123. Le proprietà dei raggi α, β, γ. — Come si è detto esse coincidono con quelle dei corrispondenti raggi osservati nei tubi a vuoto. I raggi α trasportano cariche positive, e vengono emessi con grande velocità; mentre i β trasportano, pure a grandissima velocità, cariche negative; le due specie di raggi equivalgono perciò a due correnti elettriche di senso opposto, e vengono in conseguenza oppostamente deviate da un campo magnetico, come si vede nella fig. 148, nella quale P rappresenta un blocco di piombo munito di un canale cilindrico e avente al fondo un po’ di radio. Dal foro, procede un fascio di raggi multipli, che si propagheranno a grande distanza nel vuoto; il campo prodotto dall’elettrocalamita NS separerà le tre specie di raggi: gli α saranno deviati in un senso, i β in senso opposto, i γ, analoghi ai raggi X, resteranno indisturbati. Un’azione simile esercita un campo elettrico (fig. 149), dimostrando ugualmente che i raggi α trasportano cariche positive, e i β cariche negative: entrambe le cariche son dotate d’inerzia, ma i raggi α son dotati di massa effettiva, molto più grande: e si dimostra che la loro deviazione deve risultare molto più piccola, tanto da essere appena osservabile. Nelle figure si è amplificata questa deviazione, per renderla facilmente visibile.

Il potere penetrante dei raggi α è piccolissimo, cosicchè bastano pochi centimetri d’aria alla pressione atmosferica per assorbirli completamente, e per osservarli a distanza si deve operare nel vuoto; molto meno essi riescono a traversare i corpi solidi o liquidi; così una laminetta d’alluminio di soli 3 micron di spessore riduce quasi a metà i raggi α del radio. Cosicchè quando il radio è contenuto in un tubetto di vetro, al di fuori non sono constatabili che i raggi βeiγ, e ne vengono enormemente ridotte l’attività ionizzante e l’azione fotografica, posseduta in grado molto maggiore dai raggi α che mancano.

II fisico Rutherford, al quale si devono, dopo la scoperta dei Curie, le ricerche più interessanti sui fenomeni di radioattività, ha dimostrato, col misurare la deviazione elettrica e magnetica, che i raggi α provenienti da tutti i corpi radioattivi hanno la stessa massa e che per tutti la particella α coincide con mezzo atomo, o forse con un atomo intero di elio, un gas chimicamente inattivo recentemente scoperto.

È diversa invece la velocità con cui i vari corpi radioattivi emettono le particelle α; essa è in generale all’incirca della velocità della luce.

Inoltre questa velocità va diminuendo a misura che i raggi α traversano dei corpi assorbenti; così traversando l’aria, la loro forza viva, enorme in rapporto alla piccolissima massa, va diminuendo, perchè compie il lavoro di ionizzare gli atomi incontrati, strappandone un elettrone. E quando si riduce a una certa frazione della primitiva, circa ai cessa la loro azione ionizzante e l’azione fotografica, nè ci si rivelano in alcun altro modo; anche la materia ordinaria potrebbe perciò emettere particelle α, che non ci si rivelerebbero per la loro insufficiente velocità.

I raggi β, pur essendo in fondo veri raggi catodici propagantisi all’aria libera, sono però in genere molto più penetranti, per quanto lo stesso corpo radioattivo ne emetta insieme dei poco e dei molto penetranti. Si è visto che ciò è dovuto alla diversa velocità iniziale degli elettroni costituenti i raggi medesimi, e che può divenire molto prossima a quella della luce. In generale all’aumentare della velocità diminuisce il valore di cioè del rapporto tra la carica e la massa apparente, determinato con le deviazioni elettriche e magnetiche; ciò prova che la massa apparente aumenta con la velocità, e si è trovato che la legge di variazione è ancora adesso esattamente quella prevista dalla teoria nell’ipotesi che si tratti di pure cariche elettriche in moto. Sempre poi quel rapporto è dell’ordine di grandezza trovato coi raggi catodici, come dello stesso ordine è il valore di quel rapporto per gli elettroni in moto dei raggi Lenard, o per quelli che si liberano alla superficie dei metalli col riscaldamento elevato e con l’illuminazione; e infine è ancora dello stesso ordine quello cui si perviene nella spiegazione dei fenomeni magneto-ottici, fondata sulla ipotesi che i centri vibranti dell’emissione luminosa siano appunto gli elettroni contenuti nell’atomo.

Quanto ai raggi γ sono anch’essi in generale più penetranti dei raggi α; e accompagnano inseparabilmente i raggi β alla cui intensità sono proporzionali. Si son potuti, ad esempio, ottenere dei preparati radioattivi, come il polonio, che emettono solo raggi α; ma quando son presenti i β, si trovano pure i γ, cosicchè si ritiene che essi siano costituiti dagli urti dei raggi β contro gli atomi dello stesso corpo radioattivo.