ a rádium meglepő sajátságait 1905-ben leírta, mégis különbözik attól a közvetetlenségben. SODDY, RUTHERFORD és RAMSAY ama búvárok közé tartoznak, a kik a CURIE-házastársak mellett legtöbbet és legtüzetesebben foglalkoztak a rádium sajátságaival és ha közülük SODDY arra vállalkozott, hogy népszerű, kísérletekkel támogatott előadásban a rádium természetét föltárja, bizonyosak lehetünk, hogy semmit sem közölt,


VI

mit maga nem észlelt volna. És közölte azzal az elevenséggel, ihlettséggel, a mi csak az olyan tudósnak lehet sajátsága, a ki érti és átérzi egy világraszóló fölfedezés termékenyítő hatását.

A munka fordítását SALAMON GÁBOR-nak, a fordítás hűségének megőrzését DR. FRŐHLICH IZIDOR tagtársunknak köszönjük.

E fordítást azzal a meggyőződéssel bocsátjuk útjára, hogy közlésével jó szolgálatot tettünk a természettudómányok haladása iránt érdeklődő magyar közönségnek.

Kelt Budapesten, 1912 szeptember havában,

Dr. Ilosvay Lajos,
titkár.        


VII

A SZERZŐ ELŐSZAVA

Azt a fölfogásunkat, hogy a rádium folytonosan és önként széteső elem, RUTHERFORD – jelenleg a manchesteri egyetem tanára – és én tettük közzé 1902-ben és 1903-ban a Philosophical Magazine-ban közös czikksorozatban. Minthogy e fölfogás következményei nem szorítkoznak csupán a fizika terére, hanem egész természetfölfogásunkra is nagy és általános a fontosságuk, azért ebben a könyvben elméletünknek olyan népszerű nyelven való előadását kísérlettem meg, hogy belőle a laikus olvasó is, megérthesse a vele kapcsolatos eszméket és döntő hatásukat egész gondolkodásunkra. Ha könyvemet nem is írtam a szakember nyelvén, semmi fáradságot sem kíméltem, hogy a dolog mélyére hassak és kellő szabatosságot érjek el; így aztán nemcsak a nagyközönségnek tehet könyvem jó szolgálatokat, hanem esetleg azoknak a kutatóknak is, a kik más téren működnek.

Ez a könyv nagyjában annak a hat népszerű kísérleti előadásomnak az anyagát öleli föl, a melyet ez év elején a glasgowi egyetemen tartottam. Az előadás formáját ugyan megtartottam, de az anyagot teljesen újra rendeztem és újra írtam, hogy a tárgyalásban a folytonosságot biztosítsam. Ezt most megtehettem, mert fölszabadultam az alól a kényszer alól, a mely az előadással jár együtt, ugyanis, hogy a kísérleti és a leíró részt mindig együtt kell tartani. Előadásomból egy-két részt, pl. azokat, a melyek a Röntgen-sugarakra és az elemek színképére vonatkoztak, elhagytam és a súlyt teljesen a rádiumra vetettem, mint főtárgyra. Egyúttal röviden fölvettem az előadásaim megtartása óta közzétett fontosabb fölfedezések eredményeit is


VIII

főleg RUTHERFORD tanár és GEIGER DR. eljárását, a melylyel a rádiumból kilövelt α-részecskék számát meghatározták. Annak a kísérleti berendezésnek a leírását is közlöm, a melylyel újabban sikerült kimutatnom a hélium keletkezését rádióaktív urániumból és tóriumból és a keletkező mennyiségét is meghatároznom.

Szabadon merítettem továbbá több olyan előadásomból és beszédemből, a melyet fölszólításra e tárgyról időről-időre tartottam. Ezek közül meg kell említenem WILDE-felolvasásomat a Manchesteri Irodalmi és Filozófiai Társulatban (1904), elnöki és egyéb beszédeimet a Röntgen-társaságban (1906), az elemek fejlődéséről szóló megnyitó beszédemet a British Association yorki gyűlésének A szakosztályában (1909) és WATT-előadásomat a Greenock-i Filozófiai Társulatban (1908).

