Paksi Hírnök, 1990 (2. évfolyam, 1-24. szám)
1990-10-30 / 21. szám
Nukleáris ismeretek (3) Lussonium feltárásának újabb eredményei. (II.) Római kori pénzlelet Az előző részben már olvashattak arról, hogy az elemeknek különböző izotópjai léteznek, ezek közt vannak radioaktívak is. Mi is a radioaktivitás? 1. A radioaktivitás felfedezése. Henri Becquerel francia fizikus uránsók fluoreszcenciáját tanulmányozta a XIX. század végén. Az uránsót napfényre vitte, majd sötét helyen vizsgálta az anyag fénykibocsátását. Észrevette, hogy az uránsó megelőző ox pozíció nélkül is bocsát ki látható fényt. Később azt is észrevette, hogy az uránsó a becsomagolt fényérzékeny lemezen feketedést idéz elő. Ezt a látható fény nem idézhette elő, hisz az a csomagolópapíron nem képes áthatolni. Itt egy nagyobb áthatoló képességű sugárzásnak is jelen kellett lennie! Az uránsóból kilépő sugárzást elektromágneses tér hatásának tette ki, és akkor kiderült, hogy három különböző sugárzásról van szó. A sugárzás egy része a pozitív, egy része a negatív elektromos pólus felé tért el, de volt egy olyan rész is, amelyik irányváltozás nélkül haladt át a pólusok közt. A felfedezés 1896-ban történt, ez megalapozta a Curie házaspár vizsgálatait, akik 1898-ban az uránszurokérc nevű ásványból addig ismeretlen elemeket, a polóniumot és a rádiumot tudták kémiai úton elválasztani. Ezek az elemek intenzívebben sugároztak, mint maga az ásvány. 2. Mi is a radioaktivitás? Bizonyos atommagoknak az a sajátossága, hogy minden külső behatás nélkül, spontán módon, sugárzás kibocsátása közben más tulajdonságú atommaggá alakulnak át. A kibocsátott sugárzás - mint azt már Becquerel is felfedezte - többféle lehet: a (alfa) - sugárzás: két protonból és két neutronból áll tehát pozitív töltésű részecskékből álló sugárzás, 6 (béta - sugárzás: nagy sebességű elektronokból, azaz negatív töltésű részecskékből álló sugárzás, y (gamma) - sugárzás: elektromágneses sugárzás, ezt a fajta sugárzást az elektromágneses tér nem téríti el. 3. Hogyan lehet a radioaktív anyagokat jellemezni? A radioaktív anyagokról szólva, általában illik tudni, hogy milyen sugárzást bocsátanak ki. A H-3 például ún. tiszta béta-sugárzó, azaz a bomlás során az atommagból csak béta-sugárzás lép ki. Ez viszonylag ritka, mert általában a béta-bomlást gamma-sugárzás is kíséri. Ilyen kevert sugárzást bocsát ki pl. a K-4U, Cs-137. Ritkán, de az is előfordul, hogy egy radioaktív bomlás során csak gamma-sugárzás keletkezik. Ilyen, tiszta gamma-sugárzó izotóp pl. a Tc-99m. Nehéz atommagok esetében már az alfa-sugárzás is előfordul. Pl. a Ra-226 egyidejűleg bocsát ki alfa- és gamma-sugárzást. Egy másik jellemző adat lehet a radioaktív anyag mennyisége. Ezt nem g-ben, 1-ben adjuk meg, mint az anyagok tömegét vagy térfogatát, hanem Bq-ban (becquerelben). 1 Bq annak a radioaktív anyagnak a mennyisége (aktivitása), melyben másodpercenként egy radioaktív bomlás megy végbe. Egy átlagos felnőtt emberben kb. 5000 Bq K-40 és 100 Bq 87 található. Ezek természetes eredetű radioizotópok. Van ezenkívül bennünk kb. 3000 Bq C-14, néhány Bq 11-3, ezek részben természetes eredetűek, részben emberi tevékenység következtében keletkeztek. A szervezetünkben található Cs-137, Sr- 90 már kizárólag mesterséges eredetű (nagyobb részük a légköri nukleáris robbantások, kisebb részük a csernobili baleset hatására került környezetünkbe). Fontos jellemzője a radioaktív izotópnak a felezési idő. Ez az az időtartam, ami alatt egy bizonyos radioaktív anyag mennyisége a bomlás következtében a felére csökken. A felezési idő lehet néhány másodperc (pl. N-17), néhány év (pl. Co-60), néhány százezer év (pl. U-233), ill. több mint egymilliárd év is (pl. U-238). Két felezési