SONDE R A D I O A T T I V E A P E R C O R S O R I D O T T O R . ClALIlFA - \. L o SUIÌDO l ' n o (lei m e l o d i più dillusi p e r la m i s u r a del c a m p o e l e t t r i c o ler- r e s t r e è q u e l l o d e l l e sonde r a d i o a t t i v e . Q u e s t e sono i n g e n e r a l e f o r - m a t e da piccoli c o n d u t t o r i m e t a l l i c i stilla cui s u p e r f i c i e è un d e p o s i t o di sostanza r a d i o a t t i v a . I ila sonda v i e n e p o - l a nel p u n t o ili cui si vuole m i s u r a r e il p o t e n z i a l e e l e t t r i c o e me—a in c o m u n i c a z i o n e con un e l e t t r o m e t r o : la sostanza r a d i o a t t i v a ionizza l ' a r i a c i r c o - t a n t e e q u i n d i s t a b i l i s c e le c o n d i z i o n i p e r c h è la sonda a c q u i s t i il p o t e n z i a l e s p e t t a n t e al la sua p o s i z i o n e nel c a m p o . Il p o t e n z i a l e di e q u i l i b r i o assunto da una sonda r a d i o a t t i v a non <' p e r ò in g e n e r a l e e s a t t a m e n t e q u e l l o c h e c o m p e t e r e b b e alla sua po- s i z i o n e nel c a m p o . C i ò è dovuto p r i n c i p a l m e n t e al fatto c h e l ' a r i a i o n i z z a l a i n t o r n o a l l a ~onda c o s t i t u i s c e in sostanza un c o n d u t t o r e di I o r m a ed e s t e n s i o n e v a r i a b i l i e c h e la c a r i c a s p a z i a l e in esso c o n t e n u t a può a l t e r a r e il c a m p o . P e r r i d u r r e I e l i c i l o di q u c s l a causa p e r t u r b a t r i c e l e sonde di p o t e n z i a l e v e n g o n o a t t i v a l e quasi csclusiv a m e n l e con p o l o n i o o i o n i o , due sostanze c h e e m e t t o n o s o l t a n t o raggi e c h e n o n p r o d u c o n o e m a n a z i o n e ( ' ) ; cosi l ' a r i a v i e n e i o n i z z a l a s o l t a n t o in un p i c c o l o s p a z i o i n t o r n o al l a sostanza a d i v a . Il p u n t o v i r t u a l e di presa del p o t e n z i a l e è q u i n d i più vicino a l l a s o n d a , p o n i l e ili tal m o d o -i e l i - m i n a n o gli eccessivi scarti dal p o t e n z i a l e ed'ellivo dovuti alla p r e s e n - za i n t o r n o a ll a sonda di un n o t e v o l e v o l u m e di a r i a i o n i z z a l a . C i ò av- v i e n e (piando si i m p i e g a n o sostanze r a d i o a t t i v e c h e e m e t t o n o raggi e y, i (piali sono m o l t o più p e n e t r a n t i degli u . o p p u r e ( p i a n d o sviluppa e m a n a z i o n e c h e si d i f f o n d e r a p i d a m e n t e in m o d o i n c o n t r o l - l a b i l e . E ' l e c i t o p e n s a r e q u i n d i clic le p e r t u r b a z i o n i d e l l e m i s u r e di po- t e n z i a l e e s e g u i l e con sonde r a d i o a t t i v e possano essere r i d o t t e d i i n i - ( r l II percorso (lei ru;:j!Ì (( 1 u ratine »"l n e l l ' a r i a in condizioni normali per il po- lonio è di cui 3.117 e per lo ionio di cui 3.13 ( J O U O T - O mi;, F.c.s riulioélémcnis tin- nirci*. H e r m a n n , P a r i s , 1916). K . C I A I . I I E A " A. 1.0 M 11110 u n e n d o la l u n g h e z z a del p e r c o r s o d e l l e p a r t i c e l l e i o n i z z a n t i . P a r l e n - do da q u e s t a c o n s i d e r a z i o n e a b b i a m o e s e g u i l o a l c u n e r i c e r c h e , c l i c qui e s p o n i a m o , a l l o s c o p o di r e n d e r e p o s s i b i l e lilla m a g g i o r e a p p r o s - s i m a z i o n e n e l l e m i s u r e del p o t e n z i a l e e l e t t r i c o d e l l ' a t m o s f e r a . C o m e è n o l o , non si d i - p o n e ili sostanze c h e e m e t t a n o s o l t a n t o raggi e. a v e n t i p e r c o r s i n o t e v o l m e n t e più b r e v i di q u e l l i d e l p o l o n i o e d e l l o i o n i o : p e r t a n t o a