Badanie ciał radioaktywnych

by Maria Skłodowska-Curie

Polon. Jak już wyżej zaznaczono, siarkowodór przepuszczany przez różne roztwory w kwasie solnym, otrzymane w trakcie przerabiania, strąca z nich siarczki aktywne, których promieniotwórczość zależy od obecności polonu. Siarczki te zawierają głównie bizmut, nieco miedzi i ołowiu. Zawartość ostatniego metalu jest stosunkowo niewielka, ponieważ znaczna jego część przeszła poprzednio do roztworu w sodzie i ponieważ jego chlorek jest mało rozpuszczalny. Co do antymonu i arsenu, to znajdują się one w siarczkach w ilości minimalnej, gdyż tlenki ich zostały rozpuszczone w sodzie. Aby otrzymać siarczki bardzo aktywne, stosowano następujący sposób postępowania. Bardzo silnie kwaśne roztwory w kwasie solnym strącano siarkowodorem; strącone w tych warunkach siarczki odznaczają się bardzo znaczną aktywnością; używano ich do przygotowania polonu. W roztworze pozostają substancje, których strącenie się było niezupełne wobec nadmiaru kwasu solnego (bizmut, ołów, antymon). Aby dokonać ich strącenia, rozcieńczano roztwór wodą i wprowadzano do cieczy znowu strumień siarkowodoru, otrzymując w ten sposób drugą porcję siarczków znacznie mniej czynnych niż pierwsze. Porcję tę zazwyczaj odrzucano. — W celu ostatecznego oczyszczenia siarczków, przemywa się je siarczkiem amonu, który zabiera pozostałe ślady antymonu i arsenu, następnie płucze wodą zawierającą azotan amonu, a wreszcie rozpuszcza w kwasie azotowym. Rozpuszczanie się nie jest nigdy zupełne; stale otrzymuje się większą lub mniejszą ilość pozostałości nierozpuszczalnej, którą przerabia się powtórnie, jeżeli widzi się w tym jaką korzyść. Roztwór zaś zostaje odparowany do małej objętości i strącony bądź amoniakiem, bądź wielką ilością wody. W obydwu przypadkach ołów i miedź pozostają w roztworze; w drugim nieznaczna część bizmutu, bardzo słabo aktywnego, pozostaje również rozpuszczona.

Osad tlenków lub azotanów zasadowych poddaje się frakcjonowaniu w sposób następujący. Po rozpuszczeniu uprzednim osadu w kwasie azotowym, do roztworu dodaje się wody aż do utworzenia się dostatecznej ilości osadu. Przystępując do tej czynności, należy pamiętać, że czasami osad tworzy się dopiero po upływie pewnego czasu. Ciecz ponad osadem zostaje teraz oddzielona, a osad rozpuszczony w kwasie azotowym. Obie porcje cieczy, otrzymane w powyższy sposób, strąca się ponownie wodą i tak dalej, kolejno. Następnie łączy się razem poszczególne porcje, według stopnia ich radioaktywności, i dokłada starań, by posunąć koncentrację jak można najdalej. W ten sposób otrzymuje się bardzo drobną ilość substancji, której aktywność jest wprawdzie ogromna, która niemniej jednak nie dała w spektroskopie żadnych innych prążków, prócz prążków bizmutu.

Niestety, mało jest danych, żeby na tej drodze polon mógł być wydzielony. Opisana powyżej metoda frakcjonowania przedstawia wiele trudności, a to samo można powiedzieć i o innych sposobach frakcjonowania drogą mokrą. Niezależnie od tego, jakiego używamy sposobu, zawsze tworzą się z największą łatwością związki zupełnie nierozpuszczalne w kwasach rozcieńczonych lub stężonych.

Związki te nie dają się rozpuścić inaczej, jak tylko po uprzednim przeprowadzeniu ich w stan metaliczny, co można osiągnąć np. przez topienie z cyjankiem potasu.

W nastręczającej się tutaj znacznej liczbie czynności, jakie trzeba wykonać, tkwi olbrzymia trudność, odbijająca się na rezultatach frakcjonowania. Szkopuł ten jest poważny, zwłaszcza wobec faktu, że polon przedstawia substancję, która, skoro tylko zostanie wydzielona z blendy smolistej, zmniejsza swą radioczynność.

To obniżanie się czynności następuje zresztą powoli; np. próbka azotanu bizmutu z polonem straciła połowę swej czynności w jedenaście miesięcy.

Natomiast żadna trudność analogiczna nie jest związana z wydzielaniem radu. Radioaktywność pozostaje tutaj przewodnikiem niezawodnym w czynnościach koncentracji; koncentracja nie przedstawia sama przez się żadnych trudności, a wyniki poszukiwań mogły być od początku stale sprawdzane przez analizę widmową.

Gdy zjawisko radioaktywności wzbudzonej, o czym będzie mowa nieco dalej, zostało spostrzeżone, wydawało się naturalnym przypuszczenie, że polon, który okazuje tylko prążki bizmutu i którego radioaktywność zmniejsza się z czasem, nie jest pierwiastkiem nowym, lecz przedstawia bizmut aktywowany przez rad wskutek bliskiego z nim sąsiedztwa w blendzie smolistej. Nie jestem bynajmniej przekonana, by ten sposób zapatrywania się był ścisły. W biegu mych poszukiwań, prowadzonych dalej nad polonem, stwierdziłam w nim takie własności chemiczne, jakich nigdy nie widziałam ani w bizmucie zwykłym, ani też w bizmucie aktywowanym przez rad. Te własności chemiczne zaznaczają się przede wszystkim w nadzwyczajnej łatwości tworzenia się związków nierozpuszczalnych, o których była wzmianka powyżej (szczególnie azotanów zasadowych), a następnie w kolorze i wyglądzie osadów otrzymywanych przez dodawanie wody do roztworu bizmutu polononośnego w kwasie azotowym. Osady te są czasami białe, jednak znacznie częściej posiadają kolor żółty, mniej lub więcej żywy, dochodzący aż do ciemnej czerwieni.

Brak innych prążków w widmie, prócz prążków bizmutu, nie rozstrzyga ostatecznie, że substancja zawiera tylko bizmut, albowiem istnieją ciała, których reakcja widmowa jest mało czuła.

Byłoby rzeczą niezbędną przygotować pewną ilość bizmutu polononośnego w stanie stężenia posuniętym jak można najdalej i podjąć nad nim badania chemiczne, a przede wszystkim dokonać oznaczenia ciężaru atomowego metalu.