JACHT OP DOODKISTEN Middeleeuwse sarcophagen als voederbakken TITANEN TIJDPERK IN ZICHT? DE GEHEIMEN VAN HET MESON door prof. dr A. E. van Arkel door prof. dr J. Clay Ee Wetenschap en techniek |v u De opmars der Zaterdag 14 Februari 1 953 ELSEVIERS WEEKBLAD 31 ..Onderzoek van het zeer snel ontvlambare zirconium.. Het is een vreemde sensatie, wanneer men in een museum een oude ken nis ontmoet en op de vraag „Ver zamel je gegevens over schilderijen?" het antwoord krijgt„Neen, over dood kisten". Maar we kenden Herman Martin uit Zeist als een man, die wars is van galgenhumor en weldra kregen we het verhaal van zijn wonderlijke jacht op vroeg-middeleeuwse sarcophagen en zerken. De 71-jarige heer Martin is een zoon van wijlen de bekende Leidse hoogleraar (Hoogleraar in de anorganische scheikunde te Leiden Slot Tot in het begin der negentiende eeuw kende men geen andere bereidings wijze van metalen, dan die van het smelten der ertsen met kool. In 1807 echter vond de chemicus Davy, dat wan néér een electrische stroom wordt geleid door een gesmolten verbinding van een motaal, of door een oplossing van verbin dingen in water, het metaal aan de posi tieve pool in zuivere vorm wordt afge scheiden. In de loop van de volgende eeuw bleek, dat op deze wijze alle meta len, rechts van de groep, die in de tabel1) door de vetgedrukte lijn is omgeven, door middel van de „electrolyse" van oplos singen van metaalverbindingen in water bereid konden worden en wel in veel zuiverder vorm dan met behulp van het oudere proces mogelijk was. Door een electrolytisch proces kan ook een metaal met een dun laagje van een ander metaal bedekt worden langzamer hand doen vernikkeld, later verchroomd ijzer hun intrede. Door een dun laagje van deze metalen wordt het roesten van het ijzer tegengegaan. Zilver kan bedekt worden met een laagje goud, koper en andere metalen of alliages met een laagje zilver. Van al de metalen aan de rechterzijde speelt alleen ijzer een belangrijke rol als constructiemateriaal, maar in de loop der jaren hebben zij bijna alle technische toe passing gevonden. Technisch veel moeilijker is de bereiding van de metalen ter linkerzijde van de om lijste groep, omdat deze metalen niet ge maakt kunnen worden door electrolyse van de oplossingen in water. Eerst in het begin dezer eeuw is het gelukt aluminium (Al) op grotere schaal tegen redelijke prijs te producereneerst veel later volgde de be reiding van de elementen der tweede groep, waarvan magnesium (iMg) het belangrijkste is. Het zuivere metaal is zeer brandbaar samengesmolten met aluminium (Al) geeft het echter een legering, die zeer goede eigenschappen heeft, en wegens haar gering soortelijk gewicht (ongeveer Vb van dat van ijzer) betekenis heeft voor de constructie van onderdelen van vliegtuigen. De metalen van de eerste groepen en daaronder speciaal natrium (Na), magne sium (Mg) en calcium (Ca), waarvan ver bindingen op aarde in onvoorstelbare hoe veelheden voorkomen, zijn wegens hun brandbaarheid onbruikbaar als constructie materiaal, maar zijn wel van groot belang omdat zij kunnen worden gebruikt voor de bereiding van de metalen van de omlijste groep. Deze groep stond voor kort nog als een onneembare veste in een lang veroverd land. De aanval op deze vesting begon in het begin dezer eeuw, toen, na de uitvinding van de kooldraadlamp door Edison, men begon te zoeken naar een metaal met een nog hoger smeltpunt dan koolstofmen hoopte met lampen, waarin de kooldraad vervangen was door een metaal met zeer hoog smeltpunt de temperatuur van de draad nog verder te kunnen opvoeren, eh daardoor een hogere lichtsterkte met beter rendement te kunnen bereiken. Het bleek dat in de wedloop wolfraam ten slotte kam- metaal combineert een gering soortelijk ge wicht