l l o s c o p o di l i m i t a r e la i o n i z z a z i o n e p r o d o t t a dai raggi ti in uno s t r a t o di - p e - s o r e m o l t o più p i c c o l o , a b b i a m o i d e a t o i seguenti d i s p o s i t i v i c l i c c o n s e n t o n o di r i d u r r e il p e r c o r s o u t i l e dei raggi del p o l o n i o stesso. I) Sonile <'on riduttore tubolare. I na sonda di q u e s t o t i p o è c o s l i t u i t a da un d i - c o m e t a l l i c o col- l o c a t o e n t r o un tulio o p a c o ai raggi ". : q u e s t o d i - c o p r e s e n t a la su- p e r f i c i e a t t i v a S r i v o l t a verso l ' a p e r t u r a a ( f ì g . I ) : la d i s t a n z a <1 f r a la s u p e r f i c i e N e la b o c c a del t u b o , è m i n o r e del p e r c o r s o R dei raggi ti.. C.on tale d i - p o s i z i o n e , t r a s c u r a n d o l'ciTet- !o d e l l a d i f f u s i o n e degli ioni p r o d o t t i nel! in ! t e r n o del t u b o . I a z i o n e d e l l a sonda -i può \ c o n s i d e r a r e c o m e p i e — a p o c o dovuta ad una s u p e r f i c i e a t t i v a c o i n c i d e n t e con l ' a p e r t u r a u elei t u b o , e m i t t e n t e raggi « di p e r c o r s o I » 1J R' ~ R d e n t r o un a n g o l o s o l i d o più r i d o t t o . ].j„ | Le p r o v e e s e g u i t e in un c a m p o e l e t t r i c o u n i f o r m e a r t i f i c i a l e h a n n o m o s t r a t o , c o m e -i v e d r à in s e g u i t o , il n o t e v o l e v a n t a g g i o c h e -i può o t t e n e r e con q u e - l o t i p o ili s o n d a , s p e c i a l m e n t e in a r i a c a l m a . Si e o s s e r v a t o p e r ò , c h e il vento p u ò a v e r e a n c o r a una n o t e v o l e influenza sui valori del p o t e n - z i a l e r i l e v a t i . il) Sonde •ori riduttore ad assorbimento. L ' i n c o n v e n i e n t e c l i c si p r e s e n t a con le s o n d e per e f f e t t o del m o t o d e l l ' a r i a , ci Ila i n d o t t o a s p e r i m e n t a r e un a l t r o d i s p o s i t i v o , col ( p i a l e , o l t r e a d i m i n u i r e il p e r c o r s o e s t e r n o u t i l e dei raggi <<, -i r i e s c e ad i m - p e d i r e l ' i n t e r v e n t o degli ioni p r o d o t t i nel p e r c o r s o i n t e r n o . In que- sto d i s p o s i t i v o la v e l o c i t à dei ' a g g i (t v i e n e d i m i n u i t a per e l i c i l o del p a s s a g g i o a t t r a v e r s o ad una l a m i n a m e t a l l i c a di s p e s s o r e o p p o r t u n o : I e n e r g i a r e s i d u a posseduta d a l l e p a r t i c e l l e a a l l ' u s c i t a d a l l a l a m i n a c o n s e n t e la i o n i z z a z i o n e d e l l ' a r i a s o l t a n t o p e r un p e r c o r s o p i ù l i m i - l a l o . N e l l e sonde di q u e s t o tipo da noi a d o p e r a t e il l ' a l l e n t a m e n t o del- S O N D E H A I K O A T T I V E V l ' E l i C O H S O H 1 I I O T T O 5 1 li- p a r t i c e l l e a è o t t e n n i o m e d i a n t e u n a f o g l i a di a l l u m i n i o : lo spes- s o r e di ló u, a d o t t a l o spesso n e l l e n o s t r e m i s u r e , r i d u e e il p e r c o r s o dei raggi « a poco p i ù di un c e n t i m e t r o ( J ) . la foglia di a l l u m i n i o q n e - rA || l i > • > . . . ? ? ? M ' L, % I n c o n s i d e r a z i o n e d e l l a f r a g i l i t à d( sta v i e n e posta ira due l a m i n e t t c di o t t o n e L ( l ì g . 2 ) l'orale MI tutta la s u p e r f i c i e in m o d o c l i c i raggi ci nel l o r o p e r c o r s o , p e n e t r a n d o p e r i fori del- la l a m i n a /, possono u s c i r e l i b e r a m e n t e ali e s t e r n o pa.