CAPÍTULO XII. TASA DE EMISIÓN DE ENERGÍA.

La emisión total de energía del radio se analiza más adelante en la sección 266 desde un punto de vista ligeramente diferente.

252. Número de iones producido por una partícula α.

En la primera edición de este libro se calculó por varios métodos independientes que 1 gramo de radio emitía alrededor de 10¹¹ partículas α por segundo. Dado que el número real ha sido determinado posteriormente midiendo la carga transportada por los rayos α (sección 93), podemos, a la inversa, usar este número para determinar con mayor certeza algunas de cuyas constantes se asumieron en el cálculo original.

Por ejemplo, el número total de iones producidos por una partícula $\alpha$ en el gas puede determinarse fácilmente. El método empleado es el siguiente.

Se disolvieron 0,484 mg de bromuro de radio en agua y luego se extendieron uniformemente sobre una placa de aluminio. Tras la evaporación, se encontró que la corriente de ionización de saturación, debida al radio en su actividad mínima, era de 8,4 × 10^-8 amperios. Las placas del recipiente de prueba estaban lo suficientemente separadas como para absorber todos los rayos $\alpha$ en el gas.

Se encontró experimentalmente que el número de partículas $\alpha$ expulsadas por segundo hacia el gas era de 8,7 × 10⁶. Tomando la carga de un ion como 1,13 × 10^-19 culombios (sección 36), el número total de iones producidos por segundo en el gas fue de 7,5 × 10¹¹. Así, cada partícula $\alpha$ produjo en promedio 86.000 iones en el gas antes de ser absorbida.

Ahora Bragg (sección 104) ha demostrado que las partículas $\alpha$ del radio a su actividad mínima son detenidas en unos 3 cm de aire. Los resultados obtenidos por él indican que la ionización de las partículas por cm de recorrido es menor cerca del radio que a cierta distancia.

Suponiendo, sin embargo, como primera aproximación que la ionización es uniforme a lo largo del recorrido, el número de iones producidos por cm de recorrido por la partícula $\alpha$ es 29.000. Dado que la ionización varía directamente con la presión, a una presión de 1 mm de mercurio el número de iones por unidad de recorrido sería de unos 38.

Ahora bien, Townsend (sección 103) encontró que el número máximo de iones producido por unidad de recorrido de aire a 1 mm de presión por un electrón en movimiento era 20, y en este caso se producía un nuevo par de iones en cada encuentro del electrón con las moléculas de su trayectoria. En el presente caso, la partícula $\alpha$, que tiene una masa muy grande comparada con la del electrón, parece tener una esfera de influencia mayor que la del electrón e ionizar al doble de moléculas.

Además, la partícula $\alpha$ produce muchos más iones por unidad de trayectoria que un electrón que se mueva con la misma velocidad, pues se ha demostrado (sección 103) que el electrón se vuelve un ionizador menos eficaz una vez que se alcanza cierta velocidad. Como Bragg (loc. cit.) ha señalado, esto es de esperar, ya que la partícula $\alpha$ consta de un gran número de electrones y, en consecuencia, sería un ionizador mucho más eficaz que un electrón aislado. En el Apéndice A se ofrece un cálculo de la energía requerida para producir un ion mediante una partícula $\alpha$.

253. Número de partículas β expelidas por un gramo de radio.