NGUYÊN TỬ VÀ NGUYÊN TỬ LỰC

NGUYÊN TỬ VÀ NGUYÊN TỬ LỰC

Soạn giả: BẠCH LIÊN PHẠM NGỌC ĐA
Hiệu Trưởng trường Trung Học CHÂU ĐỐC (NAM VIỆT)
1952
MỤC LỤC
Vài lời nói đầu
Chương thứ nhứt
Vật chất là gì ?
Vật chất liền trơn hay gián đoạn
Sự cấu tạo vật chất
Phân tử là gì ?
Sự kết hợp và sự phân chia nguyên tử
Phân tử bao lớn
Số phân tử trong một giọt nước bề trực kính có hai ly
Số phân tử trong một phân khối khí trời
Số Avogadro
Một cái thí dụ nghe qua rất lạ thuộc về số Avogadro
Bề dài những phân tử khinh khí hiệp lại trong một phân khối
Sao gọi là chất đặc, chất lỏng, chất hơi ?
Những đặc tánh của phân tử
Sự thí nghiệm của nhà thông thái Bỉ Spring chứng chắc những phân tử
của chất cứng rắn xao động luôn luôn
Sự thí nghiệm gọi là của ông Berthollet về tánh bành trướng
của những chất hơi
Thuyết vận động khí thể (Théorie cinétique des gaz)
Tốc độ của phân tử không khí
Khoảng giữa trung tâm hai phân tử
Tốc độ các phân tử không giống nhau
Tại sao ta đi trong không khí dễ dàng
Sự sanh ra gió bão
Nhiệt độ trong mình của một vật
Áp lực không khí
Không khí bị dồn ép
Những điều hữu ích về sự hiểu biết tánh chất của phân tử
Sự phân chia phân tử
Số nguyên tử trong các phân tử
Sự cấu tạo phân tử với đặc tánh của nó
Chương thứ nhì
Nguyên tử là gì ?
Nguyên tử bao lớn
Bề trực kính của nguyên tử
Một xâu nguyên tử 60 ngàn triệu cây số bề dài
Cả trăm thứ Nguyên tử
Nguyên tử là một điểm và đồng thời cũng là một võ trụ
Sự cấu tạo Nguyên tử
Nhân (noyau) – Dương tử (proton)
Trung hòa tử (neutron)
Điện hạch (nucléon)
Hình trạng các thứ Nguyên tử
Nhân đơn giản hơn hết – Nhân một điện hạch
Nhân hai điện hạch
Nhân bốn điện hạch
Nhân sáu điện hạch
Nhân mười hai điện hạch
Nhân mười sáu điện hạch
Những nhân mà số Dương tử và Trung hòa tử không giống nhau
Nhân của chất Nạp (Sodium) 23 điện hạch
Nhân của Nhôm (Aluminium) 27 điện hạch
Nhân của Lục khí A và Lục khí B
Nhân của U-ra-nhum (Uranium) 238 điện hạch
Bảng số I
Bảng số II
Hạch Lực (Force nucléaire)
Nguyên tử lực
Số thứ tự nguyên tử Z và số khối lượng nguyên tử hay trọng lượng nguyên tử (numéro
atomique et masse atomique ou poids atomique)
Số thứ tự nguyên tử Z là số chi ?
Số khối lượng nguyên tử M hay là trọng lượng nguyên tử (poids atomique)
Cách kiếm số khối lượng nguyên tử cùa mỗi chất
Âm điện tử (Electron)
Số Âm điện tử trong các nguyên tử
Cách sắp lớp của Âm điện tử
Chất đồng vị (les isotopes)
Những chất đồng vị khác nhau ở chỗ nào ?
Nước nặng (eau lourde)
Sự cấu tạo nước nặng
Tánh chất vật lý hay hữu hình của nước nặng
Sự công dụng của nước nặng
Chương thứ ba
Sự biến đổi chất nầy ra chất kia
1) Đổi thủy ngân hay chì ra vàng
2) Diêm biến thành Lân tinh
3) Đạm khí hóa ra Dưỡng khí
4) Đạm khí hóa ra Bằng tố (Bore)
Một điều nghĩ chưa ra
Sao gọi là phóng xạ tự nhiên (Radio activité naturelle)
Chu kỳ của Nguyên tố phóng xạ tự nhiên (Période d’un élément radio actif)
Tấm bảng chu kỳ của vài chất phóng xạ
Chất U-ra-nhum biến thành chất chì
Những tia phóng xạ
Vật chất đồng nghĩa với khí lực
Bôm nguyên tử
Chất U-ra-nhum (Uranium) là chất chi ?
Sự làm nổ bôm Nguyên tử
Những viên đạn dùng để bắn phá nhân U-ra-nhum (Uranium)
Sự chia nhân U-ra-nhum ra làm hai
Sự phản ứng nối khoen với nhau
Sức mạnh của một cà ram U-ra-nhum
Những sự nguy hại của bôm Nguyên tử
Số thiệt hại tại Hiroshima
Sự nguy hại của bôm Nguyên tử ở chỗ nào ?
a) Những sự phóng quang
b) Sức nòng
c) Hơi gió của bôm gây ra
d) Bịnh Nguyên tử
Sự thí nghiệm bôm Nguyên tử tại Bi-ki-ni (Bikini)
Sự thí nghiệm lần thứ nhứt ngày 1-7-1946
Kết quả những sự thí nghiệm cách chỗ bôm nổ
Sự thí nghiệm lần thứ nhì ngày 25-7-1946
Kết quả những sự thí nghiệm
Những sự thí nghiệm những bôm nguyên tử tối tân trong mùa Xuân 1948 tại Eniwetok
Sự thí nghiệm kỳ nhì tại Eniwetok
Những phóng quang không còn nguy hiểm nữa
Áp lực bôm nguyên tử giảm bớt
Tốn 100 triệu Mỹ kim
Đạn trái phá nguyên tử - Những biện phòng
Dùng nguyên tử để mưu hạnh phúc cho nhân loại
Kết luận
Một cách khác làm tan rã Nguyên tử.
Những sự thí nghiệm của ông Keely cái máy làm tan rã thạch anh (quartz), làm mất sức
nặng, thêm sức phóng đại.
Dùng âm thành làm tan rã nguyên tử được.
Dùng tiếng kèn phá thành Jéricho.
Tóm lại
Tấm bảng phân đo nguyên tử

VÀI LỜI NÓI ĐẦU

Mồng sáu tháng tám dương lịch 1945 (6 Août 1945), một trái bôm nguyên tử đầu tiên thả xuống Hiroshima, một căn cứ hải quân Nhựt, làm cho thành nầy hóa ra đất bằng. Qua ngày sau, mồng bảy tháng 8 dương lịch 1945, tin nầy bắn ra, khắp hoàn cầu đều xôn xao. Trừ ra các nhà bác học có khảo cứu Nguyên tử lực thì công chúng đều ngơ ngác, nhìn nhau mà hỏi: “Bôm Nguyên tử là Bôm gì ?”
Mồng 6 tháng 8 dương lịch 1945, tức là ngày khai mở một kỷ nguyên mới; kỷ nguyên Nguyên tử.
Hiện giờ, Nguyên tử, Nguyên tử lực và Bôm nguyên tử là ba danh từ được người ta nhắc nhở tới luôn luôn. Nhưng muốn thật hiểu về Nguyên tử lực thì phải biết sự cấu tạo vật chất, học lực phải từ bực trung học sắp lên.
Chi nên lần đầu tiên đem vấn đề nầy mà giải ra tiếng Việt thì gặp nhiều sự trở ngại, nhứt là những danh từ chuyên môn và những công thức (formule). Sau khi suy nghĩ kỹ lưỡng, tôi bèn tìm cách viết ra một cuốn theo loại sách phổ thông, bỏ hết những toán số khó khăn nhan đề : “NGUYÊN TỬ VÀ NGUYÊN TỬ LỰC”. Về sự khuyết điểm nó vẫn có, đó là lẽ dĩ nhiên. Nhờ các bạn chỉ giáo, qua lần xuất bản thứ nhì tôi sẽ sửa lại cho hoàn thiện. Hiện giờ cầu xin nó giúp ích được các bạn trong muôn một, khi các bạn muốn có những tài liệu đầy đủ về sự cấu tạo vật chất.
Đối với các bạn nào không có thì giờ đeo đuổi theo con đường học vấn tới bực trung học, tôi xin khuyên nên đọc đoạn : “Tóm lại” trước nhứt. Khi thật hiểu rồi sẽ xem trọn cuốn từ đầu chí đuôi, nhiều bận như vậy và chú ý cho lắm. Như thế thì không sanh ra buồn chán bỏ qua những điều cần thiết mà những người sanh vào thời đợi Nguyên tử nầy đều phải biết chút đỉnh.
Sau khi hiểu Nguyên tử lực là chi rồi thì chắc các bạn thấy rằng Hóa công vô cùng khéo léo. Cái điều mà người ta gọi là khoa học, là những luật Trời mà các nhà bác học khám phá ra được rồi sắp đặt cho có hệ thống. Dường như người ta hay quên rằng những luật đó đã có sẵn rồi từ ngày tạo thiên lập địa, chớ không phải mới hai thế kỷ nay các nhà bác học bày ra những luật rồi buộc Tạo vật phải tuân theo ý muốn của mấy Ngài. Có một điều chắc chắn là nếu mấy Ngài làm sai với luật Trời thì tự nhiên sẽ thất bại trong công cuộc thí nghiệm chẳng sai. Nhưng còn biết bao nhiêu điều bí ẩn khác của Tạo công mà con người chưa tìm ra. Lần lần con người sẽ vén được những bức màn vô minh, chừng đó cái quan niệm của con người đối với Đức Thượng Đế sẽ đổi hẳn và sẽ kính cẩn mà nói rằng: “Cái chi của Trời làm đều tồt đẹp cả”.
Bạch Liên
Phạm ngọc Đa
Hiệu trưởng trường Trung học
(Nam Việt) CHÂU ĐỐC

________________________________________
Mục Lục Lời Nói Đầu Chương 1 Chương 2 Chương 3 Kết Luận đầu sách cuối sách ghi chú

CHƯƠNG THỨ NHỨT

VẬT CHẤT TRỐNG KHÔNG

(Phân tử - Sự kết hợp và sự phân chia Phân tử)

Vật chất là gì ?

Ta gọi cây viết ta đương cầm, cái nón ta đương đội, đôi giày ta đương mang, cái nhà ta đương ở, cuốn sách ta đương đọc, là vật chất. Nhưng nếu bảo ta định nghĩa vật chất hay hỏi ta vật chất là gì thì ta rất bối rối, không biết phải trả lời làm sao bây giờ.
Sự định nghĩa vật chất của các từ điển đối với thời đợi nguyên tử nầy không còn dùng được nữa, nó sái xa.
Theo khoa học hiện kim, vật chất làm bằng những hột điển khí và nó đồng nghĩa với khí lực (énergie) bởi vì luôn luôn hễ khí lực hiện ra thì kèm theo sự tiêu tan của một số lượng vật chất.

Vật chất liền trơn hay gián đoạn ?

Ta rờ một miếng sắt, một tấm ván ta thấy và cảm biết nó liền trơn, ta nói: “Chúng nó đặc cứng”. Đối với con mắt chúng ta, chúng nó đặc cứng thật, vì đem cưa chúng nó ra, thì thấy chúng nó đâu có trống bộng.
Trước thế kỷ thứ 17 các nhà vật lý học thường lập đi lập lại câu: “Tạo vật kinh sợ sự trống không” (La nature a horreur du vide). Nhưng thật sự, vật chất là “trống không”, vật chất gián đoạn. Không có vật nào đặc cứng hay liền trơn.

Sự cấu tạo vật chất

Muốn rõ tại sao, ta phải biết sự cấu tạo vật chất.
Ngày nay người ta biết rằng vật chất, nghĩa là những vật bao bọc chung quanh ta, thậm chí đến thân mình ta, đều làm bằng những phần tử nhỏ xíu kết hợp lại: Những phần tử này gọi là Phân tử (molécules).

Phân tử là gì ?

Giải nghĩa liền hai chữ phân tử theo khoa học thì khó hiểu, vậy tôi xin đem vài thí dụ cụ thể trước đã.
1) Ta hãy lấy một khúc ván chia ra làm hai phần, rồi mỗi phần làm hai nữa, cứ như vậy mãi, nghĩa là lần lần nhỏ hơn trước. Tới một lúc kia ta không còn thể chia được nữa. Phần nhỏ chót hết nầy kêu là một phân tử. Phân tử tuy hết sức nhỏ nhưng còn giữ được tánh chất của khúc cây.
2) Một bầy trừu một trăm hai chục con. Nếu chia bầy đó ra thì mức chót của sự chia là một con trừu.
3) Một bao lúa đầy, cân nặng 60 kí lô. Trong bao có không biết bao nhiêu là hột lúa. Những hột nầy làm ra bao lúa. Bây giờ thí dụ những hột lúa đều dính cứng với nhau lại và làm ra một khối duy nhứt. Nếu ta chia khối nầy ra những phần càng ngày càng nhỏ thì mức chót, mức cuối cùng của sự chia, là một hột lúa. Một hột lúa là một phân tử đối với bao lúa.
Thế thì ta có thể định nghĩa phân tử như vầy: Phân tử là một hột vật chất hoặc phân tử là một phần nhỏ hơn hết của một chất thuần [1] có thể ở trong trạng thái tự do

Sự kết hợp và sự phân chia phân tử.

Mỗi phân tử đều có đặc tánh riêng.
Nó có thể kết hợp với nhau và có thể bị phân chia ra nhiều phần nhỏ nữa. Ta vẫn biết rằng: nhiều phân tử hợp lại làm ra một tế bào (cellule); nhiều tế bào hợp lại làm ra một tổ chức (tissu), nhiều tổ chức hợp lại làm ra một cơ quan (organe), nhiều cơ quan hợp lại làm ra một cơ thể (organisme).
Trái lại phân tử của một chất thuần nào bị chia ra nhiều phần nhỏ khác nữa thì nó không còn giữ được đặc tánh của chất thuần đó.
Muốn hiểu tại sao ta phải trở lại hai cái thí dụ hồi nãy là: bao lúa và bầy trừu.
Nếu ta chia mỗi hột lúa trong bao ra trấu, cám và bột, thì khi ta đổ chung mấy phần đó lại, ta không có làm ra bao lúa như trước mà ta có một bao đầy ba thứ trộn lộn với nhau: trấu, cám và bột.
Như ta đem mỗi con trừu chặt ra nhiều khúc: đầu, mình, chơn, giò, ruột, gan v. v. . . thì khi ta gom lại một đống, ta không có làm ra một bầy trừu như trước nữa. Ta có một đống: đầu, mình, chơn, giò, ruột, gan v. v. . . .
Cũng thế ấy, nếu ta chia phân tử của chất thuần nào ra nhiều phần nhỏ khác nhau thì ta thay đổi hoàn toàn đặc tánh của chất thuần đó.

Phân tử bao lớn ?

Muốn thấy tế bào ta phải dùng kiếng hiển vi, chớ không thể xem với cặp mắt thường đặng. Phân tử còn nhỏ hơn tế bào nhiều lắm, vì phải nhiều phân tử mới hợp thành một tế bào. Cho nên ta không thấy phân tử ra sao, nhưng các nhà bác học có những phương pháp để tìm được số phân tử trong một giọt nước hay trong một phân khối của một khối khí. Theo lời các Ngài thì một phân tử dầu (molécule d’huile) lớn bằng một min li mi cờ rông (millimicron) hay là một phần triệu của một ly (một ly chia ra một triệu lần nhỏ hơn; phân tử dầu lớn bằng một phần trong một triệu lần đó).
Phân tử dầu thuộc về thứ phân tử lớn, còn nhiều thứ phân tử nhỏ nữa. Ngày nay người ta khảo cứu được gần một triệu thứ phân tử khác nhau.

Số phân tử trong một giọt nước bề trực kính có hai ly

Kìa ! một giọt nước bề trực kính có hai ly mà thôi. Số phân tử trong một giọt nước nhỏ như thế bao nhiêu, các bạn có biết chăng ? Ôi thôi ! không thể tưởng tượng nổi: 120 ngàn triệu lần ngàn triệu hay 120 tỷ tỷ (120 milliards de milliards)[2].
Bây giờ ta hãy chia số phân tử đó ra từ đống, mỗi đống một ngàn triệu. Rồi ta khởi sự đếm, không ngừng không nghỉ, ta phải sống tới 40 thế kỷ hay là 4 ngàn năm mới đếm hết số phân tử trong một giọt nước như thế. Bốn chục thế kỷ ! mới nghe qua ta liên tưởng tới lời nói của Đại tướng Bô na bạt (Bonaparte) thốt ra với đạo quân viễn chinh ở Ai cập: “Hỡi các chiến sĩ ! trên mấy tòa Kim tháp nầy, 40 thế kỷ lặng nhìn các ngươi ! (Soldats ! du haut de ces Pyramides, quarante siècles vous contemplent). Nhưng 40 thế kỷ không phải để lặng nhìn đạo quân viễn chinh của Bô na bạt mà để đếm những số phân tử trong một giọt nước bề trực kính có hai ly mà thôi. Mới nghe qua phát giựt mình. Nếu ta thốt ra mấy lời nầy thì có hai điều: Hoặc thiên hạ nói ta là thằng điên, hoặc nói ta là đứa dốc tổ. Họ sẽ chế nhạo ta đủ điều. Nhưng đây là lời của các nhà bác học đã quả quyết như vậy sau khi dùng 6 phương pháp khác nhau tìm kiếm, như lúc hơi tuôn ra (écoulement des gaz), màu xanh da trời, sự phóng quang của chất cháy (nung) ra trắng (rayonnement des corps incandescent), sự tiêu tan của chất ra-đi-dum (désintégration du radium), thì cái kết quả vẫn giống in nhau.
Nhưng ta lại còn trình bày một cách cụ thể như vầy: Thí dụ mỗi phân tử trong giọt nước đó đều biến thành một hột cát, giọt nước đó sẽ hóa ra một đống cát to lớn cho đến đỗi đem cát trải ra thì nó thành một lớp bề dày hai tấc và bao phủ hết diện tích cả nước Pháp, từ Bắc Hải (Mer du Nord) tới núi Pyrénées, từ Bạch Sơn (Mont Blanc) tới Brest.