-sando p e r i c o r r i s p o n d e n - ti fori d e l l a L . d o p o a v e r e a l l r a v e r - a l o la foglia di a l I u i n i n i o I. Le e s p e r i e n z e e s e g u i l e in un c a m p o u n i f o r m e a r t i f i c i a l e h a n n o m e s - o in evi- d e n z a , con a r i a c a l m a , un c o m p o r t a m e n t o a n a l o g o a q u e l l o d e l l e son- de a r i d u t t o r e t u b o l a r e : p e r ò le p e r t u r b a z i o n i p r o d o t t e d a l l e c o r r e n t i di a r i a sono m o l l o m i n o r i . Le s o n d e v e n i v a n o s p e r i m e n t a t e in un c a m p o u n i f o r m e c r e a l o ar- l i f i e i a l n i e n l c m e d i a n t e d u e g r a n d i e l e t t r o d i p i a n i m e t a l l i c i disposti pa- r a l l e l a m e n t e , tra i quali v e n i v a a p p l i c a l a una d i f f e r e n z a di p o t e n z i a - l e . Ogni sonda era c o s t i t u i t a da un c u b e t t o m e t a l l i c o f o r a l o c o m e -i v e d e n e l l e l i g u r e : il foro era c h i u s o ad un e s t r e m o m e d i a n t e u n a l a m i - na. m e t a l l i c a , e l a s c i a l o a p e r - to (fig. I) o c o p e r t o d a l ri- d u t t o r e a s s o r b e n t e , n e l l a p a r - ie o p p o s t a (fig. 2 ) . L ' i n s i e m e e r a fissalo ad un s o t t i l e t u b o di o t t o n e c o l l e g a t o a l l ' e l e t t r o - m e t r o . Q u e s t o tulio di soste- gno v e n i v a d i s p o s t o d e n t r o il c a m p o p a r a l l e l a m e n t e ai due p i a n i m e t a l l i c i . A l l ' i n t e r n o del foro e r a c o l l o c a t o un pie- c o l o disco di o t t o n e a r g e n t a - lo ed a t t i v a t o m e d i a n t e de- p o s i t o e l e t t r o l i t i c o di p o l o , n i o su una d e l l e d u e f a c c e . t'S ( f i g u r e I e 2 ) . Irato di alluminio equivalerne ad un C U B I E , loc. cil.). F i n . 3 l ' i C o n i ' è nolo, lo spessore dello en li metro ili aria in condizioni normali è di 6 u (vedi Joi. A 5 2 11. C I A I D I A " A . 1.(1 S C U D O Dai d i a g r a m m i d e l l e figg. 1 e ó si rileva l ' a n d a m e n t o ù n i c o del p o t e n z i a t e di e q u i l i b r i o assunto d a l l e s o n d e , a p e r c o r s i n o r m a l e e r i d o t t i , n e i vari p u n t i del c a m p o e l e t t r i c o a r t i f i c i a l e da noi a d o p e r a l o . Nella figura 4 sulle ascisse sono r i p o r t a t e le d i s t a n z e della sonda dall a r m a t u r a a p o t e n z i a l e z e r o e s u l l e o r d i n a t e le r e l a t i v e d i l l e r e n z e di p o t e n z i a l e m i s u r a l e tra la sonda e t a l e a r m a t u r a . La r e t t a / r a p p r e - senta i valori e f f e t t i v i del p o t e n z i a l e . Le l i n c e I I e /// r a p p r e s e n t a n o i v a l o r i del p o t e n z i a l e r i l e v a l i m e d i a n t e u n a c o m u n e sonda a po- lonio d i s p o s t a con la s u p e r f i c i e a t t i v a .S n o r m a l e a l l e l i n e e di forza d e l S O N D E R A D I O A T T I V E A P E R C O R S O R I D O T T O f>:5 0 JO ZO 50 40 50 60 70 80 90 100 d F i g . 5 c a m p o , e p r e c i s a m e n t e p e r i dati r a p p r e s e n t a t i d a l l a linea II la su- p e r f ì c i e a t t i v a v e n i v a r i v o l t a verso l ' a r m a t u r a a p o t e n z i a l e z e r o , e p e r la l i n e a III v e r - o l ' a r m a t u r a a p o t e n z i a l e 100. L a l i n e a II r a p p r e s e n - ta i valori o t t e n u t i con la -tessa sonda q u a n d o essa v e n i v a d i s p o s t a con la s u p e r f i c i e a t t i v a p a r a l l e l a a l l e l i n e e di forza del c a m p o . Nella figura 5 sono r i p o r t a t e m i s u r e a n a l o g h e e s e g u i l e c o n una sonda a r i d u t t o r e t u b o l a r e n e l l a q u a l e il p e r c o r s o u t i l e era di 12 m i n . ! v a i o l i o t t e n u t i n e l l e stesse c o n d i z i o n i m e d i a n t e una sonda