FISICA/MENTE

 
Azione di sostanze idrogenate sulla radioattività provocata da neutroni

 

LA RICERCA SCIENTIFICA

anno V, vol. II, N. 7-8, 15-31 ottobre 1934

 

    Nel corso di esperienze sulla radioattività provocata nell'argento da bombardamento di neutroni si sono notate anomalie nella intensità della attivazione: uno spessore di alcuni centimetri di paraffina interposto fra la sorgente e l'argento invece di diminuire l'attivazione la aumenta. In seguito abbiamo potuto constatare che la presenza di grossi blocchi di paraffina circondanti la sorgente e l'oggetto irradiato esalta l'intensità della attivazione per un fattore che, a seconda delle condizioni geometriche, varia da alcune decine ad alcune centinaia.
    In seguito a questa constatazione abbiamo cercato di riconoscere, in modo per ora sommario, le circostanze in cui si presenta questo fenomeno. I fatti che sono emersi fino ad ora sono i seguenti:
    a) un preparato di radio senza berillio non produce effetto, ciò che induce ad attribuire i fenomeni ai neutroni e non ai raggi gamma;
    b) un effetto approssimativamente della stessa intensità di quello ottenuto colla paraffina si ha coll'acqua. Riteniamo molto probabile che esso dipenda dalla presenza dell'idrogeno perché sostanze ossigenate prive di idrogeno (NaNO3) non producono un aumento di attività, almeno nello stesso ordine di grandezza;
    c) il fenomeno osservato nel caso dell'argento non si presenta in tutti gli elementi che si attivano con i neutroni. Abbiamo finora constatato che per il silicio, zinco e fosforo non si ha un aumento apprezzabile di intensità, mentre il rame, l'argento e lo iodio danno luogo ad effetti enormemente maggiori di quelli che si avrebbero senza la presenza dell'acqua.
    Da questi pochi casi sembra valga la regola che siano sensibili solo quegli elementi che per bombardamento danno luogo a sostanze radioattive isotope con l'elemento di partenza.
    Notevole è il caso dell'alluminio, il quale si attiva nell'acqua con un periodo di poco inferiore a tre minuti che corrisponde a quello del Al25 estratto dal silicio irradiato. Questa attività, prodotta in condizioni normali, è così debole che quasi sparisce di fronte alle altre dello stesso elemento.
    Parimenti lo zinco ed il rame, che danno origine agli stessi prodotti attivi(1) isotopi del rame, in condizioni normali hanno attività dello stesso ordine di grandezza, mentre nell'acqua il rame lascia a grande distanza lo zinco.
    Una possibile spiegazione di questi fatti sembra essere la seguente: i neutroni per urti multipli contro nuclei di idrogeno perdono rapidamente la propria energia e può quindi pensarsi che dopo alcuni urti i neutroni vengano a muoversi in modo analogo alle molecole diffondentesi in un gas, eventualmente riducendosi fino ad avere solo l'energia cinetica competente alla agitazione termica. Si formerebbe così intorno alla sorgente qualcosa di simile ad una soluzione di neutroni nell'acqua o nella paraffina. Una concentrazione di questa soluzione in ogni punto dipenderebbe dalla intensità della sorgente, dalle condizioni geometriche della diffusione e da eventuali processi di cattura del neutrone da parte dell'idrogeno o di altri nuclei presenti.
    Non è escluso che un simile punto di vista possa avere importanza nella spiegazione degli effetti osservati da Lea(2).
    Sono in corso indagini su tutto questo complesso di fenomeni.

Istituto Fisico della R. Università

    Roma, 22 ottobre 1934-XII.

                                                                                                        E. FERMI
                                                                                                        E. AMALDI
                                                                                                        B. PONTECORVO
                                                                                                        F. RASETTI
                                                                                                        E. SEGRE'


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(1) T. BJERGE e C.H. WESTCOTT: «Nature» 134, 286, 1934.
(2) D. E. LEA: «Nature» 133, 24, 1934.


 

 

 

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