S T U D I O D E L L A R A D I O A T T I V I T A ' D E L L E L A V E D E L - L ' E T N A C O L M E T O D O D E L L E E M U L S I O N I N U C L E A R I L . BARBERA - M . CURATOLO - M . M . INDOVINA ADDARIO - M . SANTANGELO 1. — I n q u e s t i u l t i m i t e m p i sono state eseguite diverse r i c e r c h e sulla r a d i o a t t i v i t à dei m a t e r i a l i c o s t i t u e n t i la crosta t e r r e s t r e . Questo s t u d i o lia i m p o r t a n z a in q u a n t o p u ò d a r e i n f o r m a z i o n i sui processi fisici e fisico-chimici, c h e i n t e r e s s a n o i p r o b l e m i connessi con la f o r m a z i o n e e con l ' e v o l u z i o n e della crosta t e r r e s t r e ( d i f f e r e n z i a z i o n e dei m a g m i , c a l o r e radioattivo...). T r a i m a t e r i a l i solidi le lave vulca- n i c h e p r e s e n t a n o i n t e r e s s e p a r t i c o l a r e ; d u e s o n o i p r o b l e m i p r i n c i p a l i c h e si i n c o n t r a n o n e l l o s t u d i o della r a d i o a t t i v i t à d e l l e l a v e : a) deter- m i n a z i o n e del r a p p o r t o delle c o n c e n t r a z i o n i d i U r a n i o e di T o r i o : b) i n v e s t i g a z i o n e sull'esistenza o m e n o d e l l o stato di e q u i l i b r i o radio- attivo dei c o m p o n e n t i l e d u e f a m i g l i e . R e c e n t e m e n t e s o n o state e f f e t t u a t e sulle l a v e del Vesuvio delle m i s u r e ('), le q u a l i c o n f e r m a n o q u a n t o era già s t a t o a f f e r m a t o fin dal 1909 d a J o l y (2), cioè c h e d e t t e l a v e h a n n o u n c o n t e n u t o r a d i o a t t i v o d i p e n d e n t e d a l l a d a t a d ' e r u z i o n e . E p o i c h é è s t a t o a f f e r m a t o c h e in lave di a l t r i v u l c a n i n o n è stata r i s c o n t r a t a fin'ora q u e s t a c a r a t t e r i - stica, a b b i a m o ritenuto o p p o r t u n o s o t t o p o r r e ad e s a m e q u e l l e d e l l ' E t n a , p e r v e d e r e se la l o r o a t t i v i t à d i p e n d e s s e o n o dalla d a t a d ' e r u z i o n e . P e r e s e g u i r e q u e s t e m i s u r e a b b i a m o u s a t o la tecnica d e l l e e m u l s i o n i n u c l e a r i , t e c n i c a già i m p i e g a t a da m o l t i a u t o r i p e r r i c e r c h e sulla ra- d i o a t t i v i t à d e l l e rocce (1), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (»), ( ] 0 ). 2. — L a s t r e I l f o r d C^, spesse 50 [i, sono s t a t e esposte p e r 51 g i o r n i a l l ' i r r a g g i a m e n t o di sezioni l e v i g a t e di lave, a v e n t i u n o spessore > lOOu, cioè u n o spessore t a l e d a p o t e r s i r i t e n e r e i n f i n i t o rispetto al r a n g e m a s s i m o d e l l e p a r t i c e l l e a ; t a l i lave a p p a r t e n g o n o a u n ' e r u z i o n e prei- storica (lava I), a u n a d e l 1381 (lava II), a u n a del 1669 (lava I I I ) e i n f i n e a u n a d e l 1928 (lava IV) ( n ) . P o i c h é l ' a t t i v i t à d e l l e lave in ge- n e r e r i s u l t a m o l t o d e b