ΑΠΟ ΤΙΣ ΚΑΘΟΔΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΕΣ ΩΣ ΤΗ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ

1845-1923

   O Άγγλος Φυσικός William Crookes  χρησιμοποίησε γυάλινους σωλήνες που περιείχαν αέρια σε χαμηλή πίεση. Στα άκρα αυτών τω σωλήνων που πήραν και το όνομά του αργότερα ,τοποθέτησε ηλεκτρόδια και εφάρμοσε ηλεκτρική τάση της τάξης των KV.

Διαπίστωσε   ότι από τον αρνητικό πόλο (την Κάθοδο) εκπέμπονταν αόρατη ακτινοβολία που προκαλούσε φθορισμό πάνω σε επιφάνειες επιχρισμένες με φθορίζουσες ουσίες .

    Το 1878 ανακοίνωσε την ύπαρξη των καθοδικών ακτίνων που αργότερα υποστήριξαν ότι είναι σωματιδιακή ακτινοβολία με αρνητικά ηλεκτρισμένα σωματίδια που εκτρέπονται από μαγνητικό πεδίο. Ο Herz το 1892 έδειξε ότι διέρχονται μέσα από λεπτά μεταλλικά φύλλα .

   *  Στις 8 Νοέμβριο του 1895 ο Roentgen ανακάλυψε τις ακτίνες που φέρουν το όνομά του και είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία 10.000 και πάνω μεγαλύτερης συχνότητας από το ορατό φως. Οι ακτίνες αυτές δεν εκτρέπονται από μαγνητικό πεδίο και είναι φωτόνια .Η πρακτική χρησιμοποίηση των ακτίνων Χ  άρχισε λίγους μήνες μετά την ανακάλυψή τους από τον μεγάλο Αμερικάνο εφευρέτη Τόμας Έντισσον (Th. Edisson).  Κατασκεύασε μια συσκευή όπου μπορούσε κανείς να βλέπει σε φθορίζον διάφραγμα την ακτινογραφία του χεριού του . Δεν ήταν ακόμα γνωστοί οι κίνδυνοι της έκθεσης του οργανισμού σε ακτινοβολία και αυτές η συσκευές διαδόθηκαν μέχρι να εμφανιστούν τα πρώτα θύματα της άγνοιας του κινδύνου. Ο βοηθός του Edisson , έπαθε εγκαύματα από υψηλή δόση ακτινοβολίας Χ και πέθανε.

Στην πορεία του χρόνου αρκετά άτομα υπέστησαν βλάβες στην υγεία του μέχρι να καθιερωθούν επιτρεπόμενες δόσεις στον οργανισμό των ασθενών.

                                                           
**    Μερικούς μήνες μετά την ανακάλυψη των ακτίνων Roentgen  ακολούθησε η ανακάλυψη της φυσικής ραδιενέργειας από τον Μπεκερέλ , (Becquerel) , Γάλλο καθηγητή Κολλεγίου.

Ο Βecquerel πειραματίζονταν με φαινόμενα φθορισμού. Διαπίστωσε ότι ορισμένα υλικά προκαλούσαν φαινόμενα φθορισμού με ακτίνες που έστελναν σε φθορίζουσες επιφάνειες . Αυτές οι ακτινοβολίες φαίνονταν παρόμοιες με τις ακτίνες Χ. Χρησιμοποίησε άλατα ουρανίου απομόνωσε τη συσκευή του από κάθε ορατό φως και τοποθέτησε ανάμεσα στην πηγή και τη φωτογραφική πλάκα ένα φύλλο μεταλλικό (σχήμα σταυρού) . Με έκπληξη είδε μετά μια εβδομάδα ότι όταν εμφάνισε τη φωτογραφική πλάκα εμφανίστηκε το σχήμα του αντικειμένου.  Ήταν η ανακάλυψη της φυσικής ραδιενέργειας και έγινε στις 2 Φεβρουαρίου του 1896.

                                                     

  ***  Το 1898 το ζεύγος Κιουρί, (Μarie Curie ,Pierre Curie)  ανακοίνωσε την ανακάλυψη του ραδιενεργού στοιχείου  Ραδίου. Συντέλεσαν στην απόδοση του ονόματος ραδιενέργεια στο φαινόμενο της εκπομπής ακτινοβολίας από ραδιενεργούς πυρήνες. Πρώτος μελέτησε τη ραδιενεργό ακτινοβολία ο Βecquerel.  O Pierre Curie και ανεξάρτητα από αυτόν ο Νεοζηλανδός Rutherford  υποστήριξαν ότι η ραδιενεργός ακτινοβολία αποτελείται από τρία είδη ακτίνων .