met grote vastheid het heeft een vrij hoog smeltpunt, hoger dan ijzer, is lot vrij hoge temperatuur bestendig, en bij gewone temperatuur volkomen roestvrij. Verbin dingen van het metaal komen in zeer grote hoeveelheden op aarde voorin dit opzicht kunnen de andere metalen van deze groep niet concurrerenzowel zirconium als thorium is een relatief zeldzaam metaal, dat dus altijd kostbaar zal blijven. Gesteund door de wetenschap, dat in het bijzonder titaan mogelijk een grote tech nische betekenis zou kunnen krijgen, ont wikkelde Kroll in Luxemburg een werk wijze, volgens welke titaan in grote hoe veelheden veel goedkoper gemaakt kon worden, zij het nog niet in zodanige kwali teit die met behulp van de oudere methode verkregen werd. Het onderzoek werd door het uitbreken van de wereldoorlog onder broken. De vraag naar nieuwe materialen voor de fabricatie van steeds perfecter wapenen stimuleerde in alle landen het onderzoek van de nog weinig bekende metalen, en dit onderzoek werd in Amerika een van de problemen van de allerhoogste importantie, toen gevonden werd dat uranium (U), dat tot nu toe nog maar weinig belangstelling had ondervonden, onmisbaar was in de fabricatie van de atoombom, en in de toe komst zou kunnen dienen voor het op wekken van energie door splitsing van atomen. De bereiding van uraan bleek ten slotte, hoofdzakelijk ten gevolge van het feit dat het smeltpunt van dit metaal zo laag is, veel minder moeilijk dan aanvankelijk gedacht werd. De bereiding van zuiver titaan tegen redelijke prijs daarentegen is ondanks het feit dat vermoedelijk minstens tien grote maatschappijen in Amerika alleen zich op dit probleem geworpen hebben, nog steeds een onopgelost vraagstuk. De grote moeilijk heden zijn in twee regels gemakkelijk aan te duiden! de eerste is; :dajAhet metaal bij hoge temperatuur direct met zuurstof en stikstof verbindt. Alle éohtact met de lucht moet dus vermeden worden, daar de zuur stof die eenmaal is opgenomen en de eigen schappen van het metaal bederft, niet meer verwijderd kan worden. De tweede, veel ernstiger moeilijkheid is, dat het metaal in gesmolten toestand op alle andere stoffen, metalen en keramische stoffen inwerkt, en vreemde bestanddelen opneemt en eveneens grondig bedorven wordt. Deze moeilijkheden zijn niet principieel onoverkomelijkook wolfraam en tantaai worden ten slotte verwerkt zonder eerst gesmolten te worden. Zullen wij dan ook als die moeilijk heden overwonnen zijn, na het ijzeren tijd perk een titanen tijdperk ingaan? Titaan ertsen komen in grote hoeveelheden op aarde voor, maar de bereiding zal wel steeds zoveel duurder blijven dan die van ijzer, dat het nieuwe metaal ijzer wel nooit geheel zal kunnen verdringen. Voor spe ciale toepassingen, waarvoor een licht, sterk en roestvrij metaal verlangd wordt, dat bovendien bij hogere temperatuur nog bruikbaar is, kan het echter een be langrijke concurrent worden. Zullen we dus misschien nog eens in titanen raketvliegtuigen naar de maan reizen? Dat is nu eens een vraag waarop de wetenschap niet met zekerheid ontken nend kan antwoorden. In deze tabel ztjn de metalen gerang schikt volgens atoom nummer; in ieder van de verticale groepen staan de metalen btf el kaar die in eigenschappen enigszins op elkaar lijken; die eigenschappen veranderen van groep tot groep min of meer geiykmatlg. De cursief gedrukte ztjn de metalen van enige betekenis. Deze kist werd ontdekt te Buitenpost (Fr.) Ze deed dienst als bloembak. in de geologie, mineralogie en palaeonto- logie prof. dr K. Martin en hij is de „mid delste" van twee broers, die elk hun leven aan de kunst en de wetenschap hebben ge wijd. De jongste is de auteur Hans Martin, tevens een der oud-directeuren van de K.L.M. de andere is prof. dr W. Martin, oud-hoogleraar