Số phân tử trong một phân khối khí trời (1 cm3 d’air)

Một phân khối khí trời (1 cm3 d’air) cân nặng hơn một phần ngàn cà ram (un milligramme). Số phân tử trong phân khối nầy theo các nhà bác học đã tính thì như vầy:

3 X 1019

Nghĩa là số 3 thêm đàng sau 19 con số không (zéro) 30.000.000.000.000.000.000, đọc 30 ngàn triệu lần ngàn triệu (30 milliards de milliards) hay là 30 tỷ tỷ. Ba chục ngàn triệu lần ngàn triệu là số phân tử trong một phân khối khí trời, nhưng nó chỉ bằng một phần tư số phân tử ở trong một giọt nước bề trực kính có hai ly mà ta đã nói hồi nãy.
Muốn đếm nó và làm y như cách nói trên đây thì chỉ mất 10 thế kỷ hay là 1.000 năm thôi.
Người ta cho rằng ông Langmuir có thí dụ như vầy: Ta hãy tưởng tượng nhờ chiếc đũa phép của bà Tiên mỗi phân tử trong phân khối khí trời biến thành một hột cát, ta sẽ có đủ cát đặng lấp một cái mương bề sâu hai phân, bề ngang 1.600 thước và chạy dài từ Nữu Ước (New York) qua tới Cựu Kim Sơn (San Francisco) 5.000 cây số. Mới có một phân khối khí trời mà tới 30 tỷ tỷ phân tử thì làm sao ta tưởng tượng nỗi số phân tử trong lớp không khí bao bọc trái đất của ta đương ở đây.

Số Avogadro [3]
(Nombre d’Avogadro)

Nói đến phân tử, tưởng ta cũng nên biết số Avogadro. Số Avogadro là số gì ? Ấy là số phân tử trong một phân tử cà ram (molécule gramme) [4]. Nó là: 6, 02 X 1023 hay là 6,02 thêm 23 con số không đàng sau, nhưng sau khi bôi cái phết của số lẻ thì còn lại số 602 với 21 con số không:
602.000.000.000.000.000.000.000 phân tử (sáu trăm lẻ hai ngàn ngàn triệu lần ngàn triệu phân tử).
Đọc (602.000 milliards de milliards) 602.000 tỷ tỷ phân tử. Cũng như phân tử cà ram, một nguyên tử cà ram (atome gramme) cũng có 602.000 tỷ tỷ nguyên tử vậy.
Trong cuốn Nguyên tử lực (Energie atomique), trương 8, ông Emile Bouzat có nói như vầy: Số 6,02 X 1023 gọi là số Avogadro; thật là khó tưởng tượng được.

“Chúng ta sẽ có cái quan niệm số phân tử ở trong một khối khí mỗi cạnh bề dài có một ly ở không độ (00 C) và dưới áp lực không khí bình thường do theo ngày giờ dùng mà đếm chúng nó. Nếu một người thật khéo léo và không biết mệt mỏi, mỗi giây đồng hồ đếm được 100 phân tử, cứ đếm cả ngày lẫn đêm, không nghỉ không ngừng thì trong 90 ngàn thế kỷ hay là 9 triệu năm mới hết số đó”.

Chín chục ngàn thế kỷ ! Ai sống tới chừng đó mà đếm.
Nhưng ngày nay khoa học có phương pháp toán ra. Theo ông Marcel Boll thì số Avogadro là 602.270 ngàn triệu lần ngàn triệu [5] hay 602,270 tỷ tỷ.

Một cái thí dụ nghe qua rất lạ [6] thuộc về số Avogadro

Người ta có toán ra số phân tử trong mười phân khối muối ăn (10 cm3) hay là mười cà ram muối ăn đựng trong một muỗng đết se (dessert) [7]; số đó lối:
50 X 1022 hay là
50 thêm 22 con số không đàng sau.
599.000.000.000.000.000.000.000.
500 ngàn ngàn triệu lần ngàn triệu hay 500 ngàn tỷ tỷ.
Các nhà khoa học thí dụ như vầy mới nghe qua rất lạ.
Thí dụ người ta đem muỗng muối nầy thảy xuống sông và người ta có phương thế phân biệt được phân tử của nó với phân tử cả thứ muối khác sau khi vớt chúng nó lên. Xuống nước muối tan đi, nhưng phân tử của nó theo dòng nước trôi ra biển cả, rồi từ biển nầy sang biển kia: sau một thời gian chúng nó rải rác đều đủ trong khắp các mặt biển trên địa cầu.
Bây giờ người ta mới múc một ly nước biển bất cứ là chỗ nào, hoặc ở tại Bắc Hải thuộc về Đại Tây Dương, hoặc ở tại Nam Hải thuộc về Thái Bình Dương cũng vậy; trong ly nước đều có cả triệu phân tử muối của ta đã vứt xuống sông cách ít lâu đây.
Trong thí dụ nầy, người ta muốn nói tới số phân tử trong một muỗng đết se muối nhiều cho đến đỗi đem rải cùng khắp hết mặt biển trên địa cầu thì chỗ nào cũng có nó.
Mới nghe qua thì khó tin lắm, nhưng sau khi biết được diện tích mặt địa cầu thì không còn ngờ vực nữa.
Mặt địa cầu của ta ở đây diện tích được 510 triệu cây số vuông (Km2); trong số đó biển choán hết 374 triệu, còn đất có 136 triệu; tính ra đất choán có một phần tư diện tích toàn thể, còn biển hết ba phần.
Diện tích của các biển được 374.000.000 km2 hay là 3.740.000.000.000.000.000 phân vuông [8] (cm2).
3 ngàn 740 triệu lần ngàn triệu phân vuông hay là
3 tỷ 740 triệu tỷ phân vuông.
Còn số phân tử trong cái muỗng tới 500 ngàn ngàn triệu lần ngàn triệu hay là 500 ngàn tỷ tỷ.
Nếu chia số 500 ngàn tỷ tỷ cho 3 tỷ 740 triệu tỷ thì ta biết số phân tử muối trong một phân vuông mặt biển.
Cho nên cái thí dụ nầy không phải là chuyện vu vơ đâu, nó vẫn đầy ý nghĩa đối với các nhà có học thức.

Bề dài những phân tử khinh khí hợp lại
trong một phân khối (1 cm3)

Ta đã biết số phân tử trong một phân khối khí trời, bây giờ ta kiếm coi bề dài những phân tử khinh khí hợp lại trong một phân khối được bao nhiêu.
Thí dụ mỗi phân tử khinh khí đều hình tròn như viên đạn. Bề trực kính của nó gần 14 phần trăm của một phần triệu ly (14 centièmes de millionième de millimètre).
Nếu ta sắp nó khít nhau như một xâu chuỗi hột thì bề dài chúng nó bằng 100 lần vòng quanh trái đất hay là 4 triệu cây số (vòng quanh trái đất 40.000 cây số).

Sao gọi là Chất lỏng, Chất đặc và Chất hơi ?

Phân tử không chứa âm điện hay dương điện, nghĩa là không có phân tử âm hay phân tử dương, nó vẫn là trung hòa (neutre). Hai phân tử khác nhau gặp nhau, không rút nhau lại hay dang ra xa như hai thứ điện. Song chúng cũng hợp lại với nhau, có lẽ vì đồng tánh, đặng làm ra tế bào. Khi những phân tử hợp với nhau, người ta cho là chúng hút lẫn nhau.
Thế thường thì sự hút lẫn nhau (attraction mutuelle) làm cho các phân tử rút lại gần nhau, trái lại sự vận động của chúng nó lại làm chúng nó dang xa nhau. Hai sự hành động đối kháng nầy có thể bằng nhau hay chênh lệch nhau.
Khi chúng nó cân đồng với nhau thì những phân tử được tự do, cái nầy chạy trợt lên cái kia. Chúng nó lấy hình dạng của cái bầu chứa đựng chúng nó, bề mặt phía trên của chúng nó thì bằng thẳng. Người ta gọi chúng nó ở vào trạng thái Lỏng hay là chất lỏng (liquide). Khi sự hút lẫn nhau thắng sự vận động thì nó dường như dính với nhau: người ta gọi chúng nó ở trạng thái Cứng rắn hay là chất đặc (solide). Trái lại, nếu sự vận động thắng sự hút lẫn nhau thì chúng nó dang xa nhau. Chúng nó ở vào trạng thái Hơi hay là khí thể (gaz).

Những đặc tánh của phân tử

Đặc tánh của chúng nó là vận động không ngừng, mau lẹ và lộn xộn.
Đây là thuyết: Vận động của vật chất (Théorie cinétique de la matière) mà cách đây hai thế kỷ có ông Daniel Bernoulli (1737) đã nghĩ tới rồi.
Ít ai tin rằng: Trong các chất khí những phân tử vận động có khi một cách dữ dội phi thường; trong chất lỏng, chúng nó ít hung hăn hơn, còn khi chúng nó đâu dính lại ở một chỗ đặng làm ra chất cứng rắn thì chúng nó nhảy múa và tự quay tít luôn luôn.

Sự thí nghiệm của nhà thông thái Bỉ Spring
chứng chắc những phân tử của chất cứng rắn xao động luôn luôn

Nhà thông thái Bỉ Spring có thí nghiệm như vầy:
Ngài làm nhiều ống nhỏ bằng những loại kim khác nhau, tỷ như chì và thiếc. Ngài chồng cái nầy lên cái kia, cái vành của hai ống đâu mí với nhau thì rất láng và sạch sẽ. Ngài bỏ chúng nó trong một cái lò hấp nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ làm cho các loài kim chảy ra. Như chì và thiếc thì nhiệt độ trong lò hấp có năm chục độ mà thôi (500). Trong một chập, mấy ống tròn nầy đều dính lại với nhau, làm ra một thứ hợp kim chì thiếc tại chỗ đâu mí.
Hiện tượng nầy chứng chắc rằng phân tử của ống tròn nầy dời chỗ qua nhập với phân tử của ống tròn kia đặng làm ra hợp kim.
Chúng ta nên biết rằng chì chảy ra khi bị đốt với một sức nóng từ 320 độ (3200) sắp lên, còn thiếc thì 231 độ. Thiếc là thứ mau chảy hơn hết trong các loài kim, sức nóng 50 độ không có làm hề hấn nó chút nào.
Nếu ông Spring dùng sức nóng rất cao đặng đốt chì và thiếc cho chúng nó chảy ra rồi mấy ống dính lại với nhau thì sự thí ngiệm của ông không có nghĩa chi cả, không ai đem vô sách đặng dạy đời. Nhưng ông dùng sức nóng có 50 độ mà cái kết quả như thế, người ta mới công nhận rằng phân tử của các chất cứng rắn xao động luôn luôn.

Sự thí nghiệm gọi là của ông Berthollet
về tánh bành trướng của những chất hơi

Người ta cho hai cái bình thông đồng với nhau, một cái ở trên, một cái ở dưới. Cái ở trên chứa khinh khí, mười bốn lần rưởi nhẹ hơn không khí; cái dưới đựng thán khí, một lần rưởi nặng hơn không khí. Hai thứ khí nầy không có ảnh hưởng hóa học với nhau.
Người ta tưởng rằng khí nào nằm trong bình nấy im lìm bởi vì thứ nặng ở dưới, thứ nhẹ ở trên. Nhưng trái lại, không bao lâu, vì sự vận động không ngừng nghỉ của chúng nó, cho nên những phân tử thán khí trộn lộn mật thiết với những phân tử khinh khí, rồi cả hai thành ra một thứ khí hỗn hợp đồng chất (mélange homogène).
Nếu hai thứ khi không bành trướng thì chúng nằm đâu nằm đó, thán khí cứ ở trong bình dưới, còn khnh khí thì ở trong bình trên luôn luôn, trừ khi nào người ta lắc hai cái bình chúng nó mới pha trộn lẫn nhau.
Sự thí nghiệm nầy gọi là của ông Berthollet chứng chắc tánh bành trướng của các chất hơi, nghĩa là phân tử của chúng nó rời rạc và vận động luôn luôn đặng choán một dung tích rộng lớn.

Thuyết vận động khí thể
(Théorie cinétique des gaz)

Từ nửa thế kỷ thứ 19 tới nay, các nhà bác học Clausius, Maxwel, Gibbs, Jeans, Einstein, biện giải rành mạch sự vận động của các thứ khí và lập thành một học thuyết gọi “thuyết vận động khí thể” (Théorie cinétique des gaz).
Một cái bình đậy kín chứa một thứ khí. Những phân tử của khí nầy trong lúc vận động, đụng vành trong của cái bình, chúng nó dội ra, nhảy lên rồi đụng với mấy phân tử khác. Chúng nó đụng đi đụng lại như vậy mãi không bao giờ thôi. Những sự đụng chạm các phân tử với vành trong của cái bình, tổng hợp lại làm ra áp lực của khí đó đối với cái bình [9].

Tốc độ của phân tử không khí

Dầu lúc trời êm lặng, phân tử của không khí cũng đi rất nhanh. Tốc độ nó là 500 thước trong một giây đồng hồ hay là một ngàn tám trăm cây số (1.800 km) trong một giờ, không kém phi cơ phản lực.
Phân tử cứ đi ngay tới, song trong không khí có không biết bao nhiêu phân tử, cho nên chúng đụng với nhau luôn luôn, và trong một giây đồng hồ, mỗi phân tử phải đổi chiều hướng 5.000 triệu lần. Thành ra đường chúng nó đi là đường gãy mà mấy đường gãy nầy không bằng với nhau, có cái dài, có cái vắn.
Khoa học gọi khoảng giữa hai lần đụng chạm của phân tử là khoảng đường tự do bực trung (libre parcours moyen). Muốn biết khoảng đường tự do bực trung nầy dài bao nhiêu thì cứ chia tốc độ 500 thước trong một giây đồng hồ cho số 5 ngàn triệu lần đổi chiều hướng, thành ra:

= 0 m.000.000.1 = một phần mười ngàn của một ly
(1 dix millième de millimètre)

Ta đi trong rừng nghe tiếng lá xào xạc, nhưng ngay chung quanh ta bây giờ, dầu ta ở thành thị hay thôn quê, hay bất cứ chốn nào, cả đêm lẫn ngày tiếng các phân tử không khí vẫn xào xạc luôn luôn bên tai ta mà ta không nghe không biết, cũng như máu huyết trong mình ta chạy ầm ầm mà ta không để ý tới vậy. Trong trời đất không có sự ngừng nghỉ ? Dứt sự vận động thì vạn vật đều tan ra tro mạt.

Khoảng giữa trung tâm hai phân tử

Người ta cũng đo được khoảng chia trung tâm hai phân tử in nhau, khi chúng nó đụng chạm. Trong không khí khoảng nhỏ hơn hết nầy là ba phần mười triệu ly (3 dix millionièmes de millimètre) nhằm 300 lần nhỏ hơn khoảng đường tự do bực trung.

Tốc độ các phân tử không giống nhau

Khinh khí (hydrogène) nhẹ hơn không khí 14 lần rưởi, tốc độ phân tử của nó mau hơn tốc độ phân tử của không khí, nghĩa là trong một giây đồng hồ nó đi được 2.000 thước, nhằm 7.200 cây số trong một giờ. Thán khí nặng hơn một lần rưởi không khí, tốc độ phân tử của nó 400 thước trong một giây đồng hồ và cũng trong thời gian ấy các phân tử đụng nhau 7 ngàn lần. Tốc độ bực trung của phân tử dưỡng khí là 425 thước trong một giây đồng hồ, tính ra 1.530 cây số trong một giờ.

Tại sao ta đi trong không khí dễ dàng

Ta biết rằng trong một phân khối khí trời có tới 30 ngàn triệu lần ngàn triệu hay là 30 tỷ tỷ phân tử thì một khoảng đường 100 thước bề dài có không biết bao nhiêu phân tử mà kể. Vậy tại làm sao ta đi trong không khí rất dễ dàng ? Chúng nó không thành những chướng ngại vật để cản trở bước đường của ta sao ?
Ấy tại trong không khí chỗ trống nhiều hơn chỗ đặc 2.000 lần. Nhờ vậy ta đi thong thả trên các con đường và ở trong nhà ta.

Sự sanh ra gió bão

Ta chớ nên quên bão tố làm sập nhà cửa, bẻ gãy cây cối, vật ngã các cột đèn, các cột dây thép. Đó là sức mạnh của phân tử không khí dồn đống lại thành một khối và đi một lượt với nhau.
Nếu trong một giây đồng hồ, khối nầy đi có 5 thước thì thành ra gió hiu hiu, tới 10 thước thì thành ra gió khá mạnh, bay đồ đạt, tới 20 thước thì thành ra cuồng phong, tới 50 thước thì thành ra bão tố ầm ầm, vì như thế nầy tốc độ của nó tới 180 cây số trong một giờ [10].

