Ahora bien, a partir de datos experimentales se ha calculado en la sección 94 que la energía cinética media de las partículas α expulsadas por el radio es de 5 , 9 × 10 − 6 ergios. Dado que todas las partículas α son absorbidas ya sea en el propio radio o en la envoltura que lo rodea, la energía total de las partículas α emitidas por segundo es de 1 , 5 × 10 6 ergios. Esto corresponde a una emisión de energía de unas 130 calorías gramo por hora. Ahora bien, el efecto térmico observado del radio es de unas 100 calorías gramo por hora. Teniendo en la naturaleza del cálculo, la concordancia entre los valores observados y los experimentales es tan estrecha como cabría esperar, y respalda directamente la idea de que la emisión de calor del radio se debe en gran medida al bombardeo del radio y del recipiente que lo contiene por parte de las partículas α expulsadas de su masa.
249. Efecto calorífico de la emanación del radio. La enorme cantidad de calor liberada en las transformaciones radiactivas que van acompañadas de la expulsión de partículas queda muy bien ilustrada por el caso de la emanación del radio.
La emisión de calor de la emanación liberada por 1 gramo de radio es de 75 calorías gramo por hora en su valor máximo. Esta emisión de calor no se debe únicamente a la emanación, sino también a sus productos posteriores que se incluyen con ella. Dado que la tasa de emisión de calor decae exponencialmente con el tiempo hasta aproximadamente la mitad de su valor en cuatro días, la cantidad total de calor liberada durante la vida de la emanación de 1 gramo de radio es igual a
puesto que λ = ·0072(hora)-1. Ahora bien, el volumen de la emanación de 1 gramo de radio es de aproximadamente 1 milímetro cúbico a presión y temperatura estándar (sección 172). Por lo tanto, 1 centímetro cúbico de la emanación emitiría durante su transformación 107 calorías gramo.
El calor emitido durante la combinación de 1 c. c. de hidrógeno y oxígeno para formar agua es de aproximadamente 2 calorías gramo. La emanación libera así, durante sus cambios, 5 × 106 veces más energía que la combinación de un volumen igual de hidrógeno y oxígeno para formar agua, aunque esta última reacción va acompañada de una mayor liberación de energía que cualquier otra conocida por la química.
La producción de calor de 1 c.c. de la emanación del radio es de aproximadamente 21 calorías gramo por segundo. Esta generación de calor sería suficiente para calentar hasta el rojo, si no para fundir, las paredes del tubo de vidrio que contiene la emanación.
La probable velocidad de emisión de calor de 1 gramo de peso de la emanación puede deducirse fácilmente, suponiendo que la emanación tenga aproximadamente 100 veces el peso molecular del hidrógeno. Dado que 100 c.c. de la emanación pesarían alrededor de 1 gramo, la emisión total de calor de 1 gramo de la emanación es de aproximadamente 109 calorías gramo.
Puede calcularse fácilmente que una libra de peso de la emanación irradiaría, a su máximo, energía a razón de unas 10.000 caballos de fuerza. Esta radiación de energía disminuiría con el tiempo, pero la emisión total de energía durante la vida de la emanación equivaldría a 60.000 días de caballos de fuerza.