in de kunstgeschiedenis aan de Rijksuniversiteit te Leiden en oud- directeur van het Mauritshuis in Den Haag. In de twintiger jaren, toen de heer Martin achteloos bij een apotheker te Drachten binnenstapte en deze hem en passant ver telde. dat de Friese boeren sedert jaar en dag Middeleeuwse stenen en doodkisten als voederbakken voor het vee gebruiken, werd dit aanleiding tot de jacht, die tot op de dag van heden wordt voortgezet en bijzondere interesse geniet van de „Fryske Akademy", welke een wetenschappelijk rapport over deze materie het licht zal doen zien. Herman Martin heeft door de jaren heen a.h.w. een legplaat moeizaam stukje voor stukje aan elkaar gemeten om het hoe en wat van deze merkwaardige kisten aan de weet te komen. De boeren bleken de vroeg middeleeuwse kisten uit rode of gele zand steen voor de meest merkwaardige doel einden te hebben gebruikt. De speurder vond er zelfs een in een stookhut welker muren o.a. op twee kanten van de kist waren gemetseld; de commentaar van de boerenknecht luidde„Een mooi ledikant, maar het veert niet zo best!" Naast de loodrechte vorm komt ook de trogvorm voor, terwijl voorts heel simpele motieven uit deze vroege periode der mid deleeuwen slechts een betrekkelijk houvast gaven. De Friese boeren vertelden de heer Martin de wonderlijkste verhalen, hoe de kisten bij volle maan van de kerkhoven werden geroofd, maar het juiste wist niemand. De deksels werden achtergelaten of vernieldsommige verdwaalden voor de deur van een huis en bleven tot op de dag van heden stoep. Inmiddels was men het er wel over eens, dat het begraven „in steen" het voorrecht was van welgestelden, want de oude Friese historieschrijvers Winsemius en Occo Skarlensis wisten te vertellen, dat in het grijze verleden veel houten doodkis ten door hongerige wolven werden opge graven. Ieder houvast omtrent de datering, de her komst en de verspreiding van de merk waardige stenen kisten ontbrak. Ook de kwestie, hoe die zware gevaarten in een tijd van slechte wegen en gefbrêk.kig vervoer op de hoge gronden van Friesland kwamen, was een volmaakt mysterie. De heer Martin nam steenmonsters van kis ten én zerken en liet deze door een mijn- bouwkundig ingenieur onderzoeken. De ana lyse bracht als conclu sie Bentheimer of Gil- dehauser zandsteen. Hierna begon de Vraag omtrent hét vervoer de onderzoeker te pijnigen. De heer Martin ont dekte weliswaar, dat het vervoer van deze zandsteen geschiedde langs de Overijsselse Vecht (vanaf Nord- Hoogleraar in de experimentele natuurkunde te Amsterdam) 1 1 euwenlang is voor dé voorstelling van natuuronderzoekers het „ele mentaire deeltje" het atoom ge- weest. de karakteristieke, ondeelbare pioen werd en wel altijd kampioen za, 1 kj^ste bouwsteen, waaruit alle materie zTbliif. nog slechts de groep titaan (Ti) D?f voorstelling zirconium (Zr) hafnium (Hf) en tho- inderdaad een zeer bruikbare gebleken rium (Th), plus uraan (U). Van deze meta- en was volkomen aan de werkelijkheid len is hafnium eerst in 1922 ontdektvan de andere waren reeds kleine hoeveelheden gemauKt door verhitten van verbindingen met natrium of magnesium deze metalen speelden daarbij dus dezelfde rol als kool stof in het aloude proces van de reductie van ertsen met kool. Zij zijn in dit opzicht veel effectiever dan koolstof, maar aan de van de verschijnselen aan te passen. Het is echter het noodlot van elk element, dat het bij nadere bestudering zijn karakter verliest en de structuur wordt van dieper liggende elementen. Deze noodwendige gang van denken heb ik bij verschillende gelegenheden trachten bloot te leggen. Wei ruimte een zeer doordringende straling bin nenkomt. die tot geleidend worden van de lucht (ionisatie) aanleiding geeft. Op dat ogenblik leerde men de werking