Nhiệt độ trong mình của một vật

Ta rờ một vật ta nói nó nóng hay nó lạnh. Sự nóng hay sự lạnh nầy là do cảm giác của ta sanh ra. Bây giờ phải cắt nghĩa làm sao nhiệt độ trong mình của mỗi vật. Khi học nguyên tử rồi thì ta biết rằng: Nhiệt độ trong mình mỗi vật là tốc độ sự xao xuyến những phân tử đã cấu tạo ra nó.
Thí dụ trong không khí tốc độ của phân tử dưỡng khí bực trung là 425 thước trong một giây đồng hồ (425 m/s). Nếu vì một lẽ gì mà tốc độ nầy tăng lên 485 thước trong một giây đồng hồ (485 m/s) thì ta nói trời nóng nực hơn ngày thường. Hàn thử biểu lên cao thêm nhiều độ nữa. Trái lại nếu tốc độ ấy giảm xuống còn có 380 hay 340 thước trong một giây đồng hồ (380 m/s hay 340 m/s) thì ta nói trời lạnh. Hàn thử biểu sẽ sụt xuống nhiều độ.
Lấy cái nầy suy ra thì ta biết được tại sao lúc ta cảm hàn hay cảm nhiệt thì mình ta lạnh hay là nóng và tại sao trong mình thú vật, con nầy thì nóng hơn con kia v. v. . .

Áp lực không khí
(Pression atmosphérique)

Chẳng những phân tử làm ra không khí đụng chạm với nhau luôn luôn mà chúng nó lại còn đụng chạm vào những cái gì mà chúng gặp ở dọc đường nữa, như nhà cửa, vách phên, cây cối, con người và thú vật v. v. . .
Chúng nó chạm phải bề mặt của mấy loài hay mấy vật nầy: nếu có một phân tử thì sự đụng chạm nầy không có quan hệ chi cả. Song bởi chúng nó hằng hà sa số cho nên sức đụng chạm của chúng nó rất mạnh.
Hết thảy sự đụng chạm nầy góp lại làm ra áp lực của không khí (pression atmosphérique) .
Các nhà khoa học đã toán ra thì về mỗi một phân vuông áp lực nặng tới một kí lô.
Trong mình ta, nội hai cái phổi đem trải ra cũng được một trăm thước vuông hay là một triệu phân vuông rồi. Bề mặt chúng nó phải chịu áp lực không khí nặng bằng một triệu kí lô hay là một ngàn tấn. Nhưng tại sao chúng nó không bị dập nát như tương. Ấy là nhờ chất lỏng và chất hơi trong mình ta cũng sanh ra một áp lực đồng cân [11] với áp lực của khộng khí. Nhờ sự thăng bằng như thế ta mới sống được.

Không khí bị dồn ép

Ta lấy cái bôm xe máy rút bít tông (piston) lên rồi lấy một ngón tay bịt đầu vòi lại. Ta nhận bít tông xuống, ta cảm thấy ngón tay bị đẩy mạnh ra. Sự hiểu biết về phân tử cắt nghĩa cho ta rõ tại sao thế. Trong lúc ta nhận bít tông xuống, thí dụ ta bớt phân nửa dung tích để chứa các phân tử ở trong ống bôm. . . Tốc độ các phân tử không đổi dời mà số phân tử trong mỗi phân khối tăng lên bằng hai. Sự đụng chạm của chúng nó sẽ hai lần nhiều hơn trước thì tự nhiên áp lực của chúng nó cũng hai lần mạnh hơn. Áp lực nầy đẩy ngón tay ta ra, nếu ta không nhận bít tông xuống nữa thì nó đẩy bít tông trở lên lại.
Sự cắt nghĩa nầy thuộc về luật Boyle Mariotte [12] trong vật lý học: “Trong nhiệt độ nhứt định thì áp lực của một khối khí bất biến phản tỷ lệ với dung tích của khối đó” (A température invariable la pression d’une masse constante de gaz est inversement proportionnelle au volume de cette masse). Nghĩa là trong nhiệt độ nhứt định, nếu dung dịch của một khối khí giảm đi bấy nhiêu thì áp lực của nó sẽ tăng lên bấy nhiêu.
Ta cũng nên biết khi một thứ khí bị ép quá thì những phân tử của chúng nó dồn khít với nhau lắm và sanh ra hơi nóng có thể làm ra lửa đốt cháy. Không khí bị ép được áp dụng vào kỹ nghệ súng hơi, hộp quẹt lửa, máy lạnh, máy hãm, động cơ và những công việc dưới nước.

Những điều hữu ích về sự hiểu biết tánh chất của phân tử

Biết tánh chất của phân tử thì ta cắt nghĩa được nhiều điều mà tự thuở giờ ta không hiểu tại sao rồi vẫn cho là tự nhiên như những việc sau nầy:
a) Một chút xạ dù bay thơm khắp cả phòng; một nhỏ thuốc mê rót ra, cách xa 10 thước người ta cũng biết hơi. Tại sao thế ? Ấy là tại mấy trăm ngàn triệu lần ngàn triệu hay mấy trăm ngàn tỷ tỷ phân tử làm ra mấy chất đó tan ra trong không khí, bay theo chiều gió và choán một dung tích rất rộng. Cũng vì lẽ nầy mà người ta biết được tại sao: có 5 phần trăm cà ram (0g,05) một chất thuốc màu vàng tên Fluorescéine pha với một ngàn lít nước (1.000 litres) hay là 25 đôi nước cũng đủ có màu giúp cho các nhà thủy lộ học (Hydrographe) dùng để học các mạch nước dưới đất.
b) Chỉ có một cục son (carmin) lớn bằng đầu cây kim gút mà làm đỏ lòm một trăm lít nước.
c) Một muỗng cà phê sữa đặc khuấy ra trắng một ly nước; nửa muỗng cà phê nước để sát trùng (crésyl) đủ làm trắng đục một lít nước và khử được mùi hôi.
d) Một lò hơi đương cháy ngọn xanh lè, nếu ta thảy vô đó một cục muối lớn bằng một phần mười triệu của một phần ngàn cà ram (un dix millionième de milligramme) thì ngọn lửa đương xanh hóa ra ngọn lửa vàng liền.
e) Một cục đạn súng 15 cà ram bắn ra với tốc độ 500 thước trong một giây đồng hồ thì có một sức mạnh bằng 200 kí lô cà ram mết [13] (kilogrammètre), nghĩa là bằng sức mạnh đem một vật nặng 200 kí lô từ mặt đất lên từ một thước bề cao hay từ một thước bề cao rớt xuống đất. Sức mạnh nầy gọi là “Vận động thế lực” (énergie cinétique ou force vive du corps) vì sức mạnh của nó đi như thế nên nó xoi lũng vách phên, cây cối và xương thịt con người.
Một viên đạn trái phá 300 kí lô bắn ra với một tốc độ 500 thước trong một giây đồng hồ thì có sức mạnh 3.750.000 kí lô cà ram mết [14]. Chừng nó nổ tung thì sức mạnh nầy tăng thêm vì nó còn hợp với sức mạnh của chất nổ chứa ở trong viên đạn nữa. Bởi thế sức tàn phá của nó rất ghê gớm.

Sự phân chia phân tử

Trước đây tôi đã nói phân tử có thể chia ra những phần nhỏ nữa.
Dưới ảnh hưởng của luồng điện, một phân tử muối (Chlorure de sodium – NaCl) chia ra làm hai chất thuần là lục khí (chlore) và nạp (sodium) có những đặc tánh khác hơn đặc tánh của muối. Hai chất thuần là hai phần hết sức nhỏ gọi là hai Nguyên tử:
Nguyên tử lục khí và
Nguyên tử nạp.
Vậy thì phân tử gồm những phần tử nhỏ gọi là Nguyên tử.

Số Nguyên tử trong các phân tử

Số Nguyên tử trong các phân tử không giống nhau.
Trong mỗi phân tử của các thứ khí: hê-li-dum (hélium); ạt-gông (argon); xê-nông (xénon); nê-ông (néon); cờ-ríp-tông (krypton); hơi thủy ngân (vapeur de mercure) v. v. . . chỉ có một nguyên tử (monoatomiques).
Phân tử của dưỡng khí (oxygène), đạm khí (azote), chì, kẽm, đồng v. v. . . gồm hai nguyên tử (diatomiques).
Phân tử của vàng, ta-li-dum (thallium) v. v. . . có ba nguyên tử (triatomiques).
Phân tử của thiếc (étain), bạch kim (platine), đệ (antimoine), lân tinh (phosphore), thạch tín (arsenic) v. v. . . có bốn nguyên tử (tétratomiques).

Một phân tử nước gồm:
2 nguyên tử khinh khí (hydrogène)
1 nguyên tử dưỡng khí (oxygène)
Hóa học thức (formule chimique) của nó là H2O, hay OH2

Một phân tử thán khí (gaz carbonique) gồm:
1 nguyên tử thán tố (carbone)
2 nguyên tử dưỡng khí (oxygène)
Hóa học thức của nó là CO2

Một phân tử đường gồm:
12 nguyên tử thán tố
22 nguyên tử khinh khí
11 nguyên tử dưỡng khí
Cọng hết lại là 45 nguyên tử.
Hóa học thức của nó là C12H22O11.

Có nhiều phân tử mỗi cái gồm mấy ngàn nguyên tử, nhứt là phân tử của đản bạch tinh (protéine) như tròng trắng trứng gà (albumine de l’oeuf).

Sự cấu tạo phân tử với đặc tánh của nó

Sự cấu tạo phân tử có liên quan mật thiết với đặc tánh của nó.
Người ta vẫn biết như vậy song chưa tìm ra nguyên do.
Tỷ như: Khi phân tích một phân tử đường người ta biết nó gồm:
12 nguyên tử thán tố
22 nguyên tử khinh khí
11 nguyên tử dưỡng khí
Nhưng tại sao ba chất nầy hợp lại làm ra đường ăn ngọt.

Một phân tử muối gồm:
1 nguyên tử lục khí
1 nguyên tử nạp
Hai nguyên tử nầy hợp với nhau cách nào mà muối lại mặn.
Cũng như thuốc véronol gồm một căn cơ [15] carbonyle. Khi uống vô thì làm cho người và thú vật ngủ say. Nếu hỏi tại làm sao lại làm cho ngủ thì phải trả lời làm sao bây giờ ? Không lẽ nói tại nó có căn cơ carbonyle. Đây là sự bí mật của Tạo Công mà hiện giờ chưa ai khám phá được. Xin để đoàn hậu tấn giải quyết những vấn đề như thế.

________________________________________
Mục Lục Lời Nói Đầu Chương 1 Chương 2 Chương 3 Kết Luận đầu sách cuối sách ghi chú

CHƯƠNG THỨ NHÌ

NGUYÊN TỬ LÀ GÌ ?

Bây giờ ta có thể định nghĩa Nguyên tử như vầy:
“Nguyên tử là một số lượng nhỏ hơn hết của đơn chất có thể nhập vào một hóa hợp phẩm”.

Nguyên tử bao lớn
Nói đến nguyên tử, chắc ai ai cũng muốn biết hình dạng của nó ra sao ?
Nhưng không thấy nó rõ ràng, làm sao tả hình dạng bây giờ. Cách đây 11 năm, Lịch thư (Almanach) François năm 1940, trương 105, có trích trong Thiếu niên Tạp chí (Cadet revue) một đoạn, thuật chuyện tại Richemont bên Virginie (Mỹ Quốc) người ta mới chế ra được một cái kiếng hiển vi rọi hình ra lớn một triệu lần, nghĩa là một vật có một ly thấy lớn tới một cây số. Đây là lần thứ nhứt mà cả trăm nhà bác học Mỹ nhóm nhau thấy được hình dạng một nguyên tử.
Nguyên tử hiện ra một vòng chiếu sáng và xây tròn.
Chỉ nói có bao nhiêu đó rồi chấm dứt. Từ ấy những nay, không ai nghe nói tới vấn đề đó nữa.

Bề trực kính của Nguyên tử

Các nhà bác học cho rằng bề trực kính bực trung của nguyên tử thì lối 1 phần mười triệu của một ly (un dix millionième de millimètre). Thí dụ: nguyên tử tròn như viên đạn và một cỡ với nhau, nếu sắp chúng nó khít nhau một dọc, thì phải mười triệu nguyên tử mới được bề dài một ly.

10 triệu nguyên tử
1 ly bề dài

Một xâu nguyên tử 60 ngàn triệu cây số bề dài

Các bạn có biết bề dài những nguyên tử ở trong một cà ram khinh khí, chỉ một cà ram thôi, bao nhiêu không ? Dài lắm, dài cho đến đỗi không ai tưởng tượng nỗi.
Nếu sắp hàng những nguyên tử nầy khít nhau như một xâu chuỗi hột thì bề dài chúng nó tới 60 ngàn triệu cây số, bằng 400 lần khoảng đường từ trái đất lên tới mặt trời (các nhà thiên văn nói trái đất mình cách xa mặt trời 149 triệu 500 ngàn cây số - 149.500.000 Km).

Cả trăm thứ nguyên tử

Khoa học tìm ra cả trăm thứ nguyên tử khác nhau mà dường như chúng nó một cỡ với nhau.

Nguyên tử là một điểm và đồng thời cũng là một võ trụ

Nguyên tử là một điểm và đồng thời cũng là một võ trụ nữa. Một điểm bởi vì nó nhỏ quá không thấy được và nó cũng không ở trong trạng thái tự do. Thường thường nó ở trong trạng thái kết hợp đặng làm ra phân tử.
Một võ trụ vì nó giống như một thái dương hệ nhỏ.

Sự cấu tạo nguyên tử

Người ta có quan niệm nầy: nguyên tử gồm có hai phần:
a) Chính giữa mốt cái hột hay là nhân (noyau).
b) Chung quanh cái nhân là những hột điển âm hay âm điện tử (électron) xây tròn theo, không khác nào hành tinh xây chung quanh mặt trời.
Đây gọi là thuyết Rutherford hay là nguyên tử của Rutherford. Năm 1909, nhà vật lý Rutherford đề nghị rằng: “Nên xem nguyên tử như là một hệ thống mặt trời, nhưng nó còn phức tạp hơn nữa”. Nhưng kỳ thật, trước Rutherford, nhà vật lý hóa học Pháp, Jean Perrin đã phát biểu ý kiến đó rồi. Ông Rutherford chỉ lập lại ý kiến đó mà người ta lại gọi rằng thuyết của Rutherford, không khác nào Christophe Colomb [16] tìm được Mỹ Châu mà người ta lấy tên của ông Améric Vespuce mà đặt cho nó là Amérique vậy.

Nhân

Nhân gồm hai phần:
a) Những dương tử (proton) và
b) Những trung hòa tử (neutron).

Dương tử (Proton)

Dương tử là phần tử chứa dương điện. Nó là nhân của nguyên tử khinh khí. Khối lượng của nó là 1,00812. Người ta quan sát nó lần đầu tiên nhằm năm 1886 dưới hình thức những phóng quang vận hà (les rayons canaux) trong những ống phóng điện (tubes à décharge).

Trung hòa tử (Neutron)

Trung hòa tử là những phần tử trung hòa (neutre), không chứa thứ điện nào cả. Ông Chadwick, người Anh, tìm được nó năm 1932. Khối lượng của nó cao hơn khối lượng của dương tử một chút 1,00893.

Điện hạch (Nucléons)

Dương tử và trung hòa tử gọi chung là điện hạch (nucléons). Nói tóm lại cái nhân chứa hầu hết khối lượng của nguyên tử.

Hình trạng các thứ nguyên tử

Nhân của nguyên tử nầy không giống nhân của nguyên tử kia. Vì thế có nhiều thứ nhân.

Nhân đơn giản hơn hết
Nhân một điện hạch

Nhân đơn giản hơn hết là nhân của khinh khí.
Nó chỉ có một dương tử (Bờ-rô-tông – proton) chớ không có trung hòa tử. Mà cũng chỉ có một âm điện tử, “ê-léc-trông”, xây chung quanh dương tử mà thôi.
Cho nên khinh khí là một thứ khí mà mật độ (densité) nhẹ hơn hết. Theo lý thuyết, học nguyên tử khinh khí là điều dễ dàng hơn mấy điều kia.

Nhân hai điện hạch

Một Dương tử
Một Trung hòa tử
Kế khinh khí là một thứ khinh khí nặng, deutérium hay hydrogène lourd. Nhân của nó gọi là deuton. Nhân nầy gồn hai điện hạch.
Một dương tử (un proton) và một trung hòa tử (un neutron).
Khinh khí nặng là chất đồng vị với khinh khí thường.

Nhân bốn Điện hạch

2 Dương tử
2 Trung hòa tử
Cái nhân gồm có bốn điện hạch:
2 Dương tử
2 Trung hòa tử
gọi là hê-li-dong (hélion). Nguyên tử của nó làm ra thứ khí hê-li-dum (hélium) là thứ nhẹ hơn hết, sau khinh khí.

Nhân sáu Điện hạch

3 Dương tử
3 Trung hòa tử
Nhân của nguyên tử li-ti-dum (lithium) gồm ba dương tử và ba trung hòa tử.

Nhân mười hai Điện hạch

6 Dương tử
6 Trung hòa tử
Ấy là nhân của thán tố (carbone).

Nhân mười sáu Điện hạch

8 Dương tử
8 Trung hòa tử
Ấy là nhân của dưỡng khí.
Còn nhiều nữa song không phải là phạm vi cuốn nầy, nên tôi không đem vô.

