A KÉMIAI ELEMEK FOGALMA ÉS A RADIOAKTIVITÁS
A KÉMIAI ELEMEK FOGALMA ÉS A RADIOAKTIVITÁS
Ösztönös materialista volt Lengyel Béla. Ezt ugyan minden kor minden igazi természettudósáról meggyőződéssel el lehet mondani, ő azonban túlmutatott kora felfogásán, azok közé a tudósok közé tartozott, akik mélységesen hittek a világ anyagi egységében, úgy, ahogyan pár évtizeddel később Hevesy György írja egy cikkében: „A chemiai elem fogalmával csaknem egyidős az a föltevés, hogy a chemiai elemek nem alapkövei az anyagnak, s hogy az anyag sokkal egyszerűbb rendszerekből sőt tán csak egyetlen őselemből épült fel.”
Ez a felfogás Lengyel idejében az általános tudományos felfogásnak ellentmondott. Azt tanították ugyanis, hogy öröktől fogva változatlan mennyiségű és minőségű kémiai elemek (tovább nem osztható atomok) építik fel az anyagokat. Mengyelejev és néhány más haladó gondolkodó természettudós ugyan az elemek rokonságából bizonyos közös őst, sőt közös felépítést képzeltek el, tudományos eredmények hiányában azonban felfogásuknak csak bátortalanul adhattak hangot.
Azok között a természettudósok között, akik korukban „eretnek” kémiai nézeteket hirdettek, Lengyel Béla egyike volt a legnagyobbaknak, nálunk mindenesetre a legnagyobb, a legnevesebb volt. Szimpátiával fogadta és terjesztette Stas elgondolásait, aki Prout ismert megállapítását, hogy a hidrogén minden elem őseleme, igyekezett finomított formában újraéleszteni. Stas felismerte ugyanis, hogy Prout törvényével nem egyeztethetők össze a mért atomsúlyok. Az eltérések nagyobbak, mint hogy azokat kísérleti hibának lehetne tekinteni.
Lengyel Béla 1882-ben, tehát jóval a radioaktivitás felfedezése előtti időben merészen kimondotta, hogy az alkimisták felfogása elvben nem lehetetlen: a kémiai elemek között levő hasonlóság arra utal, hogy elképzelhető az elemek egymásba való átalakítása is.
Egy népszerű előadásában, amelyet 1895-ben tartott, még tovább, ma már tudjuk, túl messze is ment, felvetette ugyanis a kérdést: „Vajon a hasonlatosságnak nem az-e az oka, hogy ezek a chemiai elemek lényegileg nem is különböző testek, hanem egy és ugyanazon alaptestnek módosulásai.”
Lényegében ugyanezt mondotta már 1889-ben, tankönyvében és egy szakcikkben is így nyilatkozott: „Nincs kizárva annak lehetősége, sőt valószínű, hogy a most elemeknek tartott testeket utódaink mint nem valódi elemet fogják felismerni, s nem lehetetlen, hogy századok múlva a chemiai elemek száma egy-kettőre olvad le. Akár megtörténik ez, akár nem, annyi bizonyos, hogy az ősanyag nem annyiféle, a hány féle a test.” Ez, a világ anyagi egységének hitéből fakadó felfogás az elem fogalom története során többször felmerült, s Lengyel is azok közé tartozik, akik egyszerű spekulációval, ösztönös materialista felfogással megjósolták, hogy a sokféle elem atomjai kevés fajta elemi részecskéből (ahogy ma már tudjuk: elektronból, protonból, neutronból) épülnek fel. Ő is érezte, hogy ennek – akkor még – természettudományi bizonyítéka nincsen, s ezt teljes őszinteséggel fel is tárta egyik cikkében: „Valóban nehéz 60–70 ősanyag létezését feltételezni, de viszont azt, hogy egy vagy kétféle ősanyag létezik, bizonyítani nem tudjuk.”
Az atomok összetettségének első kísérleti bizonyítékait, Crookes katódsugaras kísérleteit is Lengyel tárta a magyar nagyközönség elé, de akkor még leszögezte, hogy bár az abban közölt tények még nem bizonyítottak, de „további búvárkodást kiváló mértékben megérdemlik”.
