243. Pronto se reconoció que los cuerpos radiactivos emiten una cantidad considerable de energía en forma de sus radiaciones características. La mayoría de las primeras estimaciones sobre la cantidad de esta energía se basaban en el número y la energía de las partículas expulsadas, y fueron demasiado reducidas. Se ha señalado (sección 114) que la mayor parte de la energía emitida por los cuerpos radiactivos en forma de radiaciones ionizantes se debe a los rayos , y que los rayos , en comparación, aportan tan solo una fracción muy pequeña.
Rutherford y McClung1 hicieron una estimación de la energía de los rayos emitidos por una capa delgada de materia activa, determinando el número total de iones producido por la absorción completa de los rayos .
La energía requerida para producir un ion se determinó experimentalmente mediante observaciones del efecto térmico de los rayos X y del número total de iones producidos cuando los rayos eran completamente absorbidos en el aire. Se encontró que la energía requerida para producir un ion en el aire era de 1·90 × 10-10 ergios. Esto, como se mostrará en el Apéndice A, es probablemente una sobreestimación, pero era del orden de magnitud correcto.
A partir de esto se calculó que un gramo de óxido de uranio esparcido sobre una placa en forma de una capa delgada en polvo emitía energía al aire a razón de 0·032 calorías gramo por año. Esta es una emisión de energía muy pequeña, pero en el caso de una sustancia intensamente radiactiva como el radio, cuya actividad es aproximadamente dos millones de veces la del uranio, la emisión de energía correspondiente es de 69000 calorías gramo por año.
Esto es obviamente una subestimación, ya que incluye únicamente la energía radiada hacia el aire. La cantidad real de energía liberada en forma de rayos es evidentemente mucho mayor que esta debido a la absorción de los rayos por la propia materia activa.
Más adelante se demostrará que el efecto térmico del radio y de sus productos es una medida de la energía de las partículas expulsadas.
244. Emisión térmica del radio. P. Curie y Laborde2 llamaron la atención por primera vez sobre el sorprendente resultado de que un compuesto de radio se mantenía continuamente a una temperatura varios grados superior a la de la atmósfera circundante. Así, la energía emitida por el radio puede demostrarse por su efecto calefactor directo, así como por medios fotográficos y eléctricos.
Curie y Laborde determinaron la velocidad de emisión de calor de dos maneras diferentes. En un método, la diferencia de temperatura se observó por medio de un termopar de hierro-constantán entre un tubo que contenía un gramo de cloruro de bario radífero, de una actividad de aproximadamente de radio puro, y un tubo exactamente similar que contenía un gramo de cloruro de bario puro. La diferencia de temperatura observada fue de 1,5 °C. Para medir la velocidad de emisión de calor, se colocó una bobina de alambre de resistencia conocida en el cloruro de bario puro, y se observó la intensidad de la corriente