Những nhân mà số Dương tử và Trung hòa tử
không giống nhau

Trên đây là vài cái nhân mà số dương tử và trung hòa tử giống in với nhau. Cũng có những nhân khác mà số trung hòa tử nhiều hơn số dương tử, tỷ như những nhân sau này:

Nhân của glu-si-nhum (Glucinium) 9 Điện hạch

Nhân của glu-si-nhum gồm:
4 Dương tử
5 Trung hòa tử

Nhân của Bằng tố (Bore) 11 Điện hạch

Nhân của Bằng tố gồm:
5 Dương tử
6 Trung hòa tử

Nhân của Phất tố (Flour) 19 Điện hạch

Nhân của Phất tố gồm:
9 Dương tử
10 Trung hòa tử

Nhân của chất Nạp (Sodium) 23 Điện hạch

Nhân của chất nạp gồm:
11 Dương tử
12 Trung hòa tử

Nhân của Nhôm (Aluminium) 27 Điện hạch

Nhân của nhôm (Aliminium) gồm:
13 Dương tử
14 Trung hòa tử

Nhân của lục khí A và lục khí B

A – 35 điện hạch và
B – 37 điện hạch.
Nhân của lục khí thứ nhứt A gồm:
17 Dương tử
18 Trung hòa tử
Nhân của lục khí thứ nhì B gồm:
17 Dương tử
20 Trung hòa tử
Hai thứ lục khí nầy gọi là những chất đồng vị (isotopes). Xin xem tới sẽ rõ sao là đồng vị.

Nhân của U-ra-nhum (Uranium) 238 Điện hạch

Nhân của U-ra-nhum gồm:
92 Dương tử
146 Trung hòa tử
Cũng có nhân của U-ra-nhum (Uranium) 235 điện hạch nữa.
Nhân đó gồm:
92 Dương tử
143 Trung hòa tử
Hai chất U-ra-nhum nầy là những chất đồng vị.
Trong 100 nguyên tố còn rất nhiều nguyên tố mà số Trung hòa tử lấn hơn số dương tử.
Hai tấm bảng dưới đây giúp các bạn dễ nhớ số dương tử và trung hòa tử trong vài thứ nguyên tử.

BẢNG SỐ 1

Những nguyên tử mà số dương tử bằng số trung hòa tử

NGUYÊN TỬ (Atome) NHÂN (Noyau)
Dương tử
(proton) Trung hòa tử
(neutron)

Khinh khí nặng
(hydrogène lourd oudeutérium)
Hê-li-dum (Hélium)
Li-ti-dum (Lithium)
Thán tố (Carbone)
Dưỡng khí (Oxygène)

1
2
3
6
8

1
2
3
6
8



BẢNG SỐ

NGUYÊN TỬ (Atome) NHÂN (Noyau)
Dương tử
(proton) Trung hòa tử
(neutron)

Bằng tố (Bore)
Phất tố (Flour)
Nạp (Sodium)
Nhôm (Aluminium)
Lục khí (1) (Chlore 35)
Luc khí (2) (Chlore 37)
U-ra-nhum(Uranium 238)

5
9
11
13
17
17
92
6
10
12
14
18
20
146


Hạch Lực (Force nucléaire)

Ta biết rằng nhân của nguyên tử gồm dương tử (proton) và trung hòa tử (neutron). Dương tử thì chứa toàn là dương điện, còn trung hòa tử không có chứa thứ điện nào cả (neutre).
Theo luật điện học, khi dương điện gặp dương diện thì chúng chống chõi nhau và dang ra xa; còn trái lại, dương điện gặp âm điện thì chúng nó rút lại với nhau.
Bây giờ ta lấy nhân của dưỡng khí ra làm thí dụ:
Trong nhân của dưỡng khí có 8 dương tử, chúng nó ở khít rịt với nhau. Chúng nó chứa toàn là dương điện. Tại sao chúng nó không chống chõi với nhau và lìa khỏi nhân ? Người ta đã toán rồi, sức mạnh của hai dương tử chõi với nhau bằng mấy kí lô. Đối với hai hột điển nhỏ tí như thế mà sức mạnh tới mấy kí lô, thì thật là phi thường.
Đứng trước sự hiển nhiên như vậy thì ta phải công nhận có một cái lực khác và mạnh hơn sức của dương tử, như vậy mới có thể rút các dương tử lại và buộc chúng nó giữ vị trí chúng nó mãi, không được rời nhau ra.
Lực đó là lực nào ? và ở đâu ? Thật ra chưa ai biết được cội rễ của nó, nhưng người ta đặt tên nó là Hạch Lực (Force nucléaire).

Nguyên tử lực

Trước đây chúng ta đã thấy một phân khối vật chất chứa cả trăm tỷ tỷ (ngàn triệu lần ngàn triệu) nguyên tử hay là cả trăm tỷ tỷ nhân. Thí dụ: Trong mỗi nhân, bực trung có 20 dương tử mà thôi và sức chống chõi của mỗi dương tử là 5 kí lô thì sức chống chõi của 20 dương tử là 100 kí lô. Nếu ta lấy số 100 kí lô nầy nhơn cho cả trăm tỷ tỷ nhân thì ta biết mỗi phân khối vật chất chứa một sức mạnh tới cả muôn tỷ tỷ kí lô (xin nhắc là ngàn triệu lần ngàn triệu).
Như ta có những phương pháp nào làm cho nhân gãy ra thì nó giải phóng một cái lực phi thường, lên tới muôn tỷ tỷ kí lô trong mỗi phân khối vật chất. Lực nầy là nguyên tử lực vậy.

Số thứ tự Nguyên tử Z và khối lượng Nguyên tử
hay Trọng lượng Nguyên tử M
(Numéro atomique et Masse atomique
ou Poidsatomique)

Muốn chia thành bộ những nhân, thì người ta có thói quen dùng hai số: một số Z gọi là số thứ tự nguyên tử (numéro atomique) và một số nữa, số M, gọi là số khối lượng nguyên tử (masse atomique).
Thường thường người ta để số thứ tự nguyên tử Z ở trên và phía bên trái chữ “ký hiệu” (symbole), còn số khối lượng nguyên tử M ở dưới ngay chữ ký hiệu hoặc ở bên mặt.
Xin xem ba cái thí dụ sau đây:


1
H
1,00812


6
C
12
8
O
16

(1) (2) (3)

1) H là chữ ký hiệu (symbole) của khinh khí (hydrogène).
1 là số thứ tự nguyên tử của nó
1,00812 là số khối lượng nguyên tử của nó.
2) C là chữ ký hiệu của thán tố (carbone)
6 là số thứ tự nguyên tử của nó
12 là số khối lượng nguyên tử của nó
3) O là chữ ký hiệu của dưỡng khí (oxygène)
8 là số thứ tự nguyên tử của nó
16 là số khối lượng nguyên tử của nó.

Số thứ tự nguyên tử Z là số chi ?

Số thứ tự nguyên tử Z là số âm điện tử (électron) xây chung quanh nhân của nguyên tử.
Xem lại ba thí dụ trên đây thì ta thấy:
- Số thứ tự nguyên tủ Z của khinh khí (H) là 1
- Số thứ tự nguyên tử Z của thán tố (C) là 6
- Số thứ tự nguyên tử Z của dưỡng khí (O) là 8
Đây nghĩa là Nguyên tử của Khinh khí (H) có một âm điện tử.
Nguyên tử Thán tố (C) có 6 âm điện tử.
Nguyên tử Dưỡng khí (O) có 8 âm điện tử.
Trong mỗi nguyên tử số âm điện tử luôn luôn bằng số dương tử. Số âm điện tử là số chẵn. Người ta dùng nó để sắp thứ tự nguyên tử.

Số khối lượng nguyên tử M hay là trọng lượng
nguyên tử (Poids atomique)

Số khối lượng nguyên tử M là số khối lượng của nhân (masse du noyau). Thường, người ta lấy số khối lượng của nhân khinh khí (noyau d’hydrogène) mà làm đơn vị. Số nầy là 1,00812. Hiện giờ các nhà bác học đều cho số khối lượng nguyên tử là số lẻ, gần khít số chẵn, ngoại trừ một số ít là số chẵn mà thôi.

Cách kiếm số khối lượng nguyên tử của mỗi chất:


H1

Ta biết rằng số khối lượng nguyên tử của khinh khí hay là số khối lượng của một dương tử là 1,00812, còn số khối lượng của một trung hòa tử là 1,oo893.
Thí dụ kiếm số khối lượng nguyên tử của dưỡng khí.
Ta cũng biết nhân của dưỡng khí có 8 dương tử và 8 trung hòa tử.
8 Dương tử được - 1,00812 X 8 = 8,06496
8 Trung hòa tử - 1,00893 X 8 = 8,07144
----- -------------
16 điện hạch = 16,13640

Xem tấm bảng phân đo nguyên tử thì ta thấy số khối lượng nguyên tử của dưỡng khí là 16. Thế thì nó mất hết O, đơn vị 13640. Tại sao thế ? Ấy là tại khi 8 dương tử và 8 trung hòa tử hợp nhau đặng làm ra nhân của dưỡng khí thì chúng nó mất hết O, đơn vị 13640 khí lực.

Âm điện tử (Electron)

Âm điện tử chứa âm điện và xây chung quanh cái nhân. Chính giữa âm điện tử và nhân là khoảng trống không tuyệt đối. Âm điện tử cách xa dương tử (proton) một phần mười triệu của một ly (un dix millionième de millimètre) và lớn hơn dương tử lối 1.800 lần.
Thí dụ người ta làm cho nguyên tử khinh khí một trăm ngàn tỷ (milliard) lần lớn hơn thì âm điện tử thành ra một cục đạn bề trực kính 4 tấc và cách xa dương tử 10 cây số. Còn dương tử, bề trực kính lớn bằng 2 phần mười của một ly mà thôi.
Ông Marcel Boll lại nói một cách cụ thể khác. Nếu tỷ thí dương tử lớn bằng mũi kim gút để chính giữa công trường Notre Dame tại Ba-ri (Paris) thì âm điện tử sẽ là một cái bọt xà bông lớn bằng cái thùng 228 lít nhưng 1.840 lần nhẹ hơn mũi kim, vùa xây chung quanh mũi kim và vừa vẽ một cái vòng tròn chạy ngang qua ba thành Reims, Orléans và Rouen.

Số Âm điện tử trong các nguyên tử

Số âm điện tử trong các nguyên tử không giống nhau.

- 1 Nguyên tử Khinh khí chỉ có 1 âm điện tử
- 2 - Hê-li-um (Hélium) - 2 -
- 3 - Li-ti-dum (Lithium) - 3 -
- 4 - Glu-si-nhum (Glucinium) - 4 -
- 5 - Bo-rơ (Bằng tố) Bore - 5 -
- 6 - Cạt-bon (Thán tố) Carbone - 6 -
- 7 - Đạm khí (Azote) - 7 -
- 8 - Dưỡng khí (Oxygène) - 8 -
- 9 - Phất tố (Fluor) - 9 -
- 10 - Nê-ong (Néon) - 10 -
- 11 - Nạp (Sodium) - 11 -
- 12 - Mỹ (Magnésium) - 12 -
- 13 - Nhôm (Aluminium) - 13 -
- 14 - Khuê tố (Silicium) - 14 -
- 15 - Lân tinh (Phosphore) - 15 -
- 16 - Diêm (Soufre) - 16 -
- 17 - Lục khí (Chlore) - 17 -
- 18 - Á hay nọa khí (Argon) - 18 -
- 19 - Giáp (Potassium) - 19 -
- 20 - Cái (Calcium) - 20 -
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

- 92 - U-ra-nhum (Uranium) - 92 -



H2

Cách sắp xếp các âm điện tử

Những âm điện tử rải rác trong những lớp chồng chất với nhau, lớp nầy chồng vô lớp kia, cũng như những lớp củ hành tây vậy. Người ta đặt tên cho những lớp ấy là lớp:
K. L. M. N. O. P. Q.
Thí dụ:
10/ Nguyên tử khinh khí có một âm điện tử ở lớp K.
20/ Nguyên tử Hê-li-dum có hai âm điện tử ở lớp K.

30/ Nguyên tử Dưỡng khí có 8 âm điện tử 2 ở lớp K
6 ở lớp L
40/ Nguyên tử Nạp có 11 âm điện tử 2 ở lớp K
8 ở lớp L
1 ở lớp M
50/ Nguyên tử Nhôm có 13 âm điện tử 2 ở lớp K
8 ở lớp L
3 ở lớp M
60/ Nguyên tử Diêm có 16 âm điện tử 2 ở lớp K
8 ở lớp L
6 ở lớp M
70/ Nguyên tử Lục khí có 17 âm điện tử 2 ở lớp K
8 ở lớp L
7 ở lớp M

Xin xem hình vẽ tấm bảng dưới đây dễ nhớ hơn.


NGUYÊN TỬ Những lớp
K L M

Khinh khí
Hê li du (Hélium)
Dưỡng khí (Oxygène)
Nạp (Sodium)
Nhôm (Aluminium)
Diêm (Soufre)
Lục khí (Chlore)

1
2
2
2
2
2
2


6
8
8
8
8



1
3
6
7


Chất Đồng vị (Les Isotopes)

Ngày nay khoa học biết rằng mỗi chất mà người ta gọi là đơn giản (simple) kỳ trung là sự hỗn hợp của nhiều chất giống nhau về tánh chất hóa học (propriétés chimiques), đồng có một số âm điện tử in nhau, nhưng có khác nhau chút đỉnh về khối lượng nguyên tử (masse atomique). Những chất nầy gọi là những chất đồng vị (les isotopes).
Tỷ như Lục khí.
Mỗi nguyên tử của Lục khí trong nhân thường có:
- 17 dương tử (proton)
- 18 trung hòa tử (neutron)
Người ta gọi là Lục khí 35 (Chlore 35).
Có một thứ Lục khí nữa trong nhân có:
- 17 dương tử (proton)
- 20 trung hòa tử (neutron)
Người ta gọi Lục khí sau nầy là Lục khí 37 (Chlore 37).
Lục khí 37 là chất đồng vị của Lục khí 35.
Khinh khí (Hydrogène) thường trong nhân có:
- 1 dương tử chớ không có trung hòa tử.
Có một Khinh khí nữa trong nhân có:
- 1 dương tử và
- 1 trung hòa tử
Khinh khí nầy gọi là khinh khí nặng (hydrogène lourd) hay là deutérium.
Khinh khí nặng là chất đồng vị của khinh khí nhẹ.
Cũng có thứ kẽm (zinc) mà nhân có 30 dương tử, còn vài thứ kẽm khác, nhân của chúng có chứa từ 34 tới 39 trung hòa tử. Mấy thứ kẽm nầy là chất đồng vị thứ kẽm trước.

Những chất đồng vị khác nhau ở chỗ nào ?

Nói tóm lại những chất đồng vị khác nhau ở chỗ cấu tạo của nhân chúng nó. Chúng vẫn giống nhau về tánh chất hóa học (propriétés chimiques) có một số âm điện tử in như nhau, duy về tánh chất vật lý hay hữu hình (propriétés physiques) thì có khác nhau một chút ít, như mật độ (densité) và nhiệt độ làm cho chúng nó chảy ra (température de fusion).

Nước nặng (Eau lourd)

Thuở trước người ta tưởng chỉ có một thứ nước mà thôi và mật độ của nó bất di bất dịch cho nên lấy mật độ nầy làm tiêu chuẩn (étalon) cho mật độ mấy chất kia. Ngày nay người ta mới biết mình lầm vì có nhiều thứ nước, nước nặng, nước nhẹ. Mật độ của chúng nó thay đổi tùy theo chỗ người ta lấy chúng nó ra.
Tỷ như nước để lâu năm trong những thùng điện giải hay những bình điện mà không thay thì mật độ của nó cao hơn mật độ nước suối. Những nước biển mà người ta lấy ở những chỗ bề sâu khác nhau thì mật độ không giống nhau. Tuyết giá tan ra nước rồi thì mật độ của nó thấp hơn mật độ của nước suối. Nước mưa hứng hồi mới mưa nặng hơn nước mưa lúc gần tạnh.
Ngày nay kỹ nghệ biết phương pháp làm ra nước nặng song giá nó rất mắc; trước Âu chiến kỳ nhì, một lít nước nặng bán tới 20 ngàn quan bắng 2.000$00 của mình hồi đó.

Sự cấu tạo nước nặng

Sự kết hợp hai nguyên tử khinh khí nặng deutérium với một nguyên tử dưỡng khí làm ra một phân tử nước nặng (une molécule d’eau lourde). Sự thật, nước nặng là một chất hiếm có trên đời và trong 7.000 phân tử nước thường mới có một phân tử nước nặng.

Tánh chất vật lý hay hữu hình của nước nặng

Ông Urey và hai vị Phụ tá của ngài là Lewist và Frost khảo cứu rành rẽ tánh chất vật lý của nước nặng.
Nước thường tới không độ (0o) thì đặc lại, còn nước nặng thì chỉ tới ba độ tám (3o8) hay bốn độ (4o) trên không độ (00) thì đặc rồi. Nhiệt độ làm cho nước thường sôi lên là một trăm độ (1000), còn nước nặng phải tới 101 độ 42 (101042). Tới 25 độ (250) thì mật độ của nước nặng là 1,1056 và lên tới cao tột khi nhiệt độ sụt xuống tới 11 độ 6 (1106) chớ không phải 3 độ 9 (309) như nước thường. Nước nặng thì sệt hơn nước thường và năng lực làm cho tan (pouvoir dissolvant) cũng ít hơn. Một cà ram nước thường (1g) làm tan được 1g 359 muối đen và 0g 357 chlorure de baryum, còn nước nặng chỉ làm tan được có 1g 305 muối đen và 0g 289 chlorure de baryum. Thả cá vô nước nặng chúng nó chỉ sống trong vài giờ rồi dẫy chết.

