122. Radioattività. — Abbiamo incontrate, nei precedenti paragrafi, alquante specie di radiazioni nuove, producibili per mezzo dei tubi a vuoto: i raggi catodici, consistenti in elettroni lanciati dal catodo a grande velocità; i raggi di Lenard consistenti in raggi catodici che vengon fuori da una sottile laminetta metallica chiudente un foro della parete di vetro, e che conservano le più essenziali proprietà dei raggi catodici, propagandosi però anche nell’aria libera; i raggi canali che sono invece atomi materiali carichi positivamente per la perdita d’un elettrone, e muoventisi con grande velocità: infine i raggi X, che pare consistano in onde brusche dell’etere provocate dall’arresto improvviso di un bolide catodico incontrante un ostacolo.

Si deve a H. Becquerel la prima scoperta che condusse a tutte le altre relative ai fenomeni radioattivi, e consistente nella osservazione che i sali d’uranio emettono spontaneamente delle radiazioni singolari, le quali si son potute appresso quasi identificare con quelle ora enumerate. Si tratta cioè dell’emissione spontanea di raggi, chiamati α, che hanno le proprietà dei raggi canali; di raggi chiamati β che hanno le proprietà dei catodici e che si identificano coi raggi di Lenard; e infine di raggi detti γ, che s’identificano coi raggi X, cosicchè noi possiamo dispensarci dal riferirne le proprietà generali, già enunciate nei paragrafi precedenti.

La signora Curie fece la constatazione importante che mentre i sali puri d’uranio mostrano un’attività, misurata dalla intensità delle loro radiazioni, proporzionale al peso dell’elemento uranio contenuto, alcuni minerali complessi contenenti uranio si rivelano come più attivi di quello che ci si dovrebbe aspettare dalla conoscenza dell’uranio in essi presente, e superano perfino l’attività propria dell’uranio metallico. Partendo da questa scoperta i coniugi Curie iniziarono la celebre serie delle loro ricerche, destinate a isolare da quei minerali il supposto elemento più attivo dell’uranio, e al quale doveva attribuirsi il loro potere anormale.

Il minerale più caratteristico è la pechblenda di Ioachimstahl, dalla quale, con una serie di procedimenti chimici assai complicati, si cercò di separare i molteplici elementi (uranio, piombo, calcio, silicio, alluminio, ferro, bario e in generale quasi tutti i metalli) contenuti allo stato di combinazione.

L’attività dei vari prodotti ottenuti veniva provata con la loro azione ionizzatrice sull’aria, cioè con la conducibilità da questa acquistata tra due piatti; scartando ogni volta i preparati successivi, nei quali l’attività si mostrava quasi insensibile, e ritenendo e sottoponendo a nuovi trattamenti quelli nei quali essa si trasferiva quasi interamente, si pervenne a ottenere, per ogni tonnellata di residui di pechblenda, una quindicina di chilogrammi di solfati di diversi metalli, la cui attività, a peso eguale, era circa otto volte maggiore di quella del primitivo minerale, e 60 volte maggiore di quella dell’uranio metallico.

La lotta venne quindi concentrata sui 15 Kg. di materiale ottenuto, e si riconobbe l’utilità di separarne il bario, al quale si trovò che era sempre accompagnata la massima attività; questa d’altra parte non è una proprietà del bario come tale, poichè quello estratto da altri minerali non è radioattivo; era dunque evidente che al bario era associato nella pechblenda un nuovo elemento chimico, avente le sue proprietà chimiche, e che lo seguiva perciò nelle successive separazioni.

Ed effettivamente il nuovo elemento fu trovato; e si potè isolarlo dall’inseparabile bario solo per la alquanto diversa solubilità in acqua dei cloruri rispettivi; si pervenne così a un cloruro del nuovo elemento, cui si diede il nome di radio, che conteneva solo poche tracce di bario, e la cui attività si mostrò, a pari peso, enormemente più grande di quella dell’uranio (da uno a due milioni di volte maggiore). Da una tonnellata di residui di pechblenda si ottengono così due o tre decigrammi di sale di radio, cui corrisponde oggi il valore commerciale di circa 100.000 lire.

Isolato il cloruro dell’elemento, che si può anche trasformare in bromuro ecc., se ne studiarono le proprietà; e si potè accertare che si aveva veramente da fare con un nuovo elemento chimico, per mezzo dello studio spettroscopico, il quale rivelò alquante righe speciali che caratterizzano appunto il radio; si è potuto anche dalla signora Curie determinarne il peso atomico, che risulta eguale a 225.

Il bario trascina, nel trattamento dei minerali radiferi, la massima parte dell’attività primitiva; ma anche il bismuto ne trascina una parte, che può sempre più concentrarsi, e che la signora Curie attribuì a un altro nuovo elemento, il polonio. Questo non è però stato isolato, come neanche il radiotellurio del Markwald, separato con altri procedimenti, e che si è dimostrato essere la stessa cosa del polonio.

Anche il torio manifestò proprietà simili a quelle dell’uranio; l’attività del torio è dovuta alla presenza tenuissima di un principio molto attivo, detto radiotorio, e la cui esistenza fu, per primo, rivelata dal Dottor Blanc di Roma.

Infine dalla pechblenda il Debierne estrasse un altro principio attivo, cui diede nome di attinio, e che ha ormai un’esistenza accertata dal punto di vista radioattivo, pur non essendo stato definitivamente caratterizzato come nuovo elemento chimico.

È utile notare sin da ora che i diversi principi radioattivi adesso citati si differenziano nei caratteri delle loro radiazioni; e in principio il riconoscere la loro identità o la loro sostanziale differenza era tutt’altro che agevole. I criteri, diciamo così, diagnostici si sono molto perfezionati negli ultimi tempi, e consistono essenzialmente nella legge con cui l’attività del preparato varia col tempo.