idő alatt teljesen elbomlik az adott radioaktív anyagmennyiség? Nem, hiszem a második felezési idő elején jelen lévő anyagmennyiségnek csak a fele bomlik el az újabb felezési idő alatt. A mennyiség tehát exponenciálisan csökken: Az ábrán T1=rdel jelöltük a felezési időt. De mi okozza azt, hogy bizonyos atommagok radioaktívak, mások nem. Mi fedezi a bomlások során felszabaduló energiát? Ezekről olvashatunk a következő részben. RÓSA GÉZA A legkorábbi leleteket tartalmazó árok a III. számot viseli. Mélysége a 3 m-t is meghaladja, szélessége 7 m lehetett. Betöltésének alsó harmada világosabb és sötétebb beiszapolt rétegsorokból áll, amelyre vályogtömbökből és fagerendákból álló építmény átégett tömbjei zuhantak rá dél felől, ahol az árokhoz tartozó palánk sejthető. Ezen az oldalon mintegy 40 cm vastagságban folyamatos hamuréteg húzódik az árok széle mentén. A leégett és beomlott rétegek fölött ismét fokozatosan betöltődött rétegek következnek. Az árok aljából, az égett, hamus rétegsor alatti betöltésből számos lelet került elő, köztük egy Ohlenroth 3,8 ábrájának megfelelő tányér, amely Claudius-Nero korára keltezhető applikált bontották, az új árokkal pedig a nyomát is megszüntették. Az árok betöltéséből II. század második felére és a III. század elejére keltezhető terra sigillata, terra sigillata másolat került elő, továbbá a cohors VII Breucorum két bélyeges téglája. Az árok használatának időbeli fölső határát egy hagymafejes fibula darabja és egy mázas edénytöredék jelzi, vagyis még a késő római erőd építése után is nyitva volt. Az I. árok a késő római erődhöz tartozik. Mivel az erőd nyugati oldalán az ehhez tartozó 1,3—1,5 m széles fal II—III. századi római rétegekre épült, ki lehet zárni, hogy az előbb bemutatott 2. árokhoz tartozó kőfal azonos lenne a késő római erőd falával. E falnak 1972-ben és újabban több helyen megtaláltuk az alapozását, az északi oldalon azonban jobbára csak kiszedett árkát. Az ívelő alapozási árok világosan kirajzolja az erőd Ény-i sarkát. A XVIII. századi és későbbi nagymérvű terepalakítások miatt ma már nem lehet megállapítani, hogy rendelkezett-e saroktoronnyal az erőd. Korábban a XVIII. század végi ábrázolások alapján úgy gondoltam, hogy igen, ma már nem vagyok benne biztos, mert noha az esetleges torony alapozási szintje sem maradt meg, az erőd árka megszakítás nélkül halad tovább a kanyarodó fal mentén és annak közelében. A fal eredeti magassága elérhette a 4-5 m-t is, mivel a jelentős szintkülönbséget is át kellett hidalnia, ami a két oldalán jelentkezett. Noha nagyrészt kibányászták, szerkezetét és anyagát mégis ismeijük, egyrészt a nyugati oldalon viszonylag épen maradt, mintegy 10 m hoszszú részletéből, másrészt abból a nagy mennyiségű omladékból, amely sokszor hatalmas tömbökben egybemaradva zuhant be az árokba. Mivel a bezuhant tömbök között jó néhány szabályosan faragott kváder is akadt, biztosra vehető, hogy a fal külső borítását 20/ 30x30-50 cm-es kváderkövekkel burkolták. Kiegyenlítésként és díszítésként a késő római falazási technikának megfelelően tegulasorokat is beépíthettek. Erre utalnak a nagyobb tömbökben és a nyugati oldal megmaradt falában itt-ott látható, vízszintesen beépített tegulák. A védőárok relatív mélysége mintegy 3-4 m, szélessége 6-8 m. Betöltésében váltakozva a falból származó kő-és habarcsanyag, illetve földrétegek mutatkoznak. A leletek majdnem kizárólag késő rómaiak, bár a túlnyomórészt Quadriburgium- és Terentius-bélyegű téglák mellett előkerült egy cohortis VII. Br. Severiana bélyegű tégla is. A kisszámú éremanyag ugyancsak IV. századi, a késő római házikerámián kívül előfordultak mázas és besimított darabok is. (Folytatás a 8. oldalon.) 1990 OKTÓBER 30. 7 PAKSI HÍRNÖK