Amikor azután Becquerel és a Curie házaspár a radioaktivitás felfedezésével megingatta a klasszikus elem fogalmat, amikor már Crookes is leszögezte, hogy „elemeink a valóságban összetett természetű atomokból állanak”, Lengyel Béla ebben eddigi megsejtéseinek igazolását látta. Fel volt tehát készülve, hogy a radioaktivitás által feltárt új eszméket elfogadja, s valóban ő volt az, aki először lett hazánkban híve ennek az új tudományágnak olyannyira, hogy tudományos vizsgálatait is, persze az előbb említett nehéz körülmények között, ebbe az irányba fordította. Joggal hitte, hogy az akkor születőben levő tudományághoz ő is tud még hozzátenni.
Megismételte a nagy francia tudósok vizsgálatait, akik többek között a radioaktív sugarak hatását fényképező lemezen fedezték fel, s attól kezdve mindenki megdönthetetlen ténynek könyvelte el, hogy a fényképező lemez sötétben csakis az X-sugarak és a radioaktív sugarak hatására sötétedik meg. Lengyel bizonyította be, hogy ez az állítás nem teljesen igaz, hiszen az ezüst-bromid más tényezők hatására is bomlik. Ezért ő vizsgálatai közben elektroszkópot használt.
Az akkori legfrissebb tudományos eredményeket jól ismerte, de ismerte azokat a bizonytalanságokat is, amelyek ezzel kapcsolatban fellelhetők voltak. Tudta, hogy Curie-ék egy olyan anyagot neveztek el rádiumnak, amelyet a báriumtól addig semmilyen kémiai reakcióval nem sikerült elkülöníteniök.
Lengyelben az a – később helytelennek bizonyult – meggyőződés alakult ki, hogy ez azért nem sikerült, mert a rádium nem is elem, hanem olyan bárium amely „az urán jelenlétében valamilyen körülmények között radioactívvé válik”, s e szerint „lehetségesnek látszik a közönséges baryumot mesterségesen radioactívvá tenni”. Azt vélte, hogy a radioaktív sugárzás a foszforeszkáláshoz hasonlóan nem az elem sajátsága, hanem vagy az elem bizonyos módosulatának felel meg, vagy pedig a radioaktivitás „valamely összetett gyökben foglaltatik”. Fáradságos munkával maga is elkülönített egy „radioaktív baryum”-nak nevezett anyagot. Ez a felfogás a tudomány akkori állásával nem ellenkezett, ezt bizonyítja az is, hogy amikor Lengyel a nézetét a Természettudományi Társulat szakosztályi ülésén előadta, műegyetemi kollégája, Wartha Vince a ritkaföldfémek oxidelegyeinek sajátságai alapján bizonyítva látta, hogy Lengyel „jó nyomokon halad”. A német szaksajtó is ellenvélemény nélkül közölte Lengyel véleményét.
Akkor, 1900-ban nem tudta, nem is tudhatta bizonyossággal, hogy az általa radioaktív báriumnak tartott anyag csak a hozzá kémiailag, fizikailag igen hasonló rádiumszennyeződés miatt mutat ilyen sajátságot. Egészen biztos, hogy ha kitartott volna e mellett új kutatási iránya mellett, ezen az uton továbbmenve nemcsak tévedését látta volna be, hanem az aktinium egyik felfedezőjét tisztelhetnénk benne.
Ehelyett régebbi felfogásához ragaszkodva, 1901-ben arról számolt be, hogy radioaktív ólomszulfátot, vas-oxidot, alumíniumoxidot, kalcium-szulfátot figyelt meg.
Mielőtt elítélnénk később helytelennek bizonyult eredményeit, gondoljunk arra, hogy a rendkívül kis anyagokkal való műveletek akkor még nem fejlődtek ki, s hasonló – végül tévesnek bizonyult – eredményekről sok korabeli külföldi tudományos folyóirat is hírt ad.
