Badanie ciał radioaktywnych - Maria Skłodowska-Curie

Promieniotwórczość cieczy i roztworów radu. Ciecz każda staje się promieniotwórczą, skoro umieścimy ją w przestrzeni aktywowanej; wyjmijmy ją stamtąd na otwarte powietrze, a płyn straci bardzo szybko swą aktywność. Natomiast w naczyniu zamkniętym tracić będzie swą własność powoli, zmniejszając ją co każde 4 dni do połowy; wynik ten każe przypuszczać, że energia radioaktywna nagromadza się zarówno w cieczy, jak i w gazie pod postacią jednakową. Roztwór soli radonośnej zachowuje się w sposób analogiczny. Najpierw trzeba zwrócić uwagę na fakt, że roztwór soli radowej nie jest bardziej promieniotwórczy od czystej wody, umieszczonej razem z nim w przestrzeni zamkniętej, o ile naturalnie równowaga między nimi się już ustaliła. Gdybyśmy wydobyli teraz roztwór soli radonośnej na otwarte powietrze, to stałby się prawie inaktywnym; lecz zamknijmy go znów w naczyniu, to pocznie nabierać powoli promieniotwórczości i po jakichś piętnastu dniach dojdzie do swej wartości granicznej, która może być bardzo znaczna. Natomiast roztwór aktywowany, niezawierający radu, traci promieniotwórczość na powietrzu i nie nabiera jej już z powrotem, kiedy go zamkniemy w naczyniu jakimkolwiek.

O promieniotwórczości wzbudzanej w roztworach radonośnych. Po odkryciu radioaktywności wzbudzonej Giesel spróbował po raz pierwszy aktywować zwykły bizmut nieczynny, rozpuszczając go w roztworze radonośnym i następnie strącając. Otrzymał bizmut radioaktywny⁷⁸, skąd wyciągnął wniosek, jakoby polon, wykryty przeze mnie w blendzie smolistej, miał być tylko bizmutem aktywowanym wskutek sąsiedztwa z radem. W ten sam sposób co i Giesel, otrzymałam również bizmut aktywowany. Trudności tego rodzaju doświadczeń polegają na niezwykłej staranności, z jaką najmniejsze nawet ślady radu usuwać trzeba z roztworu.

Jeżeli się pomyśli, że już nieskończenie mała ilość radu wystarcza do wywołania bardzo znacznej promieniotwórczości w gramie materii, to nigdy niepodobna uwierzyć w dostateczne przemycie i oczyszczenie produktu aktywowanego; po każdem jednak oczyszczeniu promieniotwórczość preparatu zmniejsza się, czy to z powodu, że coraz to mniejsze pozostają w nim ślady radu, czy też że promieniotwórczość wzbudzona nie jest w stanie oprzeć się przemianom chemicznym.

Rezultaty, jakie otrzymałam, zdają się jednak stwierdzać z całkowitą pewnością, że promieniotwórczość mego bizmutu aktywnego wytwarza się i nie ustępuje nawet po usunięciu radu. Frakcjonując przez strącanie wodą azotan bizmutu tego, przekonałam się, że po najstaranniejszym nawet jego oczyszczeniu zachowuje się jak polon, tj. część najbardziej aktywna strąca się najpierwej.

Jeżeli oczyszczenie jest niedostateczne, to w tym razie daje się spostrzec skutek przeciwny, co wskazuje, że jeszcze ślady radu znajdują się w podobnym bizmucie aktywnym. Otrzymałam nawet bizmut aktywowany, którego stopień czystości był bardzo znaczny i którego promieniotwórczość była 2000 razy większa od promieniotwórczości uranu. Bizmut ten z biegiem czasu zmniejszał swą promieniotwórczość. Jednak znów inna część tego samego produktu, spreparowana z tymi samymi ostrożnościami i odfrakcjonowana w sposób powyżej przytoczony, zachowuje swoją aktywność bez znaczniejszego zmniejszenia już blisko od trzech lat. Jej promieniotwórczość jest 150 razy większa od promieniotwórczości uranu.

Aktywowałam również ołów i srebro, rozpuściwszy je razem z radem. W większości przypadków promieniotwórczość wzbudzona nie zmniejsza się z czasem, lecz, ogólnie powiedziawszy, nie jest ona w stanie oprzeć się reakcjom chemicznym, dokonywanym z ciałem samym.

Debierne⁷⁹ aktywował bar, pozostawiając go w roztworze z aktynem. Ten bar aktywowany nie traci swej własności nawet podczas przemian chemicznych; jego promieniotwórczość jest więc własnością atomową dość trwałą. Chlorek baru aktywowany frakcjonuje się podobnie jak chlorek baru radonośny; części bardziej aktywne są mniej rozpuszczalne w wodzie lub rozcieńczonym kwasie solnym od części mniej aktywnych. Chlorek ten w stanie wysuszonym świeci i jego promieniowanie jest podobne do promieniowania chlorku baru radonośnego. Debierne otrzymał nawet w ten sposób chlorek baru, którego aktywność przewyższała 1000 razy promieniotwórczość uranu. Bar ten nie okazywał jednak wszystkich własności radu, gdyż nie dawał w spektroskopie linij bardzo charakterystycznych dla radu; również promieniotwórczość jego zmniejszała się z czasem i po trzech tygodniach zmniejszyła się do trzeciej części.

Promieniotwórczość wzbudzona w ciałach będących w roztworze obok substancji promieniotwórczych może być zaliczona do tej samej kategorii objawów, co promieniotwórczość wzbudzona w przestrzeni zamkniętej. Tylko że promieniotwórczość wzbudzona z odległości ogranicza się jedynie na warstwie powierzchniowej, bardzo cienkiej, gdy natomiast substancja strącana z roztworu jest aktywowana w całej swej masie.

Nie tylko rad aktywuje w roztworze, lecz podobną własność objawia także uran. Doświadczenie wykonano z barem. Jeżeli, jak to stwierdził Debierne, dolejemy kwasu siarczanego do roztworu zawierającego uran i bar, to strącony siarczan baru zabierze ze sobą część promieniotwórczości, gdy tymczasem sól uranowa straci część swojej. Becquerel przekonał się, że, powtórzywszy kilkakrotnie powyższą operację, otrzymuje się wreszcie uran zaledwie aktywny. Można by więc z powyższego mniemać, że nareszcie udało się wydzielić z uranu ciało promieniotwórcze, odmienne od tego metalu i powodujące swoją obecnością promieniowanie uranu. Tak jednak nie jest, gdyż po kilku miesiącach uran odzyskuje z powrotem utraconą swą promieniotwórczość, gdy siarczan baru traci swą aktywność nabytą.

Zjawisko podobne powoduje również tor. Rutheford strącił amoniakiem z roztworu soli torowej wodzian toru mało aktywny, gdy tymczasem roztwór, odparowany do suchości, dał maleńką resztkę, bardzo silnie promieniotwórczą. Ta resztka aktywna, w której promieniotwórczą częścią składową ma być według Rutherforda tor x, traci po pewnym czasie własność promieniowania, gdy jednocześnie wodzian toru strącony wraca do swej pierwotnej aktywności⁸⁰.