o l e , si è s t i m a t o necessario p r o l u n g a r e il t e m p o 604 L . B A R B E R A , M . C U R A T O L O , M . M . I N D O V I N A A D D A R I O , M . S A N T A N F . E L O d i e s p o s i z i o n e ; p e r q u e s t o a b b i a m o p e n s a t o fosse o p p o r t u n o p r e n d e r e a l c u n e p r e c a u z i o n i p e r r e n d e r e m i n i m o il f a d i n g , p e r p è r d e r e il mi- n o r n u m e r o possibile d i p a r t i c e l l e a e i n f i n e p e r d i m i n u i r e il f o n d o . N o n a b b i a m o u s a t o b a l s a m o d e l C a n a d a p e r a t t a c c a r e l e sezioni ai v e t r i n i , d a t o c b e q u e s t o p r o d o t t o p u ò s v i l u p p a r e p e r o s s i d o d ' i d r o g e n o , F i g . 1 - Mappa dell'attività d e l l a lava I. c o m p o s t o q u e s t ' u l t i m o c b e favorisce il f a d i n g ( 1 2 ) : a b b i a m o a t t a c c a t o p e r c i ò le sezioni con u n a colla di cellulosa v e r g i n e a l l ' a c e t o n e . S e m p r e p e r r e n d e r e m i n i m o il f a d i n g a b b i a m o t e n u t o , d u r a n t e t u t t o il p e r i o d o dell'esposizione, le l a s t r e e n t r o u n essiccatore, conte- n e n t e c l o r u r o a n i d r o di calcio, e in u n a m b i e n t e m a n t e n u t o alla t e m - S T U D I O D E L L A R A D I O A T T I V I T À D E L L E L A V E D E L L ' E T N A 605 ji e r a tura c o s t a n t e d i 0 "C ( ' - ) . A l l o s c o p o d i r i d u r r e gli e f f e t t i di f o n d o è s t a t a r i c o p e r t a d i p a r a f f i n a la s u p e r f ì c i e d e l l a l a s t r a n o n o c c u p a t a d a l l a s e z i o n e . P e r m a n t e n e r e l e s e z i o n i a c o n t a t t o c o l l ' e m u l s i o n e f o t o g r a f i c a e r e n d e r e m i n i m o la s t r a t o d ' a r i a t r a s e z i o n e e d e m u l s i o n e , a b b i a m o u s a t o d e i t o r c h i e t t i ( 1 2 ). L o s t r a t o d i g o m m a p i u m a è s t a t o p o s t o p e r r e n d e r e u n i f o r m e la p r e s s i o n e su t u t t a la s u p e r f i c i e d e l l a l a s t r a , i n m o d o d a e v i t a r e a l t e r a z i o n i . F i g . 2 - Mappa dell'attività della lava I I I . N e l l a c o s t r u z i o n e d e i t o r c h i e t t i a b b i a m o u s a t o b a c h e l i t e i n v e c e d i u n ' a l t r a s o s t a n z a , p e r c h é la b a c h e l i t e h a u n b a s s o c o n t e n u t o d i im- p u r i t à r a d i o a t t i v e . L e l a s t r e s o n o s t a t e s v i l u p p a t e , s u b i t o d o p o l ' e s p o s i z i o n e , n e l se- g u e n t e m o d o : 1) s v i l u p p o : 1 g A m i d o l , 8 g Na2SO.v 340 c m 3 H20: t e m p o 25 m i n ; t e m p e r a t u r a 16 °C; n e s s u n a a g i t a z i o n e ; 2) l a v a g g i o i n a c q u a p e r 5 m i n . ; 3) b a g n o d i f r e n a g g i o : a c i d o a c e t i c o al 2 % ; t e m p o 15 m i n . : t e m p e r a t u r a 16 ° C : f - 604 L. B A R B E R A , M . C U R A T O L O , M . M . I N D O V I N A A D D A R I O , M . S A N T A N F . E