Historisch Archief 1877-1940
Wetenschap
De materie
als brandstof
Avonturen in het rijk der atomen
DE menschheid is ruwweg in twee
groote groepen te verdeelen: zij,
die een hekel hebben aan formules
en degenen, voor wie iets juist
pas recht aantrekkelijk wordt, wan
neer het in formules is uitgedrukt.
De eerste groep zal in haar antipathie
wel niet zoo ver gaan, dat zij ernstige be
zwaren koestert tegen een formule, die
zóó roerend is in haar eenvoud als E =
m.c2. Toch zijn de consequenties van
dit simpel-aandoende vergelijkinkje,
dat ruim dertig jaar geleden door
Einstein werd opgesteld in zijn relativi
teitstheorie, zeer verdragend.
Immers, wanneer E een zekere hoe
veelheid energie voorstelt, m de massa
van een voorwerp en c de snelheid van
het licht, dan wil de formule niet min
der zeggen, dan dat De Groene, die U
thans leest en waarvan het gewicht
welgewogen 80 gram bedraagt, geheel
omgezet in energie, de respectable hoe
veelheid van 800 millioen
paardekrachturen zou opleveren, dus voldoende om
een stad als Amsterdam eenige weken
van electriciteit te voorzien.
Einstein's formule, die langen tijd
slechts van theoretische waarde was,
kreeg onverwacht contact met de
practijk, toen natuurkundigen, die zich
bezig hielden met den opbouw van
atoomkernen, ontdekten, dat een zwa
re kern een haartje minder weegt,
dan de samengevoegde deeltjes oor
spronkelijk wogen. Een beetje materie
bleek verdwenen te zijn en omgezet in
energie, die nauw samenhangt met de
bindingsenergie, welke tusschen de
kerndeelen optreedt.
Zij, die de wetenschap altijd wel
mooi vinden, maar toch het mooist als
zij geld in het laatje brengt, spitsten
hun ooren. Wat een besparing, wan
neer men, inplaats van een paar ton
kolen te verbranden tot koolzuur en
water, hetzelfde zou kunnen bereiken
door een paar gram steenkool op te sto
ken tot niets dan energie ! Waarlijk
een Wells-achtig perspectief. Heeft
echter de materie-stookinrichting wel
grootere kansen op verwezenlijking,
dan bijv. de Onzichtbare Man?
DE ideale inrichting van zulk een
materie-kachel zou die zijn,
waarbij electronen, de uiterst kleine
deeltjes welke in de atomen om de kern
cirkelen, de gelegenheid kregen, zich
te vereeniging met een ander soort,
even groote elementairdeeltjes: posi
tronen. Alsdan verdwijnen n electron
n positron volkomen, doch er ontstaat
energie en wel in den vorm van gamma
straling. Het systeem heeft echter n,
doch een zeer groot, technisch gebrek:
zoo gemakkelijk het is, aan electronen
te komen, zoo moeilijk krijgt men de
beschikking over positronen. Want
hun voorliefde voor electronen vieren
deze niet alleen bot, wanneer zij daar
mede den mensch een dienst kunnen
bewijzen, doch altijd en overal, waar
zij er kans toe zien. En overmits in alle
materie electronen in practisch onbe
perkte hoeveelheid ter beschikking
staan, behoeven zij onder aardsche om
standigheden niet lang op die kans te
wachten, waardoor het proces aan
menschelijke controle ontsnapt. Juist
de neiging der positronen, electronen
te schaken en dan, als energie vermomd
met de noorderzon te vertrekken, heeft
gemaakt, dat eerstgenoemde deeltjes
pas werden ontdekt, toen de natuur
kundigen met de zeden en gewoonten
der electronen reeds behoorlijk ver
trouwd waren. Wel had de Engelsche
physicus Dirac hun bestaan voorspeld
uit theoretische beschouwingen, doch
hij vond minder geloof, dan met de
waarzeggers, die uit sterren, kaarten
of koffiedik werken, het geval pleegt
te zijn.
Maar de zooeven aangestipte bin
dingsenergie der atoomkernen, kunnen
wij die ons niet te nutte maken ? Zulk
een proces zou eenige overeenkomst
bezitten met de gewone stookmethodes:
tusschen de koolstof- en
waterstofatomen der gebruikelijke brandstof
eenerzijds en die van de zuurstof, welke
FA F. SINEMUS
20 Leidschestraat 22
AMSTERDAM C.
GEKL OVERHEMDEN
NAAR MAAT
VAN Fl. 8.5°AF
PRIMA COUPE EN AFWERKING
EIGEN ATELIER
Handschrift-Analyse ± 20 ongelinieerde
regels in snel schrift m. handteekening.
Opgave geboorte, nationaliteit, geslacht,
beroep, te st. a. C. Adams, Aerdenhout.
Strengste geheimh. Erv. uitgebr. on
derzoek fl. 2.50. Giro 351908.
Adverteeren, doet verkoopen!
