Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2017 vol. 6
227
radiologia
/
radiology
artykuł naukowy
/
scientific paper
Znajdująca się w zestawie bryłka uraninitu to minerał, z któ-
rego M. Skłodowska-Curie (1867-1934) uzyskała pierwiastek
promieniotwórczy – rad. Aby pozyskać jedną dziesiątą grana,
uczona musiała przerobić dwie tony surowca poprzez miażdże-
nie, parzenie, stosowanie kwasów i krystalizację. Gran to sto-
sowana ówcześnie jednostka wagi wynosząca 65 miligramów.
Jeden z pomocników małżeństwa Curie zatrudniony do ciężkich
prac fizycznych miał porównać próbkę radu do „
drobiny wielkości
główki od szpilki
” [11, 12].
Małżeństwo Curie określiło również radioaktywność różnych
minerałów. Spośród nich najwyższą aktywność wykazywały
blenda uranowa i karnotyt, z których zaczęto pozyskiwać rad
w procesach technologicznych [13, 14]. W 1904 roku Stephen
Lockwood opisał, że chcąc uzyskać opracowaną przez Marię Skło-
dowską-Curie technologią 1 gram radu potrzebne jest 500-600
ton karnotytu, 10 000 ton destylowanej wody, 1000 ton węgla
i 500 ton różnych odczynników chemicznych [15]. Na początku lat
20. XX wieku fabryka Standard Chemical w Pittsburghu uzyski-
wała 1 gram radu z karnotytu w ciągu miesiąca produkcji [13]. To
z tego zakładu próbkę radu przekazano Marii Skłodowskiej-Curie
podczas jej wizyty w USA (1921). Wielka uczona była tak poruszo-
na otrzymanym darem, że postanowiła spotkać się z robotnikami
fabryki. Z własnego doświadczenia wiedziała, jak ciężką pracę na-
leży wykonać, aby pozyskać cenny pierwiastek [16, 17].
Licznik, będący poprzednikiem licznika Geigera-Müllera, to
urządzenie zaprezentowane w 1908 roku przez niemieckiego
fizyka Johannesa Wilhelma Geigera (1882-1945). Początkowo
możliwa była tylko detekcja promieniowania alfa. Kolejne mo-
dyfikacje licznika pozwoliły na pomiar także innego promienio-
wania jonizującego [18]. Pod koniec pierwszej dekady XX wieku
Geiger rozpoczął współpracę z Ernestem Rutherfordem (1871-
1937) – zdobywcą Nagrody Nobla z chemii za badania rozpadu
promieniotwórczego. W głównej mierze to dzięki współdziała-
niu tych dwóch naukowców udało się poszerzyć funkcjonalność
miernika [19]. Ich pracę przerwała I wojna światowa. Geiger
został przydzielony do niemieckiej artylerii, co spowodowało
u niego poważne problemy zdro-
wotne, z którymi borykał się do
końca życia [20]. W 1925 roku wy-
bitny fizyk objął posadę na Uniwer-
sytecie w Kilonii, gdzie rozpoczął
współpracę z Walterem Müllerem
(1905-1979). Już trzy lata później,
po wielu testach, udało im się opra-
cować nowy licznik, zdolny do mie-
rzenia nie tylko promieniowania
alfa, ale również beta oraz gamma.
Wynalazek ten został nazwany
licznikiem Geigera-Müllera i jest
on wykorzystywany do dziś, w nie-
znacznie zmienionej formie [19].
Licznik stanowi szklany cylin-
der z metalową rurą wypełnioną
mieszaniną gazu szlachetnego, np. argonu i par alkoholu. Przez
rurkę przeprowadzony jest cienki drucik. Pod wpływem promie-
niowania jonizującego następuje odłączenie elektronu od argo-
nu, co w konsekwencji wywołuje tak zwaną lawinę – elektrony
i jony powodują dalsze jonizacje. Proces ten wywołuje impuls
elektryczny. Układ pomiarowy licznika przekształca pojawiają-
ce się impulsy na sygnały dźwiękowe. Ucho ludzkie odbiera se-
kwencję trzasków, które przy intensywnym nasileniu świadczą
o wysokiej ilości materiałów radioaktywnych. Sygnał dźwiękowy
to najstarsza forma prezentacji pomiaru, która z czasem została
wsparta przez wskaźniki wychyłowe i numeryczne [19].
W latach 60. XX wieku, w okresie zimnej wojny, rząd amerykań-
ski wyprodukował tysiące liczników Geigera-Müllera, które miały
służyć do badania obecności promieniowania po ataku nuklear-
nym [21]. W artykule z
Popular Science
(lipiec 1950) sugerowano,
że wykorzystując licznik Geigera-Müllera z zestawu
Gilbert´s U-238
Atomic Energy Lab
, można samodzielnie poszukiwać złóż uranu.
Dodatkową zachętą do eksploracji była nagroda, jaka miała być
wypłacona przez rząd amerykański. W przypadku odkrycia uranylu
deklarowano wypłatę wwysokości dziesięciu tysięcy dolarów [22].
Komora Wilsona (komora mgłowa) to urządzenie do detekcji
promieniowania jądrowego poprzez obserwację (fotografię)
śladów cząstek elementarnych. Charles Thomson Rees Wilson
(1869-1959) zbudował komorę w 1911 roku, chcąc odtworzyć
w warunkach laboratoryjnych chmurę jako zjawisko fizyczne
(stąd nazwa ang.
cloud chamber
). Komora mgłowa została użyta
przez Henriego Bequerela i Marię Skłodowską-Curie do potwier-
dzenia zjawiska promieniotwórczości [23]. Wynalazek Wilsona
pozwolił na dokonanie także i innych spektakularnych odkryć.
Przykładowo, Carl David Anderson w 1932 roku po raz pierwszy
zaobserwował cząstkę antymaterii – pozyton, a małżeństwo Ire-
ne i Frederic Joliot w 1933 roku tworzenie par elektron-pozyton
pod wpływem promieniowania gamma [24].
Twórcą spintaryskopu był William Crookes (1832-1919). An-
gielski fizyk i chemik, który przede wszystkim jest znany z wy-
konania przyrządu do obserwacji promieniowania katodowego,
Fot. 3
Wazon ze szkła uranowego. A. W oświetleniu świetlówki o barwie chłodno-białej; B. W oświetleniu świetlówki
o barwie chłodno-białej i UV (lampa owadobójcza PlusZap
TM
)
Źródło: Archiwum własne autorki.