L O 4) fissaggio: i p o s o l f i t o al 4 0 % ; t e m p o c i r c a 45 m i n . ; t e m p e - r a t u r a 20 °C; n e s s u n a a g i t a z i o n e ; 5) l a v a g g i o i n a c q u a c o r r e n t e p e r 15 m i n . L ' e s p l o r a z i o n e è s t a t a e s e g u i t a c o n u n i n g r a n d i m e n t o d i 460 d i v i d e n d o l a l a s t r a i n c a s e l l e di 330 X 330LI2; d i ogni l a s t r a è s t a t a e s e g u i t a u n a m a p p a (fig. 1 e fig. 2), r i p o r t a n d o l e p a r t i c e l l e t r o v a t e i n u n a c a s e l l a d i 330 X 330 u2 i n u n q u a d r a t i n o di 5 X 5 m m 2 . D u - r a n t e l ' e s p l o r a z i o n e s o n o s t a t e s e g n a t e solo l e t r a c c e di p a r t i c e l l e o , a v e n t i u n a p r o i e z i o n e o r i z z o n t a l e c o m p r e s a t r a 5 |i e 50 3. — I r i s u l t a t i o t t e n u t i s o n o s t a t i r i p o r t a t i n e l l a T a b e l l a I , d a l l a q u a l e r i s u l t a c b e l ' a t t i v i t à d e l l e s e z i o n i c o n s i d e r a t e è p i u t t o s t o b a s s a ; essa è d e l l ' o r d i n e d i g r a n d e z z a d i q u e l l a d e l l e l a v e m e n o a t t i v e ( p i ù a n t i c h e ) d e l V e s u v i o . D a l c o n f r o n t o d i r e t t o d e i r i s u l t a t i p e r i q u a t t r o c a m p i o n i si p u ò d i r e c h e l ' a t t i v i t à d e l l e l a v e d e l l ' E t n a , e n t r o gli e r r o r i F i g . 3 - Lava I. 604 L . B A R B E R A , M . C U R A T O L O , M . M . I N D O V I N A A D D A R I O , M . S A N T A N F . E L O s p e r i m e n t a l i , n o n v a r i a col v a r i a r e d e l l a d a t a d i e r u z i o n e . I n v e r o l'at- tività d e l l a lava l ì p r e s e n t a u n o s c a r t o , l e g g e r m e n t e f u o r i degli er- r o r i , r i s p e t t o ai v a l o r i d e l l e a l t r e , q u e s t o f a t t o p e r ò n o n ci s e m b r a possa assumersi c o m e i n d i z i o d i u n a v a r i a z i o n e d e l l ' a t t i v i t à con il t e m p o , a n c h e p e r il f a t t o c b e l e l a v e I e I V , c o r r i s p o n d e n t i a d a t e e s t r e m e d ' e r u z i o n e , d a n n o v a l o r i p r a t i c a m e n t e u g u a l i . È s t a t a f a t t a l ' a n a l i s i statistica d e l l a d i s t r i b u z i o n e d e l l e t r a c c e n e l l e q u a t t r o m a p p e , d a t o c h e ad u n p r i m o e s a m e r i s u l t a n o e v i d e n t i d i s u n i f o r m i t à , c o m e si p u ò v e d e r e o s s e r v a n d o la fig. 1; a b b i a m o cal- c o l a t o col m e t o d o di P o i s s o n la f u n z i o n e di d i s t r i b u z i o n e d e l n u m e r o d e l l e caselle r i s p e t t o al n u m e r o d e l l e t r a c c e in esse c o n t e n u t e e al v a l o r e m e d i o di tracce p e r casella. N e l l e figg. 3, 4, 5, 6 le c u r v e sono c a l c o l a t e con i d a t i della T a b e l l a I, m e n t r e i p u n t i r a p p r e s e n t a n o i c o r r i s p o n d e n t i v a l o r i s p e r i m e n t a l i . D a l l ' e s a m e d e l l e c u r v e r i s u l t a c h e p e r le l a v e I I e I I I la d i s t r i - F i g . 