Olyan reakciókat alkalmazott, amelyek során az uránt, véleménye szerint, a szennyezéseitől tökéletesen elkülönítette. A szulfátcsapadékban azonban az említett anyagokon kívül, nyilván, az ugyancsak oldhatatlan rádium-szulfát is – akkor még felismerhetetlenül – jelen volt.
Ezt a nézetet a maga korában mint a radioaktivitás jelenségének egyik magyarázatmódját kellett a tudománynak néznie, ezért Berlinben is közölték Lengyel cikkét, amelynek (és a hozzá hasonló külföldi hangoknak) végső cáfolatát csak a rádium és polónium vegytiszta előállítása adta meg.
Még 1904-ben is féltette a kémia tudományát, nehogy a „fizikai mérések útján levont következtetések folytán a kémiának alapvető bázisát, az atómelméletet megbolygassuk”. Érthetően az évtizedek során belerögzült, annyiszor helyesnek bizonyult alaptörvényt védte az új eredmények, felfedezések lázában égő tudósok esetleg kellően meg nem alapozott spekulációitól. Hozzátette azonban, hogy elképzelhető egy olyan tény felfedezése, amely az atom létezésének határozottan ellene mond.
Igen nagy figyelemmel kísérte a kérdés nemzetközi irodalmát, s ennek alapján évről évre közeledett a radioaktivitás időálló magyarázatához. Mint a kérdés legautentikusabb hazai szaktekintélyét, őt kérték fel, hogy a Magyar Orvosok és Természetvizsgálók szokásos évi vándorgyűlésén a tudomány ez irányú fejlődéséről számoljon be. Az 1905-ös szegedi vándorgyűlésen tartott beszámolójában egyetlen félmondat utal megmaradt kevés kételyére: „…ha a fent jelzett jelenség nem bizonyul tévedésnek.” Általában azonban megállapításaiban kivetnivalót ma sem találnánk. Kiemelte, hogy a „legújabb vizsgálatok szerint” a rádium kisugárzása a „rádiumatom elbomlásán alapszik”. Ebben viszont azt a régi gondolatát látta megerősítve, hogy „a mi chemiai atómjaink nem a végső, oszthatatlan részecskék, hanem még sokkal kisebb részecskékből vannak alkotva”.
A halála előtti évben, 1912-ben a Magyar Orvosok és Természetvizsgálók veszprémi vándorgyűlésén megtisztelő el kitüntetésként őt kérték fel, hogy a radioaktivitásról ún. „Kovács József-előadást” tartson. Az akkori idők leghaladóbb tudományos felfogására ismerhetünk az ott elhangzott szavaiból; „Úgy lehet, sőt valószínű, hogy… a jelenleg még alig ismert erőnek gyakorlati alkalmazására olyan sokféle tér nyílik, melyeket mai tudásunk mellett még nem sejthetünk.”
Lengyel Béla volt abban is az első Magyarországon, hogy megvizsgálta egy gyógyforrás radioaktivitását. A csizi jód-bróm-forrás 1906-os vizsgálata során az akkori időkben használt vizsgálati módszerek közül elvetette a fényképezőlemezes eljárást, éppen saját vizsgálatai alapján, amelyekről máshol szólunk. Elektroszkóppal vizsgálta meg a forrás vizét, gázát és iszapját. A forrás gáza a feltöltött elektroszkópot negyedóra alatt 78,1 Volttal csökkentette, míg a szabad levegőben egy óra alatt 5–6 Volt volt a csökkenés. Ugyanakkor egyben az iszap kevésbé erős radioaktivitását figyelhette meg.
Az ásványvizek és iszapok radioaktivitásának megvizsgálásáról egy másik közleményében is számot adott.
Lengyel Bélának a radioaktivitás terén szerzett érdemei között nem utolsósorban kell megemlítenünk, hogy mellette tanulta meg a radioaktivitás elméletét és gyakorlatát az a Weszelszky Gyula, akinek a radioaktivitásról szóló első időálló könyvet köszönhetjük, és aki később a pesti egyetem már Lengyel által javasolt külön intézetének vezetője lett.
