Lesbók Morgunblaðsins - 18.11.1956, Blaðsíða 12

672
LESBÓK MORGUNBLAÐSINS
eftir atómþnnga þeirra. Kom þá
í ljós, að öll frumefni sem höfðu
meiri atómþunga en 82, voru
geislavirk. Það vofu þyngstu frum-
efnin. Það er einna líkast því að
þessi efni sé ofhlaðin atómum og
verði því hvað eftir annað að losa
sig við alfa-eind, sem svarar til eins
atóms í frumefninu nr. 2, en það er
helíum.
Rutherford og Soddy komust nú
að því, að þegar eitthvert atóm
losnar við alfa-eind, þá lækkar
atómþungi þess og því heldur áfram
þangað til það er komið niður á
atómþyngd 82, en þá er það orðið
að blýi. Blý er því frumefni, sem
verður til við að geislavirkt frum-
efni er orðið óvirkt, hefir útgeislað
sér algjörlega.
1905
Einstein kom nú fram með þá
kenningu að efni og orka sé í raun-
inni eitt og ið sama. Efni getur
breyzt í orku, og því ætti orka eins
að geta breyzt í efni.
1911
Rutherford tók sér fyrir hendur
að skjóta alfaeindum á þynnur úr
ýmsum efnum. Það kom í Ijós, að
alfaeindirnar fóru þvert í gegn um
þynnurnar, en aðeins fáeinar urðu
fyrir nokkrum trafala. Þar með
fann hann að allt efni er mjög
sundurlaust. Atómið er kjami, ó-
skiljanlega miklu minni heldur en
nokkrum manni hafði til hugar
komið. Kjarninn er hlaðinn að-
hverfu rafmagni, en umhverfis
hann snúast fráhverfar rafeindir.
Nær allt efni atómsins er í kjarn-
anum.
1912
Nú heldu menn að allir atóm-
kjamar væm myndaðir af sams-
konar eindum. Mismunur á tveim-
ur frumefnum stafaði aðeins af
mismunandi tölu einda í kjarnan-
um. Samkvæmt því hefði þá atóm-
þyngd hvers frumefnis átt að vera
margföldun á atomþyngd vetnis,
sem er léttast. En svo er ekki. Klór-
atóm vegur t. d. 35.457. Þá kom
Soddy fram með kenninguna um
ísótópa. Hann sýndi fram á, að í
klór væri tvennskonar atóm, sem
vega 35 og 37, en hlutföllin eru
þannig er þau blandast saman, að
fram kemur atómþungi 35.457. Mis-
munurinn á þessum atómum er sá,
að annað hefir tvær fráhverfar raf-
eindir. Síðan hafa menn fundið æ
fleiri ísótópa meðal allra frumefna.
1913.
Bohr bjó sér nú til líkan af atómi
og hann kom fram með kenninguna
um brautir rafeindanna í atóminu.
Hann sýndi fram á, að breyting á
þessum brautum er orsök þess að
atómið gefur frá sér ljós, eða dreg-
ur í sig ljós.
1919
Rutherford varð fyrstur manna
til þess að kvarna úr atómkjarna
með alfa-eindum. Og með því hafði
hann búið til atóm annars frum-
efnis en þess, er hann skaut alfa-
geislunum á.
1920.
Þá fann Rutherford „hornstein"
atómkjarnans, foreindina, sem er
hlaðin aðhverfu rafmagni. Með
þessum rannsóknum Bohrs og
Rutherfords var því svo slegið
föstu, að allt efni væri byggt upp
af tveimur eindum: rafeindum sem
hafa fráhverfa hleðslu, og foreind-
um sem hafa aðhverfa hleðslu. For-
eind vegur um 2000 sinnum meira
heldur en rafeind, svo að það eru
foreindirnar, sem ákveða þunga
atóms. Frumefni 1, yetni, er með
eina foreind í kjarnanum og um
hana gengur ein rafeind, eins og
jarðstjarna umhverfis sól. Frum-
efni 2, helíum, er með tvær raf-
eindir, er snúast umhverfis kjarn-
ann, og þess vegna hlaut það þá
líka að hafa tvær foreindir í kjarn-
anum. En nú er atómþungi helíums
4, og þess vegna hlutu að vera í
því tvær aðrar eindir, eða tvær for-
eindir með tveimur rafeindum.
Þriðja frumefnið, lithium, er sam-
sett af þremur rafeindum, er ganga
umhverfis kjarna með þremur for-
eindum og fjórum aukaeindum, því
að atómþyngd þess er 7. Sjötta
frumefnið, kolvetni, er samsett af
6 rafeindum er snúast, 6 foreindum
og 6 öðrum eindum í kjarnanum,
því að atomþungi þess er 12. í 17.
frumefninu, klór, eru 17 rafeindir
sem snúast umhverfis kjarna, sem
í eru 17 foreindir. En nú eru klór-
efnin tvö; í öðru þeirra eru 18 en
hinu 20 aukaeindir í kjarnanum.
Atómþungi klórefna er því 17+18
=35 og 17+20=37.
Um nokkurra ára skeið létu
menn sér nægja þessa útlistun á
eðli atómanna, að þau væri gerð úr
rafeindum og foreindum, og svo
þriðju eindinni, sem menn kölluðu
nevtrónu (sameinaðri rafeind og
foreind). Þetta kom alls ekki í bág
við ina eldri kenningu, að náttúr-
an væri óbrotin og einföld í sam-
setningu.
En nákvæmar mælingar sýndu,
að þetta gat ekki verið alveg rétt
og menn fóru að véfengja atóm-
kenningu þeirra Bohrs og Ruther-
fords. í hverju atómi væri fleiri
eindir og foreindir.
1925.
Út af „kvanta“-kenningu Plancks
og kenningu Einsteins um að orka
og efni væri ið sama, kom de
Broglie nú fram með spánýa kenn-
ingu og var hún fólgin í því, að allt
efni væri ekki annað en bylgjur.
Þessi kenning hafði síðar merki-
legar afleiðingar.