6 - Lava I V . 604 L . B A R B E R A , M . C U R A T O L O , M . M . I N D O V I N A A D D A R I O , M. S A N T A N F . E L O b u z i o n e s p e r i m e n t a l e si a d a t t a grosso m o d o a q u e l l a t e o r i c a d i Pois- s o n ; i n f a t t i la m a p p a della lava I I I (fig. 2) si p r e s e n t a con pocliissime d i s u n i f o r m i t à . I n v e c e la d i s t r i b u z i o n e s p e r i m e n t a l e p e r l e lave I e I V si a l l o n t a n a in m o d o p i ù m a r c a t o da q u e l l a di P o i s s o n : o s s e r v a n d o la m a p p a della figura 1, si v e d e c h e si h a n n o z o n e di a d d e n s a m e n t o di p a r t i c e l l e a e z o n e di r a r e f a z i o n e . 4. — Ci è g r a d i t o r i n g r a z i a r e il p r o f . A n g e l o B e l l a n c a , d i r e t t o r e d e l l ' I s t i t u t o d i M i n e r a l o g i a d e l l ' U n i v e r s i t à di P a l e r m o , p e r a v e r e messo a n o s t r a disposizione p a r t e d e l l ' a t t r e z z a t u r a necessaria alla r i c e r c a ; r i n g r a z i a m o p u r e la l a u r e a n d a M a r i a G i a r d i n a p e r la p r e p a r a z i o n e d e l l e sezioni sottili. Palermo — Istituto di Fisica dell'Università — Luglio 1952. RIASSUNTO Si espongono i primi risultati di uno studio sulla radioattività delle lave dell'Etna; si conclude che l'attività globale media di tali lave non varia con la data d'eruzione, essa ha un valore di 5-6.10 4 particelle a per cni1 e per sec. SUMMARY The Authors give some preliminary results on the radioactivity of the « lave etnee ». They conclude that the total media activity of illese « lave » do not chanae ivith the date of the eruption and it is oo 5-6.10 4 a/crn" sec. B I B L I O G R A F I A ( ] ) F . B A C H E L E T , M . F E R R E T T I S F O R Z I N I e F . I P P O L I T O , NUOVO Cimento. 8, 851 (1951). < - ' ) J . J O L Y , Phil. Mag. 1 8 , 5 7 7 ( 1 9 0 9 ) . ( 3 ) I . C U R I E , Journ. Pliys. et Rad. 7 , 3 1 3 ( 1 9 4 6 ) . l ' I E . E . P I C C I O T T O , Bull. Soc. Heine Gèo. Paléont. el Hydrol. 5 8 , 7 5 ( 1 9 4 9 ) . ( 3 ) E . E . P I C C I O T T O , Bull. Soc. Belge Gèo. Paléont. et Hydrol. 5 9 , 1 7 0 ( 1 9 5 0 ) . S T U D I O D E L L A R A D I O A T T I V I T À D E L L E L A V E D E L L ' E T N A 6 1 1 ( ° ) J. H. J. P O O L E e J. W . B R E M M E R , Nature. 163, 130 (1919). ( 7 ) J. H . J. P O O L E e J. W . B R F . M M E R , Nature. 1 6 1 , 881 (1948). ( 8 ) I . H . F O R D , Nature. 1 6 7 , 2 7 3 ( 1 9 3 1 ) . ( " ) S . M I L O N E , T A M B U R I N O e A . S T E L L A , NUOVO Cimento. 9 , 2 5 3 ( 1 9 5 2 ) . ( 1 0 ) H . V . B L T T L A R e F . G. H O U T E R M A N S , Geochim. et Cosmochim. Ada, 2, 13 (1951). ( 1 1 ) R i n g r a z i a m o il p r o f . G. P o n t e per averci g e n t i l m e n t e f o r n i t o i suddetti a m p i o n i di lava. ( 1 2 ) H . Y A C O D A , Radioactive Measurementes with Nuclear Emulsions. ( N e w o r k , 1949).