Sự công dụng của nước nặng

Trong những pin u-ra-nhum (pile à urnium) hay là pin nguyên tử làm ra bên Huê kỳ, người ta dùng nước nặng để làm điều hòa sự phản ứng (modérateur de réaction).

Mục Lục Lời Nói Đầu Chương 1 Chương 2 Chương 3 Kết Luận đầu sách cuối sách ghi chú

CHƯƠNG THỨ BA

SỰ BIẾN ĐỔI CHẤT NẦY RA CHẤT KIA

Hồi trước người ta tưởng hễ nguyên tử dưỡng khí thì cứ nguyên tử dưỡng khí mãi, nguyên tử sắt thì cứ nguyên tử sắt mãi, chớ không biến đổi ra nguyên tử khác được. Nhưng bây giờ người ta tìm tới thì biết không phải thế. Nhân của nguyên tử có thể mất một vài dương tử (proton) của nó hay thâu thập thêm một vài dương tử mới rồi biến thành ra một nguyên tử khác.
Tỷ như Uranium 238, khi nó thâu vô một trung hòa tử thì nó sanh ra Plutonium 239, còn Thorium khi bị ảnh hưởng của những trung hòa tử của một cái pin (pile) thì nó đổi ra U-ra-nhum 253 (Uranium 253). Hai nguyên tử nầy cũng nứt gãy như U-ra-nhum 235 (Uranium 235).

1- Đổi thủy ngân hay chì ra vàng

Các nhà luyện kim (alchimiste) thuở xưa nói rằng: nhờ một chất gọi là Điểm kim thạch (Pierre philosophale), họ có thể đổi các loài kim nhất là chì hay thủy ngân ra Vàng. Tới đầu thế kỷ hai mươi nầy người ta còn cho câu chuyện nầy là điều mơ hồ, huyễn hoặc. Bây giờ khoa học tìm tới mới biết đó là sự thật, có thể làm được, các nhà luyện kim nói có lý lắm. Tại sao thế ? Trước hết xin các bạn hãy xem lại “Bảng phân đo nguyên tử” thì các bạn sẽ thấy Thủy ngân và Chì rất gần với Vàng hơn mấy thứ kia.


Số thứ tự Nguyên tử hay là số Nguyên tử

--------------
Numéro atomique ou Nombre atomique



Chất đơn giản

------------
Corps Simples

Số khối lượng nguyên tử

---------
Mass atomique



Dương tử

---------

Proton



Trung hòa tử

----------

Neutron

79
80
82
Vàng
Thủy ngân
Chì
197,2
200,61
207,21
79
80
82
118
122
125


Đây nghĩa là nguyên tử Vàng có:
79 dương tử
118 trung hòa tử
Mỗi nguyên tử Thủy ngân có:
80 dương tử
122 trung hòa tử
Mỗi nguyên tử Chì có:
82 dương tử
125 trung hòa tử
Nếu lấy ra trong nguyên tử Thủy ngân:
1 dương tử và
4 trung hòa tử
thì Thủy ngân hóa ra Vàng
hoặc lấy ra trong nguyên tử Chì:
3 dương tử và
7 trung hòa tử

Ở Mỹ quốc người ta đã đổi được Thủy ngân ra Vàng rồi, song đây là sự thí nghiệm trong phòng hóa học chớ chưa áp dụng vào kỹ nghệ được vì số tiền tốn đặng đổi Thủy ngân ra Vàng mắc hơn cả chục lần giá tiền vàng ở ngoài.

Một thí dụ khác nữa

2- Diêm biến thành lân tinh

Ta biết rằng mỗi nguyên tử lân tinh (phosphore) có 15 dương tử và
16 trung hòa tử

Còn nguyên tử Diêm có 16 dương tử và
16 trung hòa tử

Nếu ta giỏi như Hóa công biết làm ra dương tử và trung hòa tử thì sự sanh ra lân tinh là một việc dễ dàng, cứ cho 15 dương tử hợp với 16 trung hòa tử thì đủ rồi. Nhưng ta chưa tới bực đó nên ta không thể làm như Tạo công được. Ta phải dùng phương pháp khác. Ta hãy thêm cho nguyên tử Diêm:
1 trung hòa tử
Trung hòa tử nầy khi vô tới nhân của Diêm thì đuổi
1 dương tử của nhân ra ngoài. Nhân nầy còn lại
15 dương tử và được thêm một trung hòa tử thì nó biến thành một chất khác có:
15 dương tử và
17 trung hòa tử
Chất mà có 15 dương tử và 17 trung hòa tử tức là một lân tinh đồng vị với lân tinh thường có 15 dương tử và 16 trung hòa tử.
Công thức (formule) phản ứng (réaction) của nó như vầy:
Diêm + trung hòa tử = Lân tinh + dương tử
Soufre + Neutron = Phosphore + proton

3- Đạm khí hóa ra dưỡng khí
(Azote) (Oxygène)

Người ta dùng tia al-pha (alpha) biến đổi nguyên tử Đạm khí ra nguyên tử Dưỡng khí. Tia alpha tức là nhân của hê-li-dum (Hélium) nó gồm có 2 dương tử và 2 trung hòa tử

4- Đạm khí hóa ra Bằng tố, Bo rơ (Bore)

Người ta dùng trung hòa tử bắn phá đạm khí, một phân tử al-pha bay đi, đạm khí hóa ra bằng tố (bore)

H3


Một điều nghĩ chưa ra

Ta biết rằng mỗi nguyên tử gồm hai phần: âm điện tử và nhân.
Số âm điện tử của mỗi chất đều khác nhau.
Số âm điện tử của vàng là . . . . . . . . . . 79
Số âm điện tử của thủy ngân là . . . . . . 80
Số âm điện tử của chì là . . . . . . . . . . . 82
Các nhà hóa học nói rằng muốn đổi thủy ngân ra Vàng thì ta cứ lấy một dương tử và 4 trung hòa tử chớ không động tới âm điện tử. Nhưng thủy ngân cũng phải mất 1 âm điện tử nữa mới thành Vàng được bởi vì thủy ngân có 80 âm điện tử còn vàng có 79 âm điện tử mà thôi. Điều này tôi đã kiếm hiểu trong nhiều sách Pháp văn giải về nguyên tử mà cũng không thấy nói tới. Chẳng rõ vì lẽ nào ? Nếu không thí nghiệm mà nói: hễ rút 1 dương tử của thủy ngân ra thì nó mất một âm điện tử thì lý lẽ nầy chưa được vững chắc. Thủy ngân không những mất 1 dương tử mà còn mất 4 trung hòa tử nữa. Trong trời đất cái chi cũng thăng bằng mới đứng vững được, đáng lẽ thủy ngân phải mất không phải một âm điện tử mà nhiều âm điện tử, mới không có sự chênh lệch. Ví như nó mất nhiều âm điện tử thì nó không thành vàng được. Vấn đề nầy còn trong vòng bí mất. Các nhà bác học chưa tìm được luật nhứt định. Khoa học nguyên tử vẫn còn trẻ trung lắm, tới đời cháu chít ta cuộc diện thế giới sẽ nhờ nguyên tử lực mà đổi hẳn.

Sao gọi là phóng xạ tự nhiên ?
(Radio Activité Naturelle)

Muốn trả lời câu hỏi nầy trước hết ta phải biết có hai thứ nhân:
Nhân nhẹ (noyau léger) và
Nhân nặng (noyau lourd)
Thứ nhân nhẹ là nhân mà số khối lượng nguyên tử nhỏ, chúng nó thì ổn định (stables) nghĩa là không biến đổi thình lình. Thứ nhân nặng là nhân mà khối lượng nguyên tử lớn. Chúng nó bất ổn định (instable) nghĩa là chúng nó có thể biến đổi thình lình.
Sự biến đổi thình lình của nhân hay là sự làm cho nhân nhẹ đi (allègement des noyaux) hoặc sự bay hơi của nhân (évaporation des noyaux) gọi là sự phóng xạ tự nhiên (radio activité naturelle). Nói tóm lại những chất phóng xạ tự nhiên là những chất mà nhân có thể nứt bể ra.
Chu kỳ của nguyên tố phóng xạ tự nhiên
(période d’un élément radio actif)

Nói đến nguyên tố phóng xạ thì phải bàn về chu kỳ của nó. Người ta gọi chu lỳ của một nguyên tố phóng xạ là thời gian mà sau khi đó phân nửa khối lượng của nguyên tố bị tan rã.
Thí dụ chu kỳ của quang tuyến ra-đi-dum (radium) là 1590 năm. Cái đó nghĩa là một cục ra-đi-dum 20 cà ram bây giờ thì 1590 năm sau, tới đời chắt chít chúng ta, có còn có 10 cà ram mà thôi, 10 cà ram kia đã biến thành chì rồi. Chu kỳ của bô-lô-ni-nhum (polonium) là 140 ngày, của mê-sô-tô-ri-dum II (mésothorium II) là 6 ngày, của tô-ri-dum (thorium) là 16 tỷ năm (16 milliards d’années). Còn chất U-ra-nhum (Uranium) chu kỳ của nó là 4 tỷ 400 triệu năm (4 milliards 400 millions d’années), nói một cách khác phải một thời gian 4 ngàn 400 triệu năm một cục U-ra-nhum 1 kí lô mới tiêu mất phân nửa khối lượng của nó, nghĩa là nó còn nửa kí lô hay là 500 cà ram mà thôi. Người ta gọi ra-đi-nhum (Radium) là chất phóng xạ mạnh (fortement radio actif) còn U-ra-nhum (Uranium) là chất phóng xạ yếu (faiblement radio actif).

Xin xem tấm bảng: Chu kỳ vài chất phóng xạ


Thorium
Uranium
Radium
Actinium
Polonium
Mésothorium II
Radon
16.000.000.000 năm = 16 tỷ năm (1)
4.400.000.000 năm = 4 tỷ 400 triệu năm (2)
1.590 năm
20 năm
140 ngày
6 ngày
3 ngày 19 giờ

(1) Có chỗ để chu kỳ của Thorium là 18 tỷ năm
(2) Có chỗ để chu kỳ của Uranium là 4 tỷ 560 triệu năm

Chất Uranium biến thành chất chì ?

Khi nhân của chất u-ra-nhum 235 nứt ra thì nó sanh ra chất quang tuyến ra-đi-dum (radium), một chất phóng xạ mà nhiều người biết. Rồi sự biến đổi tiếp tục và đồng thời chiếu ra những tia al-pha (alpha), bê-ta (béta) và gam-ma (gamma) cho tới sau rốt thì u-ra-nhum (uranium) biến thành chì.
Theo bảng sắp thứ tự số nguyên tử của những nguyên tố gọi là bảng Mendéleieff thì từ số 84 (Polonium) sắp lên là những chất phóng xạ thông thường. Nhưng xét lại thì chất nào cũng phóng xạ cả, song những chất mà nhân nhẹ thì sự phóng xạ của nó khó mà đo được nên người ta gọi là hiện tượng hiếm có, còn sự phóng xạ của nhân nặng thì người ta biết được dễ dàng.


Những tia phóng xạ

Xin nhắc lại những loại phóng xạ (métaux radio actifs) có tánh chất lạ lùng là nhân của chúng có thể tan rã ra. Đồng thời nó chiếu ra những tia có năng lực xuyên qua các chất. Đây là nguyên tắc của quang tuyến X (Rayon X) mà bây giờ ai ai cũng đều biết sự áp dụng của nó trong Y học (người mình gọi là rọi kiếng).
Những tia của chất phóng xạ chia ra làm ba thứ:
1- Những tia Al-pha (Alpha) là những phần tử chứa dương điện. Ấy là những nhân của nguyên tử he-li-dum (hélium), tốc độ có thể hơn 20.000 cây số trong một giây đồng hồ.
2- Những tia Bê-ta (Béta) là những phần tử chứa âm điện, đó là những âm điện tử (électron) tốc độ mau hơn của tia alpha; nó đi từ 125.000 tới 298.000 cây số trong một giây, gần bằng tốc độ của ánh sáng mặt trời.
3- Những tia Gam-ma (Gamma) là những phần tử không phải là vật chất nữa. Chúng nó không chứa thứ điện nào cả. Ấy là sự phóng quang gọi là tia điện từ khí (électro-magnétique).
Chúng ta biết rằng hiện tượng phóng xạ nào cũng có kèm theo sự giải phóng khí lực, 1 phân khối (1cm3) có một sức mạnh tới cả muôn tỷ tỷ kí lô (milliards de milliards de kgs). Tỷ như chất U-ra-nhum, muốn cho nó giải phóng một lực lượng như thế phải mất 4 ngàn 400 triệu năm. Bây giờ đây nếu làm sao cho nhân của U-ra-nhum gãy ra và tiêu tan liền thì ta sẽ có một sức mạnh không thể nào lường được.
Dựa theo nguyên tắc nầy mà người ta làm bôm nguyên tử. Chi nên hai đoạn “Hạch lực” và chất Phóng xạ tự nhiên rất cần thiết cho sự hiểu biết về sự làm nổ bôm nguyên tử.

Vật chất đồng nghĩa với khí lực

Theo những điều ta thấy tự nảy thì ta hiểu rằng khi một chút vật chất tiêu tan thì nó giải phóng một lực lượng không thể tưởng tượng nỗi. Ta có thể nói rằng vật chất là một hình thức của khí lực hay là vật chất là khí lực đông đặc lại, còn khí lực phóng quang (énergie rayonnante) cũng đồng tánh chất với vật chất. Bây giờ ta hãy coi sức mạnh của một cà ram vật chất thế nào ?
Thí dụ một cà ram (1 gr) than. Nếu ta có thể làm cho nó tan ra khinh khí thì nó giải phóng một lực lượng mạnh bằng sức đốt cháy của 3.000 tấn than hay là 3 triệu kí kô than. Sức một cà ram than cháy chỉ làm cho một đê-xi-lít (1 dl) nước sôi lên mà thôi, còn khi nó tiêu tan ra khinh khí rồi thì nó làm cho mấy trăm ngàn lít nước sôi lên. Xin thí dụ một cách khác nữa. Các bạn hãy tưởng tượng một tảng đá hình khối, sáu mặt vuông vức, mỗi cạnh đo được 100 thước. Đem một tảng đá như thế lên khỏi mặt đất một thước thì không biết người ta phải dùng một cái máy bao lớn mà e chưa có một cái máy nào làm công việc đó được nữa. Nhưng một cà ram vật chất khi tiêu tan ra rồi thì giải phóng một lực lượng đủ sức đem tảng đá đó lên tới 70 thước bề cao.

Bôm nguyên tử

Bôm nguyên tử làm bằng chất chi ?
Bôm nguyên tử làm bằng chất u-ra-nhum (Uranium) 235, chất đồng vị của U-ra-nhum 238 hay là làm bằng chất plutonium.

Chất U-ra-nhum (Uranium) là chất chi ?

Chất U-ra-nhum (Uranium) là loại kim phóng xạ màu trắng đục, có thể đánh bóng láng, kéo ra chỉ và cán ra miếng được, hơi mềm. Mật độ (densité) khá cao 18,6 ; nó phát cháy vào nhiệt độ dưới 200 độ (2000).

Sự làm nổ bôm Nguyên tử

Cách làm nổ bôm nguyên tử người ta vẫn còn giữ bí mật, trừ ra những nhà chuyên môn trong xưởng thì người ngoài không ai thật rõ ra sao, người ta cứ định chừng mà thôi.
Nhưng nguyên tắc làm nổ bôm nguyên tử thì có lẽ như sau đây:

Những viên đạn dùng để bắn phá nhân U-ra-nhum (Uranium)

Trước hết phải làm gãy nhân U-ra-nhum 235 đặng giải phóng nguyên tử lực. Muốn làm việc nầy người ta dùng những phần tử để cấu tạo nguyên tử, những phần đó là trung hòa tử (neutron) chúng nó làm những viên đạn để bắn phá.
Tại sao dùng những trung hòa tử ? Bởi vì chúng nó không chứa thứ điện nào cả, nên vô tới nhân được. Không thể dùng những dương tử (proton) vì dương tử chứa dương điện, chúng nó vô gặp dương tử của nhân thì chống chõi với nhau, còn những âm điện tử thì nhẹ lắm, nó nhẹ hơn dương tử 1.800 lần.


H4

Sự chia nhân U-ra-nhum (Uranium) ra làm hai
(Bipartition du noyau d’Uranium)

Khi bị ảnh hưởng của trung hòa tử thì nhân của U-ra-nhum 235 nứt ra làm hai; người ta định hai phần nầy bằng với nhau. Hai phần nầy cũng còn là chất phóng xạ và biến thành:
hoặc Krypton và baryum
Xénon và strontium
Brome và lanthane
Zirconium và tellure
Rubidium và césium v. v. . .

