Rozpad naturalnych pierwiastków promieniotwórczych jest procesem samorzutnym, którego szybkość i kierunek przebiegu są niezależne od jakiejkolwiek ingerencji człowieka. Chociaż więc zachodzi tu przemiana jednego pierwiastka w drugi, nie jest to jeszcze transmutacja pierwiastków, kierowana przez świadomą wolę ludzką, która stanowiła nieosiągalny cel wysiłków alchemików średniowiecza. O możliwości sztucznego przekształcania jednego pierwiastka w drugi przekonał się po raz pierwszy Rutherford (1919), badając w komorze Wilsona (§68) tory cząstek wysyłanych przez ThC w czystym azocie (rys. 84). Obok licznych normalnych torów o przebiegu prostoliniowym zauważył on w bardzo niewielu przypadkach rozszczepienie pojedynczych torów na dwa, z których jeden wykazywał zasiąg znacznie większy niż użyte promieniowanie oc. Analiza matematyczna otrzymanego zdjęcia doprowadziła do wniosku, że ten ślad o dużym zasięgu wywołany został przez jądro atomu wodorowego, czyli proton. Rutherford przyjął, że proton ten został wytrącony z jądra azotu wskutek zderzenia z cząstką a (jądrem helu). Pozostałe części zderzających się jąder tworzą jądro tlenu 17o.
Proces ten można przedstawić za pomocą następującego równania, w którym po obu stronach znaku równości powinna figurować nie tylko ta sama masa ogólna, ale i jednakowa suma ładunków dodatnich (liczb atomowych): IN + 2te = }H + '!O . (I)
W latach następnych urzeczywistniono bardzo wiele podobnych przemian jądrowych. Jako „pocisków”’ służących do rozbijania jąder atomowych używano przy tym nie tylko cząstek Dla przedstawienia tych przemian stosuje się obecnie symbolikę uproszczoną. Na początku wzoru podaje się symbol atomu wyjściowego, na końcu — symbol otrzymanego produktu. Pomiędzy nimi zaś umieszcza się w nawiasie: na pierwszym miejscu symbol cząstki użytej do bombardowania (a — helion, p — proton, d — deuteron), na drugim zaś — symbol cząstki wyrzuconej. W tej uproszczonej transkrypcji dla reakcji (I) np. otrzymuje się wzór (la), dla reakcji (III) — (Ula), dla (IV) — (IVa) itd.: Ilości pierwiastków, otrzymywanych na drodze sztucznych przemian jądrowych, są prawie zawsze tak niezmiernie małe, że nie dają się stwierdzić nawet najczulszymi metodami analitycznymi. O charakterze nowopowstających jąder wnioskować można na podstawie analizy zdjęć torów cząstek w komorze Wilsona oraz rozważań, opartych na zasadzie zachowania masy i ładunku jądrowego.
Leave a reply