In 1896 ontdekte de natuurkundige BEOQUEREL, dat een stof, welke het element uranium bevat, stralingen uitzendt, zonder dat aan deze stof energie wordt toegevoegd. Door het echtpaar CURIE werd aangetoond, dat deze straling voorn. afkomstig is van andere elementen, die samen met uranium voorkomen, o.a. van een element, dat door hen in zuivere vorm werd verkregen en radium werd genoemd.
Dit radium vertoonde een tot dusver ongekende stralingsactiviteit. Verder onderzoek heeft geleerd, dat de stralingen afkomstig zijn uit de atoomkern (z. Atoom) van het stralende element. Een dgl. element wordt r. genoemd, de stralingseigenschap heet radioactiviteit. de energie der straling wordt aan de stralende atoomkern onttrokken.De r. straling is van drieërlei aard:
(1) 𝛼 (alpha)-straling; deze bestaat uit electrisch positief geladen deeltjes, welke de kern met grote snelheid verlaten. Zij zijn opgebouwd uit 2 protonen en 2 neutronen (z. Atoom) en zijn identiek met de kern van het atoom helium.
(2) 𝛽 (beta)-straling; deze bestaat uit clcctronen, die ook met grote snelheid worden uitgezonden.
(3) Y (gamma)-straling; dit is een z.g. electromagnetische straling (z. Licht) met een zeer kleine golflengte (kleiner dan een milliardste cm).
Een gevolge van de uitzending van een 𝛼- of een 𝛽deeltje verandert de lading van de kern. Er ontstaat dan de kern van een nieuw element, dat op zichzelf weer r. kan zijn. Zo wordt een reeks van r. elementen gevormd, die eindigt, wanneer een niet r. kern wordt bereikt. Er bestaan in de natuur 3 zulke reeksen (waarvan er één begint met het element uranium), die alle eindigen met een stabiele isotoop van het element lood. Bovendien komen nog 4 lichtere r. kernen in de natuur voor, die alle
door 1 omzeiling in een stabiele kern overgaan. Naast deze z.g. natuurlijke r. kernen kent men tegenwoordig van alle elementen 1 o!meer kunstmatige r. isotopen. Deze worden vervaardigd door stabiele kernen te beschieten met kernbouwstenen, b.v. protonen, neutronen of 𝛼deeltjes. De kunstmatige r. kernen zenden 𝛽- en/of 𝛾-straling uit. Tot de instraling rekent men dan tevens de uitzending van z.g. positonen.
Alle r. processen hebben gemeen, dat in gelijke tijden gelijke delen van het aanwezige r. element worden omgezet. De tijd, waarin de helft van het aanwezige aantal atomen verdwijnt, wordt de halveringstijd genoemd. Na 2 keer de halveringstijd is dus ¼ , na 3 keer deze tijd ⅛ van het oorspronkelijke aantal atomen nog over, enz. De halveringstijden van de verschillende r. kernen lopen sterk uiteen. Voor uranium b.v. bedraagt deze tijd meer dan 4 rnilliard jaar, terwijl ook halveringstijden van minder dan een miilioenste seconde voorkomen. Daar men de halveringstijden van de verschillende omzettingen in een r. reeks kent, kan men uit de samenstelling van een natuurlijk r. materiaal de ouderdom van dit materiaal berekenen. O.a. in de geologie wordt deze wijze van ouderdomsbepaling met succes toegepast.
De kunstmatige r. elementen kunnen belangrijke diensten bewijzen bij chemisch, medisch en biologisch onderzoek. Men kan de r. elementen tengevolge van de straling, die zij uitzonden, opsporen (zij worden in het Eng. daarom tracers genoemd) en tevens kwantitatief bepalen met natuurkundige hulpmiddelen. Het grote voordeel is daarbij, dat dit kan gebeuren, zonder dat men de verbinding of het organisme, waarin zich het r. element bevindt behoeft te ontleden of aan te tasten (een beschadiging van het organisme door de r. straling is echter niet uitgesloten). Zo kan men b.v. door toediening van kunstmest, welke r. fosfor bevat, de opname van dit element door de plant bestuderen.
D. A. DE VRIES.