van nieuwe elementaire deeltjes kennen, maar men was er zich niet van bewusttot 1930 werd de straling nl. voor een electromagnetische straling van heel korte golflengte (fotonen- doorheen gaat, maakt het ionen langs zijn baan. Als men op dat ogenblik plotseling laat uitzetten, koelt deze af. De waterdamp condenseert en wel bij voorkeur op deze ionen, zodat kleine druppeltjes gevormd wbrden. Laat men daarop zijdelings licht vallen, dan ziet men deze baan van drup peltjes als een lichte streep en deze streep kan goed gefotografeerd worden. Men heeft daarmee prachtige documenten vast gelegd omtrent het gedrag van het deeltje. Het bleek uit deze foto's dat de deeltjes V?? ,Zeemi"; dachtenconslructie. 1896 tot de conclusie 1 g< straling) gehouden, gelijksoortig aan het licht. Later erkende men dat deze straling uit elementaire deeltjes bestond, maar men dacht slechts aan de toen bekende electro- nen en protonen en pas in 1937 leerde men inzien dat men met een geheel ander deeltje, versohillend van electron en proton, te maken had. De geschiedenis van dit deeltje is hoogst merkwaardig, want de eerste aanleiding is niet een experiment maar andere kant ook veel minder handelbaar. De reductie van titaanerts met magnesium is een proces dat niet met primitieve hulp middelen kan worden uitgevoerd. De hoe veelheden waren echter te klein om de eigenschappen van de metalen voldoende te kunnen beoordelen. Eerst in 1923 werd in het Lab. De N.V. Philips te Eindhoven een methode gevon den om de metalen titaan, zirconium, hafnium en thorium in zodanige hoeveel heden en in zodanige graad van zuiverheid te bereiden, dat de mechanische eigenschap pen goed bestudeerd konden worden. Deze methode- berust daarop, dat een gasvormige verbinding van het te bereiden metaal ontleed wordt in contact met een hoog verhitte draad, waarop zich het metaal afzet, in dc loop van het proces groeit de dunne draad aan tot een dikke metaalstaaf. Dc eigenschappen van de aldus verkregen metalen wettigden de verwachting, dat in dien een minder kostbare wijze van be reiding kon worden gevonden, in het bij zonder titaan mogelijkerwijze een belang rijke toekomst tegemoet zou gaan. Dit kwam dat er in hetEerst wi,,en we echler no-2 'n herinnering atoom kleine °eladen brengen dat in 1932 m de kosmische stralen deeltjes waren metnet positieve electron voor het eerst ontdekt een massa van slechts één-lweeduizendsle M« $»d het bestaan hiervan reeds gedeelte van die van het atoom zelf, was de I '""S maar ,oe" herft men hw 'n eerste stap in deze richtine gezet. Zeeman j werkelijkheid pas gevonden gaf ze de reeds bestaande naam van die op de aarde neerkwamen een massa hadden van ruim 200 m„. Er is een lange strijd gevoerd over de naam van het deeltje. (Eerst heeft men het Yukaton, toen meso tron, daarna mesoton en ten slotte meson genoemd). Belangwekkend was het dat door fotograferen van botsingen van het deeltje tegen een electron en door bepaling van de hoeveelheid energie, die daarbij werd over gedragen, de massa van het meson bepaald icon worden, welke ten slotte volgens de zuivere ge- j nauwkeurigste metingen op 216 m e bepaald is, dus bijna gelijk aan de door Yukawa op theoretische gronden geschatte waarde. Ook bleek dat hei deeltje een Li Be B Na Mg Al K Ca Sc Rb Sr Y Cs Ba (La) Fr Ra Ac ionen. Het volgende jaar vond J. J. Thom son deze kleine geladen deeltjes in alle ver dunde gassen in vrije toestand en noemde ze electroneji. Sedertdien staat hij bekend als de ontdekker van het electron (1897). Het overblijvende deel van een positief geladen waterstofatoom noemde men een proton en geleidelijk kon men aantonen dat dit proton een bouwsteen van de zwaardere atomen is. Zo had men in het begin van deze eeuw twee elementaire deeltjes, waaruit