ad a s s o r . b i i n e n t o il cui p e r c o r r o e s t e r n o u t i l e e r a p u r e di 12 i n n i , n o n sono stati qui r a p p r e s e n t a l i p e r c h è a p p r o - - i m a t i v a m c n t e c o i n c i d e n t i con q u e l l i d e l l a sonda a r i d u t t o r e t u b o l a r e . L a figura 6 dà a p p r o s s i m a t i v a m e n t e un i d e a dell a n d a m e n t o m e - d i o della d i s t a n z a fra il c e n t r o d e l l a sonda ed il p u n t o v i r t u a l e di p r e s a del p o t e n z i a l e . i i F / / / ' / / _ — | /W Vai 0 # I /W Vai / / y / / •• / / s V / Z- ' —i m r / ' / / // V r / s j f ' / A ' V- 1 = w Y- J \ l i . C I A I . l l K A " A . 1 . 0 S I I I I K ) [n as' i - s c v e n g o n o r i p o r t a t e . c o m e al s o l i l o , le d i s i a n z e d e l l a -on- da d a l l ' a r m a l u r a a p o t e n z i a l e z e r o ed in o r d i n a t e i v a l o r i del rap- p o r t o — — dove AY i n d i c a la d i f f e r e n z a Ira il j i o t e n z i a l e m i s u r a l o e q u e l l o e f f e t t i v o , ed E il c a m p o e l e t t r i c o . I a l e r a p p o r t o , elle v i e n e espresso in c m , risulta c o - &V m e è e v i d e n t e , uguale a l l a d i s i a n z a , lungo le l i n e e di l'orza, fra il p u n t o v i r t u a l e di p r e s a del p o t e n z i a l e ed il ( e n t r o della s o n d a . L e l i n e e e /, -i r i f e r i s c o - no a l l e m i s u r e f a t t e c o n ima sonda a p o l o n i o di t i p o co- m u n e d i s p o s t a c o n la s u p e r - ficie a t t i v a r i s p e t t i v a m e n t e r i v o l t a verso I a r m a t u r a a p o t e n z i a l e z e r o e verso I ar- m a t u r a a p o t e n z i a l e MIO. La iinca /, è r e l a t i v a a l l a -lessa sonda d i s p o s t a p e r ò con la « u p e r f i e i c a t t i v a p a r a l l e l a a l l e l i n e e di lor/.a del c a m - p o . Le l i n e e ///„, III, e ///r si r i f e r i s c o n o ai v a l o r i o t t e n u t i con d i s p o - sizioni a n a l o g h e m e d i a n t e la slessa s o n d a , m u n i t a p e r ò di r i d u t t o r e ad a - s o r l > i m e n l o o r i d u t t o r e t u b o l a r e , con lo -lesso p c r c o i - o u t i l e di 12 m i n , e q u i n d i , c o m e è eletto a v a n t i , p r o d u c e n t i in a r i a c a l m a lo stesso e f f e t t o ( '). R i c e r c h e p r e l i m i n a r i , l'ulte p e r s t u d i a r e l ' e f f e t t o di una c o r r e n t e d a r i a sul p o t e n z i a l e o t t e n n i o con le s o n d e r a d i o a t t i v e dei t r e t i p i , h a n n o c o n f e r m a l o la g r a n d e s u p e r i o r i t à , ai fini d e l l ' a p p r o s s i m a z i o n e o t t e n i b i l e n e l l e m i s u r e del p o t e n z i a l e e l e t t r i c o d e l l ' a t m o s f e r a , d e l l a sonda con r i d u t t o r e ad a s s o r b i m e n t o su q u e l l a con r i d u t t o r e tu- b o l a r e , la (piale p e r a l t r o p r e s e n t a un n o t e v o l e v a n t a g g i o -lilla sonda c o m u n e . Fin. r, C i Nel. diagramma si trovano anelli' lo linee lla //, o II], relative a misuri analoghe eseguile -on -onde a riduttore dei d\ie tipi, avenii però un pereor-i utile di 21 inni. S O N I I K l U D I O A T T l V i : \ l ' K H C O l ì S O H1DOITO S o n o i n c o r s o u l t e r i o r i r i c e r c h e su q u e s t o a r g o m e n t o c l i c f a r a n n o o g g e t t o di u n a p r o s s i m a n o i a . Roma, Istillilo Nazionale di ('Colisicu • ottobre 1917. RLISSU.MO in tjiu'stu 'Mota sono desciillc due nuore sonde radioattive ideale dagli latori, con le (piali, utilizzando solo una parte del percorso del- le particelle n emesse dal polonio, si può aumentare l'approssima, zinne nelle misure del potenziale elettrico dell' atmosfera.