Sự phản ứng nối khoen với nhau
(Réaction en chaine)

Trong lúc nhân của U-ra-nhum 235 gãy ra thì nó giải phóng nhiều trung hòa tử. Những trung hòa tử nầy lại làm gãy những nhân khác đặng giải phóng những trung hòa tử mới nữa. Rồi tới phiên những trung hòa tử mới nầy làm gãy những nhân mới khác nữa. Cứ tiếp tục như vậy mãi cũng như thuốc súng rải một dọc, hễ đốt ở đầu đàng nầy thì nó bắt cháy lan lần lần tới đầu đàng kia.
Các nhà hóa học gọi hiện tượng nầy là sự phản ứng nối khoen (réaction en chaine). Ta nên nhớ mỗi khi nhân gãy thì nó giải phóng ra một lực lượng phi thường, vì thế khi bôm nguyên tử nổ thì sức mạnh của nó không thể tưởng tượng được. Người ta đã tính thử sức mạnh một cà ram u-ra-nhum như sau đây:



H5



H6

Sức mạnh của một cà ram U-ra-nhum
(1 gramme d’Uranium)

Một cà ram u-ra-nhum (Uranium) chứa:
- 2 ngàn 570 ngàn triệu lần ngàn triệu nguyên tử hay
- 2 ngàn 570 tỷ tỷ nguyên tử
- 2.570.000.000.000.000.000.000 atomes
(2.570 milliards de milliards d’atomes)

Thí dụ chúng nó tiêu tan hết thì chúng nó giải phóng một lực lượng mạnh bằng:
- 8.220.000.000 kilogrammètres
- 8 ngàn 220 triệu kí lô cà ram mết.
Một sức mạnh đem lên tới chót tháp Eiffel (300 thước bề cao) một thiết giáp hạm 27.400 tấn.
Sức nầy bằng sức nóng 17.925.000 nhiệt lượng, ca-lô-ri (calorie) hoặc bằng 22.000 kilowatts-heure, sức điện đủ thắp sáng một cái nhà có 3 cái phòng trong 40 năm.

H7

Những sự nguy hại của bôm Nguyên tử

Trái bôm nguyên tử của Mỹ thả lần đầu tiên tại Hiroshima bên Nhật hồi 8 giờ 15 phút ban mai (giờ địa phương) ngày 6 Août 1945 làm bằng chất U-ra-nhum 235, toàn thể cân nặng lối 200 kí lô mà trong đó có chừng 12 kí lô U-ra-nhum. Còn trái thứ nhì thả xuống Nagasaki ba ngày sau nhằm 9 Août 1945 hồi 11 giờ 1 phút trưa (giờ địa phương) có lẽ bằng chất plutonium.
Thành Hiroshima bị tai hại nhiều hơn hết vì lẽ nó xây dựng ở trung châu sông Ota thuộc về đồng bằng, còn Nagasaki thì xây dựng ở hai thung lũng chính giữa có đồi núi làm bức bình phong. Sức gió của bôm bị núi ngăn cản cho nên sự thiệt hại nhẹ hơn.



H8
Số thiệt hại tại Hiroshima

Số thiệt hại tại Hiroshima tính phỏng như vầy:
Từ 70.000 tới 80.000 người chết
Từ 70.000 tới 80.000 người bị thương tích
Lối 13.983 người mất tích trong số 320.000 dân cư
62.000 cái nhà bị tiêu hủy trong số 90.000 cái
Tại Nagasaki thì sự tổn hại ít hơn.
Lối 30.000 hay 40.000 người chết, còn bị thương tích cũng không dưới ba bốn chục ngàn người trong số 260.000 dân cư.


Sự nguy hại của bôm nguyên tử ở chỗ nào ?

Sự nguy hại của bôm nguyên tử ở mấy chỗ nầy:
a) Độc hơn hết là những phóng quang (les rayons), kế đó
b) Sức nóng.
c) Hơi gió của bôm gây ra (soufle de la bombe)
d) Bịnh nguyên tử (maladie atomique)


H9


H10



H11

a) Những phóng quang
Những phóng quang chia ra làm hai thứ:
1. thứ thấy được và
2. thứ không thấy được (rayons invisible)
1) những phóng quang thấy được là những lằn sáng.
2) những phóng quang không thấy được là những phóng quang xích ngoại tuyến (rayons infra-rouges), những phóng quang tử ngoại tuyến (rayons ultra-violets), những phóng quang gam-ma (gamma). Những phóng quang sau nầy hết sức độc, chẳng những giết hại sanh vật mà lại làm cho nhà cửa đất đai thành ra chất phóng xạ trong một thời gian, không biết chắc bao lâu mới ở được mà không có sự nguy hiểm. Phóng quang gamma đốt cháy da thịt, làm cho rụng lông tóc. Sau khi mạnh rồi cũng để những thẹo dài trên mặt và cùng mình. Lối 20 tới 30 phần trăm (20 à 30%) nạn nhơn tại Hiroshima chết vì phóng quang gamma.
b) Sức nóng
Sức nóng cao hơn hết trong phòng hóa học không quá 3.500 độ (3.5000). Sức nóng ngoài mặt của mặt trời thì không tới 6.500 độ (6.5000) mà sức nóng của bôm nguyên tử không biết chắc là mấy chục triệu độ, có người nói tới 2 tỷ độ (2 milliards de degrés). Tại chỗ bôm nổ, nhà cửa dầu bằng bê tông cốt sắt, con người và thú vật đều tiêu tan ra tro bụi, chỗ đó đã hóa ra đất bằng không còn thấy dấu vết gì cả. Cách chỗ bôm nổ 800 thước quần áo và những vật nhẹ phát cháy thình lình, còn cách hai cây số rưởi thì sức nóng làm phỏng da và đốt cháy những đám rừng. Trong lúc bôm nổ, ánh sáng làm cho hoa mắt, không thấy đường đi. Đem ánh sáng ban ngày lúc đúng ngọ sánh với ánh sáng của bôm nguyên tử thì ánh sáng lúc đúng ngọ là chạng vạng, lúc trời sẫm tối. Có một điều kỳ lạ là tới bây giờ trên những con đường tráng nhựa, những mảnh vách tường sụp đổ người ta còn thấy ghi hình ảnh những người bị bôm làm tiêu tan ra tro bụi. Tỷ như mấy trường hợp sau nầy: hình một người nông phu đánh xe bò, hình một họa sĩ đương đeo mình trên thang, hình một đứa con gái đương cặp sách đi học v. v. . .

c) Hơi gió của bôm gây ra
Sức nóng của bôm làm cho không khí chung quanh đó trở nên nóng dữ dội và sanh ra những làn sóng dợn vừa bốc lên trên không vừa tràn lan bốn phía gây ra một lỗ trống rất lớn, không khí lạnh ở chỗ khác bay lại choán chỗ trống đó. Hai luồng gió nầy làm ra hơi gió của bôm mạnh gấp trăm, ngàn lần gió bão. Sức đè ép hay áp lực của nó nặng tới mấy trăm kí lô trên một phân vuông, vì thế không có nhà cửa lầu đài nào chịu nổi, còn gan, ruột, tim phổi, da thịt con người nát ngớu như tương.

d) Bịnh Nguyên tử
Những người đặng sống sót không phải được toàn vẹn. Phần đông bị thương tích, nặng có, nhẹ có, và phần nhiều mắc một chứng bịnh gọi là bịnh nguyên tử. Bịnh nguyên tử đó do các phóng quang sanh ra vì con người rút chất phóng quang vô cơ thể.
Số hồng huyết cầu (globules rouges) trong mỗi ly khối bực trung từ 5 triệu sụt cũng còn có 1 triệu. Số bạch huyết cầu (globules blancs) từ 6.000 sụt xuống còn dưới 1.000. Bịnh nhân mất máu rồi chết lần mòn, thân thể dễ bị vi trùng tàn phá vì số bạch huyết cầu sụt giảm nhiều lắm. Tại Hiroshima bịnh nguyên tử kể ra từ 15 tới 20 phần trăm. Họ chết vì bị băng huyết hay bại huyết. Những người còn được sống sót sau khi lành mạnh thì một phần ba đàn ông và hai phần ba đàn bà không sanh sản được nữa, các tế bào bộ sanh dục bị hư, mà hại nữa những đứa nhỏ sanh ra thì thân hình quái dị. Bịnh nguyên tử truyền tử lưu tôn hay không ? Người ta vẫn nghi ngờ và sợ sệt về vấn đề nầy. Nhưng có một điều quái lạ là không hiểu vì lẽ nào có nhiều trẻ thoát khỏi chết rồi mau lớn lạ thường và có vài ông già bà già tuổi quá lục tuần, mọc răng lại, sức lực cường tráng như hồi ba bốn mươi và sanh đẻ như thường.
Khi thử bôm nguyên tử lần đầu tiên tại Alamogordo, một miếng đất hoang vu tại Tân Mễ Tây Cơ (Nouvelle Mexique), thì người ta thấy sắc lông thú vật bị nguyên tử lực biến đổi. Những con bò sắc lông đỏ hóa thành những con bò sắc lông trắng, một con mèo mun thành con mèo nửa đen nửa trắng, một người chăn nuôi súc vật râu đen rụng hết rồi mọc ra râu bạc. Có lẽ còn nhiều sự biến đổi nữa mà người ta chưa tìm ra.
Sau khi Nhựt Bổn đầu hàng thì Mỹ thú thật rằng mình chỉ có hai trái bôm nguyên tử đó thôi, và giá chúng nó tới hai tỷ đô la (2 milliards de dollards) bằng số chi phí của chín ngày chiến tranh.


H12

Sự thí nghiệm tại Bi-ki-ni (Bikini)

Hải quân Mỹ nhứt định thí nghiệm coi sức tàn phá của bôm nguyên tử đối với các chiến hạm thế nào. Người ta mới lựa chỗ thí nghiệm là Bi-ki-ni, một đảo san hô ở trong chòm cù lao Marshall trong biển Thái Bình Dương. Trong tháng Juillet 1946 người ta thí nghiệm hai lần và hai cách: lần đầu bôm nổ lối 300 thước trên mặt biển, lần thứ nhì bôm nổ dưới nước 10 thước bề sâu.
Sự thí nghiệm phải cần dùng:
- 550 nhà chuyên môn
- 2700 phi công
- 350 chiến sĩ của lục quân
- 38.350 thủy quân
Tổng cộng gần 42 ngàn người và 250 chiếc tàu đủ thứ và đủ cở.
Những sự thí nghiệm nầy được dự bị một cách chu đáo. 87 chiếc tàu đem ra làm bia thí nghiệm đều được đo kỹ lưỡng, nhiều máy trực ký đặt trên tàu.
Tại một cù lao cách chỗ thí nghiệm 4 cây số, người ta dựng lên những tháp, trên đó để những máy đo, những máy chụp hình, những máy chiếu ảnh. Sau khi bôm nổ thì những phi cơ biến thành phòng hóa học bay trên chỗ thí nghiệm, những ca nốt không có người cầm lái chở đầy những máy móc chạy dài theo những vũng nước ở chính giữa những đảo san hô.



H13

Bôm làm bằng chất Plutonium
Sự thí nghiệm lần thứ nhứt
(Ngày mồng một tháng bảy năm 1946 – 1er Juillet 1946)

Những người quan sát ở cách chỗ thí nghiệm 38 cây số. Bôm chở trên một pháo đài bay và nổ lối 300 thước trên mặt biển, hồi 9 giờ sáng (giờ địa phương).
Người ta thấy một bầu lửa bề trực kính lối 4 cây số, rồi một cụm mây hình như cây nấm giống như cụm mây ở Hiroshima và Nagasaki, tức tốc bay lên tới 10 ngàn thước.


H14


Dưới đây là kết quả những sự thí nghiệm
cách chỗ bôm nổ
Trong vòng 800 thước:

1- Thiết giáp hạm Nevada 29.000 tấn phát hỏa
2- Hàng không mẫu hạm Indépendence 10.000 tấn phát hỏa
3- Thiết giáp hạm Nagato 32.720 tấn bị hư hỏng
4- Tiềm thủy đỉnh Skate 1.825 tấn chìm
5- Tuần dương hạm Sakawa 6.000 tấn chìm
6- Tuần dương hạm Gilliam 7.050 tấn chìm
7- Tuần dương hạm Carlyle 6.000 tấn chìm
8- Ngư lôi hạm Anderson 1.570 tấn chìm
9- Tuần dương hạm Pensacola 9.100 tấn hư hỏng
10- Khu trục hạm Lamson 1.480 tấn chìm

Trong vòng 1.600 thước:

11- Tuần dương hạm Arkansas 26.100 tấn hư hỏng
12- Thiết giáp hạm New York 27.000 tấn phát hỏa
13- Tuần dương hạm Salt Lake 9.100 tấn hư hỏng

Trong vòng 2.600 thước:

14- Tuần dương hạm Prinz Eugen 10.000 tấn hư nhẹ
15- Thiết giáp hạm Pensylvania 33.100 tấn hư nhẹ
16- Hàng không mẫu hạm Saratoga 33.000 tấn phát hỏa

Trên mấy chiếc tàu nầy người ta có nhốt những thú vật, hoặc trên bông tàu, hoặc trong buồng, hoặc trong hầm máy, hoặc trên pháo tháp (Tourelle). Số thú vật chia ra như vầy: 3.030 con chuột cống, 176 con dê, 147 con heo, 109 con chuột lắt, 57 con chuột tàu. Số phần mấy con thú nầy ra sao không thấy tuyên bố ra, người ta chỉ nói có một con dê ở trên pháo tháp chiếc Thiết giáp hạm Nevada bị nhiễm phóng quang gamma nên chết, bốn ngày sau khi bôm nổ. Có lẽ phân nửa số thú vật đem thí nghiệm đều bỏ mạng.



H15

Sự thí nghiệm lần thứ nhì
(Ngày 25 tháng bảy năm 1946 – 25 Juillet 1946)

Lần thứ nhì bôm treo lủng lẳng dưới lường một chiếc tàu đổ bộ tên LSM 60, lối 10 thước bề sâu, và người ta dùng vô tuyến điện làm cho nó nổ hồi 8 giờ 36 phút sớm mai (giờ địa phương).
Kỳ nầy những quan sát viên ở cách chỗ thí nghiệm 18 cây số. Họ thấy một cây nước bề trực kính lối 700 thước trong vài giây đồng hồ lên cao tới hai ngàn thước rồi rớt xuống thành mưa.



H16

Kết quả những sự thí nghiệm

Chín chiếc tàu chìm, trong số đó có 7 chiếc chìm liền.
Ấy là: Thiết giáp hạm Mỹ Arkansas 21.100 tấn
3 chiếc tàu nhỏ hơn và
3 chiếc Tiềm thủy đỉnh.
Chiếc hàng không mẫu hạm Saratoga 33.000 tấn ở cách xa chỗ bôm nổ 600 thước chìm 9 giờ sau.
Chiếc thiết giáp hạm Nhựt Nagato 40.000 tấn chìm trong năm ngày sau. Trong sự thí nghiệm nầy chất phóng xạ ở dưới nước. Những tàu đem làm bia mà không chìm đều thành ra chất phóng xạ. Tám ngày sau khi bôm nổ, lại gần chúng nó trong vài phút cũng nguy hiểm rồi.
Tóm lại, khi bôm nguyên tử nổ ở dưới nước thì những tàu ở cách đó trong vòng một cây số đều chìm, cách một cây số rưởi thì bị hư nặng, cách bốn cây số những thủy thủ trên tàu còn bị chất phóng xạ làm hại.

Những sự thí nghiệm ở Eniwetok
Những bôm nguyên tử kiểu mới

Trong mùa xuân năm 1948, người Mỹ lại thí nghiệm một thứ bôm nguyên tử kiểu mới, thứ tối tân, tại Eniwetok một đảo san hô ở Thái Bình Dương. Sánh với những bôm đầu tiên thì có lẽ nó mạnh hơn sáu lần. Không có vị quan sát viên nào nước ngoài được phép dự kiến. Nhưng ngày 24 Juillet 1948, Tổng thống TRUMAN tuyên bố như vầy: Những sự thí nghiệm mới rồi ở Thái Bình Dương chứng rằng chúng ta đã cải thiện rất nhiều vị trí chúng ta trong địa hạt võ khí nguyên tử. Mới đây người ta lại làm bôm khinh khí mạnh hơn bôm nguyên tử 1.000 lần

Sự thí nghiệm bôm Nguyên tử kiểu tối tân
kỳ nhì tại Eniwetok

Mới vài tháng nay [17], Mỹ có thí nghiệm một thứ bôm kiểu tối tân. Kết quả ra sao không ai biết được, nhưng mới đây người ta tiết lộ những sự bí mật đó và có những cảm tưởng như sau đây:
Những phóng quang không còn nguy hiểm nữa

Khi bôm nguyên tử nổ thì sự nguy hại hơn hết do những phóng quang: Al-pha, Bê-ta và nhứt là Gam-ma gây ra. Nhưng bây giờ người ta chế lại cách nào mà chúng nó không còn nguy hiểm nữa.

Xua lục quân tấn công

Một khi tấn công địch quân bằng bôm nguyên tử rồi thì người ta xua lục quân tới liền vì những phóng quang không còn tánh cách giết người, hại người và vật lan tràn ra xa như ở Hiroshima và Nagasaki.

Đội phòng thủ thụ động làm việc liền

Tại Eniwetok sau khi bôm nổ rồi thì đội phòng thủ thụ động xông tới làm bổn phận liền mà không có ai bị tai hại chi cả.

