124. Le emanazioni radioattive. — Il radio, il torio e l’attinio emettono, oltre ai raggi α, β, γ, qualche cosa di simile a un gas estremamente rarefatto, e dotato di energiche proprietà radioattive; Rutherford che scoperse il fenomeno chiamò questa specie di gas emanazione.

Le proprietà radioattive dell’emanazione, che si trova in stato di grande diluizione nell’aeriforme, esempio l’aria, rimasto in contatto col corpo radioattivo, si va distruggendo col tempo, seguendo una legge per cui se in un certo tempo l’attività sì riduce a metà, la rimanente si riduce nello stesso tempo pure a metà e così via. Questo tempo di riduzione a metà caratterizza la provenienza dell’emanazione: ed è di 57 secondi per il torio, di quattro giorni per il radio, di quattro secondi per l’attinio.

Esaminiamo il fenomeno nel caso del radio. La emanazione viene da esso prodotta continuamente, e imprigionata nel sale solido, raggiungendosi l’equilibrio tra quella che si va sempre producendo e quella che si distrugge nello stesso tempo. Ma la emanazione occlusa nel solido può esser portata via interamente, o riscaldando il sale di radio a temperatura elevata, o sciogliendolo in acqua e facendo gorgogliare alquanta aria nel liquido; l’aria si carica così della totalità dell’emanazione. Si constata allora che il sale di radio, ricavabile evaporando la soluzione, ha perduto i tre quarti della primitiva attività, che si è trasferita integralmente nella emanazione estratta. Inoltre il radio residuo emette solo raggi a, mentre l’emanazione emette insieme raggi, α, β, e γ. Ma lasciando a sè il sale disemanato e l’emanazione ricavata, nel primo si riforma poco a poco l’emanazione e si ripristinano le primitive proprietà, mentre la seconda perde in corrispondenza le sue; cosicchè dopo circa un mese l’emanazione estratta si è interamente distrutta, e il radio si è nuovamente arricchito della sua provvista normale di emanazione, che può nuovamente esser portata via. Non c’è dubbio perciò che il radio dà in continuazione origine a emanazione, che resta imprigionata nella massa del sale, in regime d’equilibrio radioattivo tra quella che si forma e quella che si distrugge. Vedremo però che l’emanazione non si distrugge, in realtà, ma si trasforma a sua volta.

Una proprietà importante dell’emanazione è quella di condensarsi alla temperatura di —150°, permettendo così di essere localizzata, sempre allo stato di grande tenuità, in piccolo volume. E riuscì a Ramsay di dimostrare che essa è un vero gas, simile ai gas inerti come l’argon dell’atmosfera, che obbedisce alla legge di Boyle, e che essa, separata dall’aeriforme con cui è mescolata, per esempio dal miscuglio tonante (idrogeno e ossigeno) che si svolge lentamente dalle soluzioni di radio, si presenta come un gas luminoso, che va progressivamente sparendo, mentre sulle pareti del vetro si condensa un volume triplo di elio. Questa scoperta fece grande rumore e diede luogo a molte contestazioni; ma ormai è fuori dubbio che l’emanazione nel distruggersi dà luogo, oltre ad alcuni derivati che incontreremo tra poco, a una continua produzione di elio, dovuta forse all’insieme delle particelle α che va emettendo nella sua azione radioattiva. L’emanazione ha anche uno spettro di righe caratteristico, che permette di qualificarlo come un vero elemento chimico, e che è stato descritto con grande cura da Rutherford.