Apparecchio di Elster e Geitel per misurare la radioattività

Descrizione: Nei primi anni del XX secolo i fisici tedeschi Julius Elster (1854-1920) e Hans Friedrich Geitel (1855-1923) idearono diverse apparecchiature per misurare la radioattività tramite la ionizzazione dell’aria. Questo strumento, descritto nel 1904, rappresenta lo stadio finale di una serie di apparecchiature proposte precedentemente ed è adatto per misure sia su corpi solidi (minerali, sedimenti, fanghi) che su gas radioattivi (emanazioni).
È composto da vari elementi contenuti in una scatola in legno:
a) Elettrometro a foglie d’alluminio del tipo Exner (vedi n° inv. 398) modificato dagli stessi Elster e Geitel. È formato da una scatola di ottone nichelato con due finestre circolari in vetro. Una di esse è smerigliata, mentre l’altra ha un settore argentato (appannato) nel quale, per riflessione si legge la scala dello strumento. Questa consiste in una lastrina d’alluminio recante 60 divisioni e montata su di un braccio ribaltabile. Sulla scala è riportato il nome del costruttore nonché il numero “1595” e la sigla “D.R.G.M.” Due manopoline con aste scorrevoli recano le piastre che mantengono le foglie d’alluminio contro una sbarretta metallica verticale posta al centro dell’elettrometro quando lo strumento non è utilizzato. Sopra la scatola vi è un tubo con un otturatore. In esso si inseriscono gli elettrodi descritti al punto d). Inferiormente l’elettrometro reca un anello grazie al quale esso viene inserito nella base dell’apparecchio. Un corto tubetto diagonale, chiuso da un tappo, è fissato all’elettrometro. Per eliminare l’umidità atmosferica dallo strumento prima delle misure, il tubetto viene chiuso con un tappo munito di ago sul quale è infilato un pezzetto di sodio.
b) Base circolare in ferro verniciato con recipiente cilindrico. Sulla base si pone la una delle due vaschette di zinco a forma di corona circolare che corredano lo strumento. In esse si pone il preparato radioattivo da esaminare. Al centro della base vi è un manicotto nel quale si inserisce l’elettrometro a) e su di essa si poggia un cilindro di ottone verniciato che viene fissato tramite tre morsetti nichelati. Il recipiente ha due finestre circolari in vetro poste diametralmente ad altezze diverse che permettono la lettura dell’elettrometro. Una di esse reca il numero “1600”. La scatola cilindrica è anche munita di due rubinetti, grazie ai quali è possibile far circolare un gas al suo interno, e di un serrafili che viene collegato a terra. All’interno del recipiente è appeso un secondo cilindro di rete metallica. Sul coperchio del cilindro vi è una ghiera d’ottone isolata dal recipiente e recante un serrafili e una levetta. Azionandola, si fa comunicare un braccio mobile interno alla scatola alternativamente con l’elettrodo dell’elettrometro o con la parete interna del recipiente.
c) Pila a secco Zamboni (vedi n° inv. 507 e 518) modificata da Elster e Geitel. I suoi elementi sono racchiusi in una scatola di ottone verniciato recante alle estremità due elettrodi con serrafili a gancio protetti da cappucci amovibili. Uno di essi è munito a sua volta di serrafili. La pila reca una striscia longitudinale di metallo nichelato nella quale sono praticati 28 forellini. In essi si può inserire un ago metallico che, fungendo da contatto, permette di utilizzare un certo numero di coppie della pila, regolando così la tensione fornita. Come sull’elettrometro anche la pila è munita di un tubetto nel quale è possibile inserire del sodio come essiccatore. Reca il nome del costruttore e il numero “1597”.
d) Elettrodi da infilare sull’equipaggio dell’elettroscopio: dispersore cilindrico di ottone annerito munito di asticella, elettrodo ad asta di ottone nichelato con serrafili, elettrodo simile al precedente con serrafili, elettrodo con serrafili e manico di ebanite, asticella di ebanite.
e) Scatoletta cilindrica di ottone nichelato chiusa da un tappo nel quale è infilato un ago. In essa si conserva il pezzetto di sodio utilizzato come essiccatore.
f) 5 tubi di vetro con giunti di gomma: tubo ad angolo acuto, tubo ad angolo ottuso con bolla, tubo a S con rubinetto (rotto) con tappo, tubo rettilineo con tappo, tubo rettilineo con rubinetto. Vengono utilizzati per convogliare i gas nel recipiente cilindrico.
Allo strumento sono aggiunti tre fogli di istruzioni. Uno di essi (scritto a macchina) descrive le procedure per eliminare l’umidità dall’elettroscopio, gli altri riportano tabelle (con il timbro del costruttore) scritte a mano che permettono di convertire in volt le letture eseguite sulla scala dell’elettrometro.
L’elettroscopio e il relativo dispersore vengono caricati tramite la pila a secco. La sostanza radioattiva in esame (posta sulla vaschetta di zinco se è solida) produce una ionizzazione dell’aria che scarica il dispersore. Per misurare la radioattività si osserva dunque qual è la diminuzione della tensione indicata dall’elettroscopio in un tempo definito.

Data: 1905 circa

Autore: firmato dalla Günther & Tegetmeyer

Misure: Scatola: larghezza 476, profondità 315, altezza 300; elettrometro: altezza 131; diametro max. di base recipiente: 268, altezza: 445; pila lunghezza: 254 mm