Glasgowi egyetem,
      1908 november havában,

Soddy Frederick.


BEVEZETÉS

Olvasóim közül első sorban azokhoz fordulok, a kik előadásaimat is hallgatták és remélem, hogy nemcsak azok iránt az időszerű tudományos fölfedezések iránt sikerül majd újra fölkeltenem érdeklődésüket, a melyekről itt szó lesz, hanem azok iránt a föltételek iránt is, a melyek nélkül tudományos fölfedezés nem lehetséges. Annak idején megjegyeztem, hogy ma ebben az országban az eredeti tudományos kutatás a nagyközönségnek és a közjóért lelkesedni tudóknak állandó és hathatós támogatására szorul. Ezekkel a fölolvasásaimmal is csak némiképpen viszonozni akarom azt a segítséget, a melyben előkelő polgáraink egyetemünket főleg akkor részesítették, mikor fizikai és chemiai laboratóriumunkat a kutatáshoz szükséges eszközökkel ellátták. Bár az érdeklődés a természettudományi fölfedezések Iránt valószínűleg van olyan általános, mint az irodalom, vagy zene új alkotásai iránt és bár a természettudományi fölfedezések nemzeti fontosságát manapság jobban el is ismerik, még sem számíthatunk sikerre mindaddig, míg a természettudományi alkotás szempontját teljesen függetlennek nem tekintjük és ilyennek biztosítjuk a kenyérkereset és nevelés szempontjaitól. Nagy művészi, zenei vagy irodalmi alkotás gyakran megszületett már kis padlásszobában is, de ha arról van szó, hogy valami nagyot fedezzünk föl az elektromosság, vagy a rádióaktivitás terén, akkor a kutató ügyessége mellett legalább is ugyanolyan fontos a laboratóriumi berendezés, az anyagok és azok az eszközök, a melyekkel az anyagokon uralkodni tudunk, mert ezek hiányát még egy FARADAY lángelméje sem pótolhatja egészen. A képzőművészet, a zene és az irodalom törekvéseit emberemlékezet óta önmagukért becsülték, tekintet nélkül kenyérkereső értékükre. Nos, a természettudományt is önmagáért kell támogatnunk, ehhez azonban első és legszükségesebb lépés az, hogy e városban olyan állandó hajlékot állítsunk számára,, a melyben fejlődése biztosítva van.


2

Talán helyén való reámutatnunk, hogy Londonban van már ilyen virágzó intézet: a Royal Institution. Állandó otthona ez a természettudományi kutatásnak, a vizsgálódások eredményeit terjeszti és a nagyközönséggel lelkiismeretesen és népszerű alakban megismerteti. Amióta RUMFORD gróf megalapította, a kiváló tudósok egész sora – köztük DAVY, FARADAY és TYNDALL – működött falai között és nehéz volna elmondani, mennyit használtak a köznek műveikkel és fölfedezéseikkel. De tévedés volna azt hinni, hogy még ilyen férfiak is el tudták volna érni azt, a mit elértek, ha alkalmas helyök nem lett volna, a hol dolgozhattak. Sokat tett ez az intézet annak a még mindig uralkodó nézetnek a legyőzésére is, hogy a természettudomány köre nagyon szűk, legföljebb a speczialistát és a technikust érdekli, ellenben nem bír érdekkel vagy fontossággal az átlagos foglalkozású és műveltségű emberre nézve.

Jó volna, ha Glasgow lakosai is komolyan megfontolnák, nem gondoskodhatnának-e ők is a tudományos kutatásról, nem alapíthatnának-e ők is a természettudomány fejlesztésére és terjesztésére a maguk kebelében állandó hajlékot?

S. F.