Metoda Thomsona i jej udoskonalenie

Metoda Thomsona została znacznie udoskonalona przez jego ucznia Astona (1919). Aston w swoim przyrządzie, przedstawionym schematycznie na rysunku 81, poddawał promienie anodowe kolejno działaniu pola elektrycznego, a następnie magnetycznego, przy czym kie- runki linii sił obu pól były do siebie prostopadłe, a zarazem prostopadłe do kierunku promieni. Dzięki doborowi odpowiednich natężeń pól jony o jednakowej gęstości ładunku e/m, lecz o różnej szybkości zbierały się w jednym punkcie, punkty zaś odpowiadające różnym wartościom e/m leżały na jednej prostej. Na kliszy fotograficznej ustawionej wzdłuż tej prostej otrzymuje się zdjęcie złożone z szeregu punktów lub kresek, odpowiadających cząstkom o różnej masie (zakładając jednakową wartość ładunku e). Zdjęcie takie (rys. 82) z wyglądu przypomina zdjęcie widma optycznego, dokonane za pomocą spektrografu. Stąd przyrząd Astona nazwany został spektrografem mas. Za pomocą udoskonalonych przyrządów tego rodzaju, skonstruowanych przez samego Astona (1924) oraz innych badaczy, można obecnie oznaczyć z dużą dokładnością nie tylko masy poszczególnych izotopów tego samego pierwiastka, lecz również stosunek ilościowy, w jakim są one zmieszane.

Od czasu pierwszych doświadczeń Astona poddano badaniu na obecność izotopów wszystkie znane pierwiastki posiadające izotopy nie- promieniotwórcze. Wyniki tych badań zestawione są w tablicy 28.

Z przytoczonych tam danych wynika, że tylko 20 pierwiastków składa się z jednego rodzaju atomów (pierwiastki „czyste”). Wszystkie pozostałe są pierwiastkami „mieszanymi”, tzn. składają się co najmniej z dwóch izotopów, a niektóre ze znacznie większej ich liczby. Tak np. dla Cd i Te (l.at. 48 i 52) znaleziono po 8 izotopów, dla Xe (l.at. 54) — 9 izotopów, dla Sn (kat. 50) — aż 10 izotopów!