                                                                                                                                     

                                                                                                                                                                                                                                                                                             

  Το ένα δεν έχει μεγάλη διεισδυτικότητα και μπορεί να σταματήσει με  ένα φύλλο χαρτιού                 (ακτίνες α)   και μόλις εκτρέπεται από  μαγνητικό πεδίο. Το δεύτερο παρουσιάζει ισχυρότερη διείσδυση και εκτροπή αντίθετη από μαγνητικό πεδίο (ακτίνες β) και το τρίτο είδος παρουσιάζει πολύ ισχυρή διείσδυση στην ύλη και δεν εκτρέπεται από το μαγνητικό πεδίο(ηλεκτρομαγνητικές ακτίνες γ).

                                                                                                                                                      

**** Προκειμένου να προκαλέσουν τεχνητές πυρηνικές αντιδράσεις χρησιμοποίησαν αρχικά σωμάτια α ( He⁺⁺) καθώς επίσης πρωτόνια   προκειμένου να διεισδύσουν σε πυρήνες και να προκαλέσουν μεταστοιχείωση σε άλλους πυρήνες . Τα θετικά σωμάτια α απωθούνται από του θετικά φορτισμένους πυρήνες και δεν μπορούν να ενσωματωθούν.

Το ίδιο συμβαίνει και με τα πρωτόνια. Η λύση δόθηκε με την επιτάχυνσή τους από ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο .  Οι δύο αυτοί φυσικοί κατασκεύασαν τον πρώτο γραμμικό επιταχυντή και χρησιμοποίησαν μια διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο πόλων περί τα 100.000 Volt .

    Το 1932 είναι η χρονιά που βρέθηκε και αναγνωρίστηκε το νετρόνιο σαν ουδέτερο σωματίδιο του πυρήνα . Το 1930 ο Γερμανός ερευνητής W. Bothe που ασχολούνταν με πυρηνικές μετατροπές , χρησιμοποίησε σωμάτια α και τα οδήγησε να συγκρουστούν με άτομα Βυρήλιου.  Με έκπληξη διαπίστωσε μια ισχυρή ακτινοβολία και νόμισε ότι επρόκειτο για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία γ. Το ίδιο πείραμα έκανε και ο F.Joliot και η σύζυγός του  J.Joliot-Curie κόρη της Μarie Curie, οι οποίοι  εξέτασαν τις ιδιότητες της ακτινοβολίας που προέκυψε. Διαπίστωσαν ότι δεν επρόκειτο για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία .

  Δύο χρόνια αργότερα ο μαθητής του Rutherford ,  Chadwick  δήλωσε ότι επρόκειτο για σωματίδια με την ίδια περίπου μάζα με τα πρωτόνια αλλά χωρίς ηλεκτρικό φορτίο. Τα νετρόνια όπως ονομάστηκαν τα σωματίδια αυτά του πυρήνα επρόκειτο να παίξουν σημαντικό ρόλο στην πυρηνική φυσική  και τις

εφαρμογές της.  Την ίδια χρονιά -1932- ανακαλύφτηκε από τον Αμερικανό φυσικό C.D.Anderson  το ποζιτρόνιο , σωματίδιο σαν τον ηλεκτρόνιο με θετικό φορτίο. Φωτογραφήθηκε σε θάλαμο Wilson και παρουσίαζε τροχιά όμοια με εκείνη του ηλεκτρονίου αλλά με αντίθετη κατεύθυνση.

    Το 1934 το ζεύγος F.Joliot , πραγματοποίησε μια πυρηνική μεταστοιχείωση, όταν ακτινοβόλησε με σωμάτια α, άτομα Αργιλίου. Μετά το τέλος του πειράματος σημείωσε την παρουσία πυρήνων ραδιενεργού Φωσφόρου .  Ήταν η πρώτη τεχνητή παραγωγή  ραδιενεργών στοιχείων . Μέχρι τότε η ραδιενέργεια ήταν ιδιότητα των βαρέων πυρήνων όπως το Ουράνιο, το Θόριο , το Ράδιο ή το Πολώνιο. Η παραγωγή ραδιενεργού Φωσφόρου έδειχνε ότι μπορούσαν να υπάρχουν ελαφρά τεχνητά ραδιενεργά στοιχεία .

    Ο καθηγητής Joliot  κατά την παραλαβή του βραβείο Nobel  για τη Χημεία το 1935 είπε κάποια λόγια που έμελε να είναι προφητικά. Είπε λοιπόν στον ευχαριστήριο  λόγο  του :

[1] « Θα ήταν ίσως δυνατόν κατά της μετατροπές πυρήνων να προκαλέσουμε πυρηνικές αντιδράσεις με εκρηκτικό χαρακτήρα. Θα μπορούσαμε να κατορθώσουμε να προκαλέσουμε μια πυρηνική αντίδραση που να τη διαδέχεται μια άλλη  ώστε να ελευθερώσουμε μεγάλη ποσότητα ενέργεια.».