Reader - Studium Generale

eerste vermeldingen dat toch aangenomen moest worden dat atomen niet onveranderlijk zijn, kwam al in
1900 van de Curies.
Le radium émettrait d'une façon continue des
particules extrêmement petites chargées
d'électricité négative. L'énergie utilisable
emmagasinée sous forme d'énergie potentielle se
dissiperait peu à peu, et cette manière de voir
conduirait nécessairement à ne plus admettre
l'invariabilité de l'atome.
Radium zendt onafgebroken zeer kleine deeltjes
uit met een elektrisch negatieve lading. De
bruikbare energie die als potentiële energie
opgeslagen is, zou zo geleidelijk aan opgebruikt
worden. Zo beschouwd is het niet langer mogelijk
de onveranderlijkheid van het atoom aan te
nemen.
Pierre en Marie Curie, Les nouvelles substances radioactives et les rayons qu'elles émettent, Rapports présentés au Congrès
international de Physique, t. III, p. 79 (1900)
La théorie matérialiste de la
radioactivité est très séduisante.
Elle explique bien les
phénomènes de la radioactivité.
Cépendant, en adoptant cette
théorie, il faut nous résoudre à
admettre que la matière n'est pas
à un état chimique ordinaire; les
atomes n'y sont pas constitués à
l'état stable, puisque des
particules plus petites que l'atome
sont rayonnées. L'atome
indivisible au point de vue
chimique, est divisible ici, et les sous-atomes sont en
mouvement. [...] Dans la matière radioactive, s'il y a quelque
chose qui se modifie, c'est forcément l'atome.
De materialistische theorie van de
radioactiviteit is erg aanlokkelijk. Zij
beschrijft de radioactieve verschijnselen
correct. Als we die theorie aannemen
moeten we nochtans durven toegeven
dat de materie zich niet in een gewone
chemische toestand bevindt: de atomen
verkeren niet in een stabiele toestand
aangezien zij deeltjes die kleiner zijn
dan het atoom, uitstralen. Het atoom dat
vanuit chemisch oogpunt ondeelbaar is,
is hier dan toch deelbaar, en subatomen
zijn in beweging. [...] Indien er iets
verandert in de radioactieve materie,
dan is het noodzakelijk het atoom.
Marie Curie, Les nouvelles substances radioactives, Revue Scientifique, 4e série, 14, 65 (1900)
Marie Curie beweert dus dat de verklaring, die zij de "materialistische theorie" noemt, volgens dewelke de
atomen subatomaire deeltjes uitstralen, het noodzakelijk maakt aan te nemen dat atomen deelbare en
veranderlijke deeltjes zijn.
Merkwaardig genoeg zouden Pierre en Marie twee jaar later van mening veranderen (Comp. Rend. 134,
85, 1902). Omdat zij geen veranderingen konden vaststellen in de massa en de spectra van de
radioactieve elementen, besloten zij dat atomen geen deeltjes uitzenden, maar wel energie uitstralen,
een energie die zij uit de omgeving halen (weliswaar in strijd met de tweede wet van de thermodynamica)
of die afkomstig is uit nog onbekende bronnen, wellicht een nog niet bekende soort straling uit de ruimte.
3.5.2. Ernest Rutherford en Frederick Soddy
In hetzelfde jaar waarin de Curies hun oorspronkelijke mening herzagen leverden Ernest Rutherford en
zijn assistent Frederick Soddy het bewijs dat de Curies het met hun aanvankelijke opvatting nochtans bij
het rechte eind hadden. Atomen ondergaan veranderingen onder invloed van radioactiviteit, toonden
Rutherford en Soddy experimenteel aan. Dat bleek uit hun ontdekking dat het element thorium door
radioactief verval zich omzet in een ander element dat zij thorium X noemden (waarvan nu bekend is dat
het Ra 224 is, een isotoop van radium) en dat dan verder transformeert in nog een ander element.
De transmutatie-theorie van Rutherford en Soddy hield in dat radioactieve stoffen onstabiele atomen
bevatten waarvan per eenheid van tijd een zekere fractie uiteenvalt. Het restant van een uiteengevallen
atoom is een nieuw element, ook radioactief, dat ook weer uiteenvalt, enzovoort, tot een stabiel element
gevormd wordt.
De theorie was revolutionair, voor chemici shockerend, niet alleen omdat zij de idee van de
ondeelbaarheid van het atoom tegensprak, maar ook omdat zij brak met het chemische dogma van de
onveranderlijkheid van de elementen. Bij chemische reacties zetten verbindingen van elementen zich in
elkaar om maar de elementen zelf blijven onaangetast. De oude aspiratie van de middeleeuwse
Bodifee, Hoe wankel is de wereld? 2013 28