Áp lực của bôm Nguyên tử giảm bớt

Áp lực của bôm nguyên tử thả tại Hiroshima và Nagasaki lên tới mấy trăm kí lô trên một phân vuông làm cho người và vật nát ngớu như tương, còn nhà cửa lầu đài thì sập đổ. Trái lại bôm kiểu mới nầy không có áp lực dữ dội như vậy nữa. Người ta và vài thứ nhà cửa chịu nỗi áp lực đó mà không hề hấn chi, mặc dầu sức nổ mãnh liệt hơn và có nhiều hiệu lực hơn hai quả bôm đầu tiên thả tại Nhựt Bổn.

Tốn một trăm triệu Mỹ kim

Trong công cuộc thí nghiệm nầy, Mỹ tốn 100 triệu Mỹ kim và động viên tất cả mấy muôn người, đủ cả: hải, lục, không quân. Người ta có những máy móc đặc biệt để đo lường những chất phòng xạ do những khí giới nguyên tử phát ra. Người ta nghiên cứu kỹ càng hiệu lực của những sự nổ và nhiệt độ gây ra đối với các chiến hạm, phi cơ và những vật đem ra thí nghiệm.

Đạn trái phá nguyên tử

Hôm tháng hai rồi (Février 1951) Mỹ có thí nghiệm một thứ đạn trái phá nguyên tử tại Nevada, một xứ thuộc miền tây Hiệp Chủng Quốc. Hồi trước đạn trái phá nguyên tử chỉ để phòng thủ mà thôi, bây giờ người ta chế tạo lại, nó thành ra một võ khí dùng tấn công địch quân. Một khi nó chọc lủng một lỗ trống rồi thì người ta xua quân tới chiếm đoạt thành trì, không còn sợ sự nguy hiểm nào cả.

Những biện phòng

Với những bôm nguyên tử kiểu tối tân thì trong vòng 4 cây số chung quanh chỗ bôm nổ, người và vật chưa ắt thoát khỏi tay tử thần. Nhưng từ 3 cây số sắp lên nên dùng những biện phòng sau đây:
Kh nghe còi báo động thì phải chạy xuống hầm núp, chạy không kịp thì nằm xuống đất, chơn day về hướng bôm nổ và che kín mặt mày. Không có hầm thì núp sau gốc cây hoặc xuống mương cũng được. Những nhà bằng bê tông cốt sắt ở cách xa bôm nổ 3 cây số có thể chịu được, những người trong nhà phải nằm xuống song đừng ở gần cửa sổ e bị hơi gió của bôm làm hại. Nên mặc đồ trắng hay màu lợt, đồ hàng màu sậm hút chất nóng làm cho phỏng da.
Cơn nguy hiểm qua rồi thì phải lập tức thay quần áo, những đồ ăn uống và nước nôi phải đổ hết sợ e nhiễm những phóng quang.
Những biện phòng nầy dùng đỡ, chúng nó chưa được toàn hảo vì ngày nào chưa có cách trừ được sự hại của những phóng quang thì ngày đó sự nguy hiểm vẫn còn mặc dầu ở xa chỗ bôm nổ 4 – 5 cây số.
Điều tốt hơn hết là khi chiến tranh bùng nổ thì nên tản cư, những cơ quan hành chánh, những bịnh viện, những người già cả, trẻ nít, học sanh, những trung tâm kỹ nghệ xa châu thành chừng nào hay chừng nấy, không nên tập trung mà phải rải rác khắp nơi.

Dùng Nguyên tử lực để mưu hạnh phúc cho nhơn loại

Các nhà bác học tìm nguyên tử lực chẳng phải dùng vào sự sát hại nhơn loại mà cốt để mưu hạnh phúc cho quần sanh, song tại cách người ta sử dụng nó, nó làm lợi cũng được mà làm hại cũng được. Người ta tin rằng có thể đem nguyên tử lực thay thế cho điện, cho xăng, cho than, làm cho tàu và xe chạy rất mau mà ít tốn nguyên liệu. Cũng có những máy bay nguyên tử nữa. Đem nguyên tử lực áp dụng vào ngành y học thì trừ được bịnh ung thư, thêm tuổi cho con người. Người ta cũng chắc dùng nguyên tử lực phá được những lớp nước đá ở Bắc Băng Dương, làm cho khí hậu lạnh lẻo trở nên ôn hòa và tàu bè chạy thông thương trong bốn mùa. Người ta sẽ di cư về đó đông đảo v. v. . .
Sau đây là những ức thuyết, bây giờ là cái màn đầu tiên mới vén lên, tương lai sẽ dành để cho chúng ta những sự bất ngờ khác nữa.

Mục Lục Lời Nói Đầu Chương 1 Chương 2 Chương 3 Kết Luận đầu sách cuối sách ghi chú

KẾT LUẬN

Từ ngàn xưa các nhà đạo đức đã dạy: “Vật chất mà ta biết đây là những lỗ trống trong Dĩ thái (éther). Phái triết học Huê-đăng-ta (Védanta), sự hiểu cùng tột bên Thiên Trước cũng có nói: “Maya Guna Mayi”: la matière n’est qu’illusion”, vật chất chỉ là ảo ảnh. Ngày nay khoa học tìm tới, mới chứng chắc lời nói trên đây. Vật chất trống không thì vật chất chủ nghĩa lấy chi làm nền tảng nữa nếu chẳng phải là cái trống không ? Ngoài cái trống không nầy còn cái chi là vĩnh viễn trường tồn chăng ? Đó là điều khoa học còn đương tìm tới chớ chưa trả lời. Nhưng học nguyên tử lực rồi, ta thấy vật chất còn dành để cho ta nhiều sự lạ lùng, nhiều sự bí mật của Tạo công mà ta còn phải khám phá.
Tỷ như một chuyện nhan nhãn trước mắt ta mà ta ít để ý tới. Ấy là những bàn ghế bằng cây mà ta dùng thường ngày. Thứ cây làm bàn ghế nầy là vật chết hay là vật sống ? Thiết tưởng ai ai cũng trả lời nó là vật chết vì thân cây đã bị chặt đốn rồi. Vâng, nhưng ta suy nghĩ một chút nữa, một khi con người hay con thú, chim, cá chết rồi thì xác nó lần lần rã ra, vì không có cái chi nuôi tế bào nữa [18]. Cái cây cũng vậy, nó nhờ đồ ăn biến thành nhựa nuôi nó. Một khi nó bị đốn rồi, không còn chi nuôi các tế bào thì sao nó không tan rã liền như xác thân con người và thú vật. Cái lực nào còn ở lại trong mình chúng nó đặng rút mấy nguyên tử dính lại với nhau không cho rời ra. Nhờ thế thịt cây cứng mãi trong mấy chục năm. Trong tình trạng hiện thời, mặt cây không phải chất thật chết và cũng không phải chất thật sống. Nếu nó thật chết thì nó phải rã ra như khi nó bị bỏ ngoài trời chịu mưa nắng hay là bị mối mọt ăn. Nó cũng không phải thật sống, bởi vì nó không lớn nữa. Khoa học nói rằng: trong chất cứng rắn mấy phân tử ở một chỗ nhảy múa và tự xây tròn (. . . Bien plus ces mouvements sont parfois d’une violence formidable, surtout dans les gaz moins dans les liquides, tandis que fixées sous forme de solides, les molécules restent quasiment sur place en dansant et en tournoyantsur elles mêmes – Nature – Electricité – Radiations par Marcel Boll, page 20, Edition 1948).
Trong trường hợp nầy, những phần tử của miếng cây còn nhảy múa hay không? Biết rằng không còn chất chi nuôi chúng nó nữa và cái cây hết thở từ lâu rồi. Mà ta cũng biết cây ván bị nắng quá thì nhót, còn trời mưa thì nở ra.
Ta muốn tìm hiểu cái nguyên nhân chớ trình bày những sự khảo xét thì chưa làm thỏa mãn được lòng khao khát chơn lý.
Vấn đề rắc rối hơn nữa là sự tiêu hóa đồ ăn sanh ra máu huyết, sự trưởng thành, sự sanh sản và bịnh hoạn đối với thuyết nguyên tử. Nếu vật chất gián đoạn thì làm sao cắt nghĩa sự liên lạc giữa các cơ quan trong mình con người, thú vật và cây cối, làm sao có sự đậu thai và sanh sản, làm sao mà các vi trùng tàn phá cơ thể được vì thân hình chúng nó cũng làm bằng vật chất gián đoạn, làm sao các tế bào lỗ tai, con mắt, lỗ mũi ta có cái cảm giác nghe, thấy và hít mùi được và phân biệt được mỗi sự vật. Hoàn toàn bí mật.
Tóm lại, đây chúng ta chỉ học về sự giải phẩu nguyên tử chớ sự tổng hợp của các nguyên tử làm ra tế bào và cơ quan và những sự cảm giác riêng của chúng nó thì thuộc về sự bí mật của Tạo Hóa và chúng ta cũng trông mong khám phá được sự bí mật đó trong một tương lai gần đây.

Một cách khác làm tan rã nguyên tử

Tiện đây tôi xin nhắc cho các bạn nghe một chuyện mà dường như các nhà khoa học đã quên lửng hay là không muốn nói tới. Ấy là cái máy “Désintégrateur intéraithérique” của một người Mỹ tên là Keely J. W. bày ra hồi thế kỷ 19.
Cái máy nầy ra sao, bây giờ không ai rõ, vì ông Keely thác đã lâu rồi. Ông Ernest Bose có thuật chuyện về cái máy đó trong cuốn “Aimantation Universelle” tóm tắt như sau đây:

Một sự tình cờ

Ông Keely đương học luồng dĩ thái (courant éthérique) và hiệu quả của nó trên một tấm ván đầy những cát mịn mà luồng dĩ thái cuốn tròn ra những sợi dây; bỗng chút ngài thấy một tảng đá xanh để chận cửa tan ra tro mạt. Ngài bèn suy nghĩ đặng tìm ra nguyên nhân làm cho tảng đá đó tan rã trong vài ngày sau. Ngài phát minh cái máy gọi là “Désintégrateur Vibratoire”.

Những sự thí nghiệm của ông Keely

a) Làm tan rã thạch anh. – Mười hai nhà triệu phú Mỹ nổi danh những người đầu cơ về những vụ làm hầm mỏ, nghe lời đồn đải về cái máy của ông, bèn hội nhau bàn tính rồi xin ông Keely cho ngày kỳ hẹn thí nghiệm cái máy đó cho họ coi. Nếu họ vừa lòng thì họ mua với bất cứ là một giá nào của ông đã định. Tới ngày kỳ hẹn, họ tựu lại một phòng hóa học tại Philadelphie đặng xem thí nghiệm về sự làm tan rã một cục thạch anh (quartz). Trước mặt họ, ông Keely kê cái máy nhỏ của ông gần vài cục thạch anh. Hễ cái máy đụng tới cục nào thì cục đó tan ra như bột và mịn cho đến đỗi rờ không dính tay và trong bột nầy người ta thấy những mảnh vàng bay ra.
Sau các cuộc thí nghệm nầy, họ mới nói với ông như vầy:
“Thưa ông Keely, nếu ông dùng phương pháp nầy làm tan rã được thạch anh trong vị trí thiên nhiên của nó, nghĩa là ở trong núi, thì chúng tôi sẽ cho ông một ngân phiếu X Mỹ kim”. Họ bèn đi liền với ông lại Catskill Mountains, tới nơi họ chỉ cho ông một cục thạch anh rất lớn. Keely đem cái máy nhỏ của ông lại gần rồi nói: “Thưa quí ngài, quí ngài hãy ghi chép coi công việc nầy bao lâu”. Từ 20 đến 25 phút đá lủng một lỗ lớn không biết mấy thước khối. Xong rồi, thì ông lãnh ngân phiếu trở về Philadelphie, còn mấy nhà triệu phú lập một công ty mua những hầm mỏ đã bỏ trống từ Nhiêu Do tới Cựu Kim Sơn (San Francisco).
b) Làm mất sự nặng – Ông Keely lấy một sợi dây quấn một cây sắt tròn dài nặng mấy ngàn kí lô (mấy tấn). Ngài cho cái lực của cái máy vô trong sợi dây thì cây sắt mất hết sức nặng. Ngài lấy một ngón tay đỡ nó lên, đem đi dễ dàng, nó nhẹ như một cái nút ve.
Ngài cũng dùng cách nầy đem một cái máy sức mạnh 500 mã lực từ đầu xưởng đàng nầy tới đầu xưởng đàng kia, chỉ có một bàn tay. Mấy kỹ sư thấy vậy lấy làm kinh ngạc, bèn nói: Nếu họ muốn đem cái máy đó đi thì họ phải dùng cái trục, nghĩa là phải dỡ mái nhà.
c) Thêm sức phóng đại – Ông Keely áp dụng lực nầy vào khoa quang học. Với ba sợi dây để ngang qua tấm thấu kính của kiếng hiển vi, ngài làm cho nó rọi hình lớn bằng hình xem trong viễn vọng kính của Thiên văn đài Lich là Thiên văn đài lớn nhứt thuở đó.
Có nhiều tờ báo Mỹ nói về sự phát minh của ông Keely, tôi xin trích đoạn nầy trong Tạp chí Théosophist: “ Cách đây ít lâu, ông Major Ricardeseaver, hội viên của Vương hội Edimbourg (Société Royale d’Edimbourg), có qua Philadelphie đặng khảo cứu về những sự phát minh của ông Keely coi có quả thật vậy không. Khi trở về ông nói rằng ông Keely dường như điều khiển những lực mà khoa học hiện kim không rõ tánh chất mà cũng không ngờ là có thật nữa. Ngoài sự ly tán, còn sự phân tán, chẳng những ông Keely làm cho tiêu tan phân tử mà ngài cũng làm cho nguyên tử vật chất tan rã được vậy. Ngài làm cho chúng nó tan rã ra cái chi ? Hình như chúng nó tan rã ra dĩ thái, một chất dựng theo giả thuyết mà các nhà bác học hiện kim chỉ biết những điều mà các ngài tưởng tượng; còn đối với Keely chất đó là sự hiện hữu, rờ được; chất dĩ thái nầy dường như là nguyên sanh chất (protoplasma) của vạn vật. Nhờ những sự thí nghiệm của ông Keely vạch tỏ ra thì luật hấp dẫn dường như chỉ là một ảo tưởng mà thôi hay ít nữa nó chỉ là một sự biểu thị của một luật rộng rãi hơn, nó điều khiển sự biến đổi sự hấp dẫn ra cự lực”.

(Nguyên văn chữ Pháp)

“. . . Il n’y a pas longtemps que le Major Ricardeseaver, membre de la Société Royale d’Edimbourg, s’est rendu à Philadelphie, pour étudier la réalité des découvertes de Keely. Il en revient disant que celui-ci paraissait manier des forces dant la nature était totalement inconnue à la science moderne qui ne soupçonnait même pas leur existence, - Au delà de la désagrégation, il y a la dispersion (la diffusion) et Keely peut aussi bien dissoudre les atomes de la matière (les diffuser) qu’en désintégrer les molecules. En quoi les dissout-il ? En aither apparemment; en cette substance hypothétique don’t les savants modernes connaissent tout juste ce qu’ils peuvent en imaginer, tandis que pour Keely cette substance est une réalité tangible, en cet aither, qui parait être le protoplasma de toutes choses. Eclairée par les lumière des expériences de Keely, la loi de gravitation a toute l’apparence de n’être qu’une illusion ou tout au moins de n’être que la manifestation d’une loi beaucoup plus large qui gouverne le changement de l’attraction en répulsion . . .

R. HARTE
(Aimantation Universelle par Ernest Bocs
Pages 155- 156 - Editions 1910)

Ông Đốc tơ Franz Harmann (người Pháp) có qua Philadelphie tháng ba (Mars) năm 1888: Ngài ở tại đó tới bốn tháng, có hội kiến với ông Keely hai lần. Ông Franz Harmann nói như vầy: “Ông Keely có chỉ cái máy mà ngài gọi là Désintégrateur cho tôi coi. Cách của máy chạy làm cho tôi tin chắc rằng ông Keely dùng âm thinh làm cho một cái bánh xe xây tròn được cũng như ông giáo sư W. Crookes dùng ánh sáng làm cho cái “Xạ nhiệt biểu” (Radiomètre) của ông quây vậy”.
Lúc đó ông Keely đã 61 tuổi rồi, mà ông bị dính líu vào vụ kiện vì cổ phần công ty của ông bị sụt giá, ấy cũng tại lòng người ghen ghét tìm cách phá ông. Chúng ta nên biết trong thời đại đó người ta chưa văn minh như bây giờ, đã không biết lợi dụng sự phát minh của ông mà trái lại còn kiếm đủ phương thế hãm hại ông. Đó là số phần của các nhà phát minh trong mấy thế kỷ vừa qua. Công ty của ông không giúp tiền cho ông nữa, ông bèn bỏ cái máy Désintégrateur của ông và phá hủy nhiều máy lạ khác nữa vì họ hăm bỏ tù ông. Ông nhất định nếu ông vô ngồi khám thì ông bỏ xác ông tại đó luôn. Ông có viết và xuất bản một cuốn sách giải về sự phát minh của ông. Cuốn sách đó bây giờ lọt về tay ai không rõ mà không biết tới ngày nay còn quyển nào chăng ? Dầu sao ông Keely là người đầu tiên tìm được một cái lực phi thường mà chưa đem áp dụng được, đó là điều đáng tiếc lắm vậy. Biết đâu đoàn hậu tấn sẽ nhờ cuốn sách của ông mà tìm lại được cái lực của ông tri ra. Vấn đề này xin để thời gian trả lời.

Dùng âm thanh làm rã nguyên tử được.