VOOR DE
BETERE WOMXG
TAPIJTEN
TOONZALEN TE AMSTERDAM
SINGEL 404
N.V. KON. VER. TAPIJTFABRIEKEN
R DAM, A'DAM, DEVENTER, GRONINGEN
VOOR HONDENLIEFHEBBERS
Een sp/roo/neve/, een gebied van zeer hooge temperaturen
waar kernreacties, als in dit artikel beschreven, plaats hebben
Mevrouw C. P. BUNCKEL-DEKKINB Eig. Kennel of Joy
heeft momenteel eenige snoezige ruwharige foxterrler-pups van 10 weken
reutle ? 25.?, teefje ? 20.?. Ik zoek voor de glad. foxterrier pup
van 9 weken van naar Indiëvertrekkende fam. plaatsing a ? 10.?Spoed
SOENDAPLEIN 03 HAARLE9I TELEFOON 17810
de verbranding bewerkstelligt ander
zijds, bestaan sterke aantrekkings
krachten, die vrij komen, wanneer de
atomen zich met elkaar vereenigen.
Op overeenkomstige wijze kan men
energie vrijmaken, doch in aanzienlijk
grootere mate, door de deelen, die als
bouwsteenen der atoomkernen optre
den: protonen en neutronen,
waartusschen ook aantrekkingskrachten be
staan, zich met elkaar te doen vereeni
gen. Protonen kan men zich gemak
kelijk genoeg verschaffen; men kan
daartoe gewone waterstof gebruiken,
waarvan de atomen, zooals bekend,
bestaan uit n proton als kern, waar
omheen n electron cirkelt. Dit elec
tron, dat slechts met een paar volt in
het atoom vastzit, heeft geen stem
in het kapittel bij kernprocessen, waar
bij millioenen volts in actie zijn.
Moeilijker echter is het, aan neutro
nen te komen: in de gewone materie
zijn deze deeltjes nu eenmaal reeds
met protonen vereenigd en wij kunnen
ze slechts daarvan scheiden, door zoo
veel energie op te offeren, als onze
materie-kachel kan leveren, afgezien
van de verliezen. Het proces heeft dus
evenveel kans van slagen, als het denk
beeld dergenen, die de tank van hun
auto met water willen vullen, overwe
gende dat dit uit waterstof en zuurstof
bestaat, doch die vergeten, dat voor de
splitsing der bestanddeelen evenveel
energie noodig is, als straks bij de ver
branding van het gewonnen knalgas
vrijkomt.
ER is echter nog een systeem van
materie-stookinrichting denkbaar:
wanneer men zware atoomkernen op
bouwt uit lichte, komt ook bindings
energie vrij. Op zeer kleine schaal
wordt dit proces reeds in het laborato
rium toegepast, namelijk als methode,
om aan zeer snelle alphadeeltjes, alias
heliumkernen, te komen. Men beschiet
daartoe het lichte metaal lithium met
protonen, dus met waterstofkernen,
die weggeschoten zijn met een paar
honderdduizend volt en verkrijgt dan
heliumkernen, die een snelheid bezit
ten, overeenkomende met bijna 20
millioen volt. Men zou zelfs twee van
die hypersnelle protonen krijgen voor
elk toch betrekkelijk traag
alphadeeltje, als en hier komt weer de
maar" om den hoek kijken als elk
verschoten projectiel inderdaad doel
trof.
De kernen zijn echter zóó klein, dat
slechts n alpha-deeltje op vele hon
derdduizenden in een kern terecht
komt; de andere verliezen hun energie
aan het electronensysteem van het
lithium-atoom. Hetzelfde geschiedt met
het meerendeel der gevormde protonen
in de betrekkelijk zeldzame gevallen,
dat een kernbotsing plaats heeft, ter
wijl van deze deeltjes toch het spontaan
voortgang vinden van het proces af
hankelijk is. Konden wij de vorige ma
terie-stookinrichting en het bezwaar,
waarop zij strandde, vergelijken met
het geval, dat wij eerst waterstof en
zuurstof moesten bereiden uit water,
de laatstgenoemde werkwijze zou dan
daarop neerkomen, dat wij wel over
het brandbare knalgas beschikken,
doch gemengd met zulk een overmaat
stikstof, dat het gasmengsel volkomen
onbrandbaar is geworden.
De Franschman Perrin, die het
probleem der energiewinning uit
kernreacties wiskundig heeft uitge
werkt, is intusschen hoopvol gestemd
ten aanzien van het inleiden van een
kettingreactie in het radioactieve
metaaluranium: door de atomen daarvan
met neutronen te beschieten, zouden
zooveel nieuwe snelle neutronen vrij
komen, dat deze op hun beurt weder
in staat zouden zijn, nieuwe atomen
af te breken. De reactie moet zelfs, om
haar het karakter van explosie te
ontnemen, geremd worden; wanneer
ongeveer 2 ton pikblende, een in de
natuur voorkomend oxyde van ura
nium, gemengd werd met 60 gram
cadmium en 200 kilogram water, zou
een geleidelijke energieontwikkeling
plaats vinden.
Ir. B. SWANENBURG
PAG. 17 DE GROENE No. 3286