Mỗi vật đều có cách rung động riêng khác nhau. Nếu phá cách rung động đó thì nó sẽ rã lập tức. Âm thanh tức là một cách rung động. Những tiếng nào rung động 16.000 độ [19] trong một giây đồng hồ thì lỗ tai ta còn nghe được, ngoài số đó ra thành ra siêu âm (ultra son).
Hiện giờ người ta có thể làm ra siêu âm tới lối 100 triệu độ trong một giây đồng hồ.
Năm 1933, hai nhà bác học Hung Gia Lợi (Hongrois) A. Szent Gyogry và A. Szalay có nhận thấy khi bị ảnh hưởng của siêu âm thì bột lọc (amidon) phân ra làm hai thứ hồ tinh (dextrine) là: Ery hrodextrine và Achroodextrine. Về sau người ta cũng xem xét chất keo, a giao (gélatine), nhựa côn (gomme arabique), đường mía đều bị siêu âm biến đổi như bột lọc vậy. Đây là những phân tử lớn bị ảnh hưởng của siêu âm chia ra những phân tử nhỏ. Thế thì từ sự phân tán phân tử tới sự phân tán nguyên tử chỉ có một bước mà thôi. Nếu làm cái nầy được thì chẳng bao lâu sẽ làm cái kia được. Vì mấy lẽ trên đây tôi tin chắc rằng dùng siêu âm phân tán nguyên tử được . . . Xin các bạn xem bài dưới đây.

Dùng tiếng kèn phá thành Jéricho

Các bạn có đọc Kinh Thánh (Bible) của Thiên chúa giáo thì chắc các bạn còn nhớ chuyện dùng tiếng kèn phá thành Giê-ri-cô (Jéricho). Tôi xin tóm tắt lại cho các bạn nghe.
Thành Jéricho là một thành cổ thuộc về xứ Palestine ở trên một nhánh của sông Jourdain, thành đầu tiên mà những người Hê-bơ (Hébreux) gặp gỡ khi đi vào đất của Đức Chúa Trời hứa hẹn cho họ. Thành nầy cao vòi vọi, không dễ mà công hãm liền được. Vâng theo mạng lịnh của Đức Chúa Trời, Giô-su-ê (Josué) bèn ra lịnh cho đạo binh của ngài kéo đi vòng quanh thành Giê-ri-cô (Jéricho) trong 7 ngày như vậy. Bảy vị giáo sĩ đi trước thổi kèn, kế đó thì rương chứa Pháp điển (arche d’alliance) được chở đi một cách long trọng, còn dân chúng đi theo sau. – Qua ngày thứ 7 họ đi chung quanh thành 7 lần rồi sau khi Giô-su-ê (Josué) ra lịnh thì họ đồng la lên một tiếng vang vầy, tức thì vách thành Giê-ri-cô (Jéricho) sụp đổ ầm ầm. Người ngoài nghe chuyện nầy thì không tin, cho là chuyện dị đoan, còn người hay tin tưởng Trời Phật cho là phép mầu của Đức Thượng Đế. Nhưng lấy theo khoa học mà cắt nghĩa thì Josué áp dụng sức mạnh của âm thinh gọi là “Hiện tượng vang dội” (Phénomène de résonance) đặng phá thành Giê-ri-cô (Jéricho).
Theo nguyên tắc “Vạn vật đều do sự rung động mà sanh ra và vạn vật đều do sự rung động mà tan rã”, thì người ta có thể dùng sự rung động mà làm lợi hay làm hại, và phá tan bất cứ là vật nào dưới Trần thế, mặc dầu nó cứng rắn đến đâu. Tới một ngày kia mà người ta đem dùng những đại bác siêu âm (canons ultra sons) thì chiến tranh sẽ tàn khốc đến bực nào nữa.

TÓM LẠI

Khoa hóa học nguyên tử là khoa hết sức khó khăn và nó vẫn còn trẻ trung. Biết những đại cương cũng là khó lắm rồi. Tôi xin tóm tắt những lời giải trong cuốn nầy hầu giúp cho quí bạn dễ nhớ những điều cần phải biết.

Vật chất là gì ?

Vật chất là hiện thân của khí lực bởi vì luôn luôn hễ khí lực hiện ra thì kèm theo sự tiêu tan của một số lượng vật chất, nghĩa là khi một vật chất tiêu tan thì nó giải phóng một số lượng khí lực.

Sự cấu tạo vật chất

Vật chất làm ra bởi nhiều phần tử kết hiệp lại. Người ta gọi những phần tử nầy là phân tử (molécule). Chúng nó nhỏ lắm, cử động luôn luôn và có thể biến hình biến dạng được.

Phân tử bao lớn ?

Một phân tử thường lớn bằng mil-li-mi-crông (millimicron) là một phần triệu của một ly (millionnième de millimètre). Ngày nay người ta tìm được và đã nghiên cứu gần một triệu thứ phân tử khác nhau. Có thứ phân tử lớn, có thứ phân tử nhỏ.

Số phân tử trong một giọt nước bề trực kính 2 ly

Số phân tử trong một giọt nước bề trực kính 2 ly tới 120 ngàn triệu lần ngàn triệu, hay là 120 tỷ tỷ (120 milliards de milliards).
Thí dụ ta chia số 120 tỷ tỷ ra từng đống, mỗi đống 1 tỷ hay là một ngàn triệu và mỗi giây đồng hồ ta đếm được một đống hay là một tỷ. Ta phải mất 4.000 năm đếm luôn mãi không ngừng không nghỉ mới hết số 120 tỷ tỷ vậy.

Số phân tử trong một phân khối khí trời

Số phân tử trong một phân khối khí trời (1cm3 d’air) được 3X1019 : hay là 30.000.000.000.000.000.000 = 30 milliards de milliards = 30 tỷ tỷ. Muốn đếm chúng nó như cách nói trên thì chỉ mất 1.000 năm mà thôi.

Số Avogadro

Số Avogadro là số phân tử trong một phân tử cà ram(molécule gramme) nó là:
6,02 X1023 = 602.000.000.000.000.000.000.000
602.000 milliards de milliards
Sáu trăm lẻ hai ngàn tỷ.

Những đặc tánh của phân tử

Phân tử trung hòa nghĩa là nó không chứa dương điện hay là âm điện. Hai phân tử khác nhau gặp nhau không rút nhau hay dang xa nhau như hai thứ điện, song chúng nó cũng hiệp với nhau là vì đồng tánh đặng làm ra tế bào.

Sự cấu tạo phân tử

Những phân tử gồm những phần tử nhỏ nữa gọi là nguyên tử.

Số nguyên tử trong các phân tử

Số nguyên tử trong các phân tử không giống nhau.
Phân tử của các khí sau nầy có một nguyên tử (monoatomique); ấy là Hê-li-dum (hélium), ạt gông (argon), Krypton, Xê nông (Xénon), hơi thủy ngân. Đối với các thứ khí nầy, danh từ phân tử và nguyên tử dùng lẫn lộn nhau được. Phân tử của dưỡng khí, đạm khí, chì, kẽm, đồng v. v. . . gồm hai nguyên tử (diatomique).
Phân tử của vàng, ta-li-dum (thallium) gồm ba nguyên tử (triatomiques).
Phân tử của đệ (antimoine), thạch tín (arsenic), lân tinh (phosphore), thiếc (étain), bạch kim (platine) gồm bốn nguyên tử (tétratomiques).

Bề trực kính của nguyên tử

Bề trực kính bực trung của nguyên tử lối một phần mười triệu ly (un dix millionième de millimètre). Thí dụ nguyên tử tròn như viên đạn và một cở với nhau, thì phải sắp khít nhau 10 triệu nguyên tử thì mới được bề dài một ly.

Sự cấu tạo nguyên tử

Theo thuyết Rutherford, nguyên tử gồm hai phần:
a) Chính giữa, một cái hột hay là nhân (noyau).
b) Những hột điển âm hay là âm điện tử xây chung quanh cái nhân cũng như những hành tinh xây chung quanh mặt trời.

Nhân

Nhân gồm hai phần:
a) Những hột điển dương hay là dương tử (proton)
b) Những trung hòa tử (neutron) không chứa thứ điện nào cả.
Dương tử (proton) và trung hòa tử (neutron) thường gọi là điện hạch (nucléons). Khồi lượng của dương tử thì nhỏ hơn khối lượng của trung hòa tử.

Có nhiều thứ nhân

Nhân của nguyên tử nầy không giống nhân của nguyên tử kia. Vì vậy có nhiều thứ nhân.

Nhân đơn giản hơn hết

Nhân đơn giản hơn hết là nhân của khinh khí và nó chỉ có:
1 Dương tử và
1 Âm điện tử chớ không có trung hòa tử.

Nhân 4 Điện hạch

Nhân của hê-li-dum (hélium) gồm có 4 điện hạch:
2 Dương tử
2 Trung hòa tử
Hê-li-dum là thứ khí nhẹ hơn hết sau khinh khí.

Nhân 6 Điện hạch

Ấy là nhân của li-ti-dum (lithium). Nó gồm:
3 Dương tử
3 Trung hòa tử

Nhân 9 điện hạch

Nhân của glu-si-nhum (glucinium) gồm:
4 Dương tử
5 Trung hòa tử

Nhân 238 Điện hạch

Nhân của U-ra-nhum (Uranium) 238 gồm:
92 Dương tử
146 Trung hòa tử
Xem những thí dụ trên đây thì ta biết có thứ nhân mà số điện hạch chẳn, nghĩa là số dương tử bằng số trung hòa tử, tỷ như nhân của hê-li-dum (hélium). Còn một thứ nhân nữa mà số điện tử lẻ, nghĩa là số trung hòa tử nhiều hơn số dương tử, tỷ như nhân của U-ra-nhum (Uranium).

Hạch lực (Energie Nucléaire)

Ta vẫn biết dương điện gặp dương điện thì chống chõi với nhau, còn dương điện gặp âm điện thì rút lại.
Trong nhân chứa những dương tử tức là những phần tử chứa dương điện. Vì cớ nào chúng không chống báng với nhau và rời khỏi nhân. Người ta đoán ra sức hai dương tử chống nhau mạnh bằng mấy kí lô. Chúng ta tưởng rằng có một lực khác mạnh hơn sức của dương tử, bắt buộc chúng nó ở khít nhau và giữ vị trí của chúng nó mãi. Lực nầy người ta gọi là Hạch Lực.

Nguyên tử lực

Trước đây ta thấy mỗi phân khối vật chất chứa cả trăm tỷ tỷ nguyên tử hay là cả trăm tỷ tỷ nhân. Thí dụ sức chóng chõi của dương tử mạnh bằng 5 kí lô mà trong mỗi nhân có hai chục dương tử thì sức chống chõi của 20 dương tử là 100 kí lô. Lấy số 100 kí lô nhơn cho cả trăm tỷ tỷ thì ta biết một phân khối vật chất có một sức mạnh tới mấy muôn tỷ tỷ kí lô. Nếu vì một lẽ gì mà ta làm cho hết thảy nhân của một phân khối vật chất tiêu tan, chúng nó giải phóng một lực lượng bằng mấy muôn tỷ tỷ kí lô. Lực nầy tức là nguyên tử lực vậy.

Âm điện tử

Âm điện tử chứa âm điện và xây chung quanh nhân. Chính giữa âm điện tử và nhân là khoảng trống không tuyệt đối. Âm điện tử cách xa nhân lối một phần mười triệu của một ly và lớn hơn dương tử lối 1.800 lần, nhưng trái lại 1.840 lần nhẹ hơn dương tử.

Cách sắp lớp của Âm điện tử

Âm điện tử nằm rải rác trong những lớp chồng chất với nhau giống như những lớp của củ hành tây gọi là những lớp K.L.M.N.O.P.Q.
Tỷ như nguyên tử khinh khí có 1 âm điện tử ở lớp K
- id - Hê-li-dum có 2 âm điện tử ở lớp K
- id - Dưỡng khí có 8 âm điện tử 2 ở lớp K
6 ở lớp L
- id - Nạp có 11 âm điện tử 2 ở lớp K
8 ở lớp L
1 ở lớp M

Xin xem tấm bảng dưới đây:

NGUYÊN TỬ Những lớp
K L M

Khinh khí
Hê li dum (Hélium)
Dưỡng khí (Oxygène)
Nạp (Sodium)
Nhôm (Aluminium)
1
2
2
2
2



6
8
8




1
3



Chất đồng vị (Les isotopes)

Những chất đồng vị là những chất giống nhau về tánh chất hóa học (propriétés chimiques) đồng có một số âm điện tử như nhau, nhưng có khác nhau chút đỉnh về khối lượng nguyên tử (masse atomique).
Thí dụ: Lục khí 35 và Lục khí 37 (Chlore 35 et Chlore 37)
Trong nhân của Lục khí 35 thì có:
17 dương tử (protons), 18 trung hòa tử (neutrons)
Còn Lục khí 37 thì có:
17 dương tử (protons), 20 trung hòa tử (neutrons)
Lục khí 37 là chất đồng vị của Lục khí 35.

Nước nặng (Eau lourde)

Nước nặng là một thứ nước nặng hơn nước thường và cũng sệt hơn. Mật độ của nó là 1,1056.
Bên Mỹ người ta thường dùng nước nặng để làm điều hòa sự phản ứng trong những pin nguyên tử.

Sự biến đổi chất nầy ra chất kia

Bây giờ người ta biết nhân của một nguyên tử có thể mất một vài dương tử (proton) hay là thâu thập một vài dương tử rồi biến thành một nguyên tử khác.
Tỷ như chì mất 7 trung hòa tử và 3 dương tử thì hóa ra vàng, còn U-ra-nhum 238 (Uranium 238) thêm một dương tử nữa thì hóa ra Plutonium 239.

Sao gọi là phóng xạ tự nhiên
(Radioactivité naturelle)

Trước hết ta phải biết có hai thứ nhân:
Nhân nhẹ (noyaux légers) và
Nhân nặng (noyaux lourds).
Thứ nhân nhẹ thì khối lượng nguyên tử nhỏ, chúng nó ổn định (stable), nghĩa là không biến đổi thình lình.
Thứ nhân nặng thì số khối lượng nguyên tử lớn. Chúng nó bất ổn định (instable), nghĩa là chúng nó có thể biến đổi thình lình.
Sự biến đổi thình lình của nhân hay là sự làm cho nhân nhẹ đi (allègement des noyaux) gọi là sự phóng xạ tự nhiên. Nói tóm lại những chất phóng xạ tự nhiên là những chất mà nhân có thể nứt bể ra.
Những tia phóng xạ

Những tia phóng xạ chia làm ba thứ:
a) – Những tia al-pha (alpha) là những phần tử chứa dương điện. Ấy là những nhân của nguyên tử hê-li-dum(noyaux d’atomes de l’hélium), tốc độ có thể hơn 20.000 cây số trong một giây đồng hồ.
b) – Những tia bê-ta (bêta) là những phần tử chứa âm điện, ấy là những âm điện tử (électron), tốc độ mau hơn tia al-pha, từ 125.000 cho tới 298.000 cây số trong một giây đồng hồ.
c) – Những tia gam-ma (gamma) là những phần tử không phải vật chất nữa. Nó không chứa thứ điện nào cả. Ấy là phóng quang điện tử khí (électro magnétique).
Ta đã biết hiện tượng phóng xạ nào cũng kèm theo sự giải phóng khí lực. Một phân khối có một sức mạnh tới cả muôn tỷ tỷ kí lô. Như chất U-ra-nhum (Uranium); muốn cho nó giải phóng một lực lượng như vậy, phải mất bốn ngàn bốn trăm triệu năm. Hiện giờ, nếu có cách làm nào cho nhân của U-ra-nhum gãy ra và tiêu tan liền thì nó giải phóng một lực lượng ngoài sức tưởng tượng của con người.
Dựa theo nguyên tắc nầy, người ta làm bôm nguyên tử. Thế nên hai đoạn “Hạch Lực” và “Chất phóng xạ tự nhiên” rất cần thiết cho sự hiểu biết về sự làm nổ bôm nguyên tử.


H17




H18


H19

Người ta chia một trăm nguyên tố nầy làm bốn loài:

a) Loài ổn định (stable)
Những số thứ tự từ 1 cho tới 83 hay là từ khinh khí (H) cho tới bismuth là những nguyên tố ổn định. Nhân của nó không có nứt ra tự nhiên.

b) Loài bất ổn định (instable) hay là phóng xạ tự nhiên (radioactifs à l’état naturel).
Từ số 84 tới số 92, hay là từ Bô-lô-nhum (Polonium) tới U-ra-nhum (Uranium) là những nguyên tố phóng xạ tư nhiên.

c) Loài phóng xạ nhơn tạo (fabriqués artificiellement)
Từ số 93 tới 96, hay là từ Neptunium tới Curium là những chất phóng xạ nhơn tạo.
d) Loài hóa hợp ở trong phòng hóa học
Từ số 97 tới số 100 là những chất hóa hợp ở trong phòng hóa học. Kiếp sống của chúng nó rất vắn vỏi.

Bộ “Lanthanides” hay là bộ Quí địa “Terres Rares”
séries des Lanthanides ou Terres Rares

Những nguyên tố từ số 57 tới 71, hay là từ Lanthane tới Lutecium thuộc về bộ “Lanthanide” hay là đất hiếm có (Quí địa: Terres Rares).

Bộ “Actinides” hay là bộ hóa học phóng tuyến

Những nguyên tố từ 89 tới 100 hay là từ Actinium tới Centurium thuộc về bộ hóa học phóng tuyến.

HẾT