men tot 1910, alle materie opgebouwd dacht. Rutherford echter heeft met zijn baan brekend werk om de inwendige structuur van het atoom en daarna van de atoomkern te leren kennen een weg geopend, die er toe heeft geleid dat wij heden tèn dage een 15-tal verschillende elementaire deeltjes onderscheiden. Hoe is dit gekomen? Op één deeltje na is dit alles gèbeurd door het onderzoek naar de kosmische stralen. In 1911 vond Victor Hess in Wenen de duidelijke aanwijzing, dat er uit de hemel- Ti Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Th Pa Np Pk Het neutron werd eveneens in 1932 ont dekt door Chadwick het is een ongeladen elementair deeltje met een heel weinig gro tere massa dan het proton en men zag al spoedig dat het met dit proton samen de bouwsteen vormde van de zwaardere atoomkernen. Al deze deeltjes, thans nucleonen ge noemd, zijn in de atoomkern buitengewoon stevig gebonden door krachten, waarvan men de aard voorheen niet kon vermoeden. In 1935 zoekt de Japanner Yukawa een ver klaring voor deze hechte binding en onder stelt die te vinden in een nieuw soort krach tenveld, waarin een kortlevend deeltje van een massa van ongeveer 200 (me massa van het electron) een rol moet spelen. Dit deeltje vertegenwoordigt echter zulk een grote energie, nl. 100 millioen electron volt, dat wij niet over voldoende energie rijke processen beschikken om ze vrij te maken. Wilson expansiekamei Aan het hypothetisch bestaan van dit deeltje (meson) knoopte zich weldra een andere gedachtengang vast. Het was reeds lang opgevallen dat er bij de proeven met de Wilson expansiekamer deeltjes werden gevonden, waarvan de massa groter moest zijn dan die van het electron, maar kleiner dan die van het proton (m/proton 1830 me De Wilson expausiekamer is een. ruimte, gevuld met met waterdamp verzadigde lucht. Wanneer eée electrisch geladen deeltje daar Prof. dr J. Clay .deeltjes. korte levensduur had, hoe wel voorlopig niet zo kort als Yukawa ver wacht had. De levens duur kon bepaald worden op 2.16 x 10.6 sec. (1 millioenste sec.) Daarna bleek het meson uiteen te val len in een electron en nog twee neutrino's. Dit zijn wederom voorlopige hypothe tische deeltjes zon der lading, die dien tengevolge geen spo ren in de Wilson- kamer geven. Uit de korte levensduur van het meson kon men dadelijk besluiten dat dit deel tje niet uit de wereldruimte kon komen, al is zijn snelheid vrijwel gelijk aan die van het licht. Twee tot dusver onbegrij pelijke verschijnselen van de kosmische stralen konden hier echter direct mee worden verklaard. Het was nl. reeds op gemerkt dat bijv. op onze geografische breedte in de zomer het aantal kosmische stralen minder is dan in de winter. Welnu, de mesonen worden in de bui tenste lagen van de atmosfeer gemaakt. In de zomer zet de atmosfeer zich uit en de productieplaats van de mesonen ligt dus hoger, de weg naar de aarde is langer en er vervallen ef daardoor onder weg meer. (Wordt vervolgd) De opgraving van de kist van Bisschop Bernul- phus in de St Pieterskerk te Utrecht hora, waar dit riviertje bevaarbaar wordt) naar Zwolle, welke stad vermoedelijk vol gens oude documenten in bet Rijksarchief, dienst deed als „stapelplaats" maar hier mede was het grote vraagteken nier uit gewist. Maar inmiddels diende zich een nieuw brokje voor de legplaat aantijdens het maken van de N.O.-poIder, dicht bij de Overijsselse kust, kwam een zandstenen sarcophaag te voorschijn, die vermoedelijk langs de IJssel, waarvan de in de Noordzee uitmondende Vecht toen een zijrivier was, werd vervoerd en op de een of andere wijze ter plaatse was gezonken. Nu hebben wetenschappelijke grondborin gen van een Nederlands hoogleraar (dit is een heel hoofdstuk op zichzelf) nieuwe feiten omtrent de Middeleeuwse landschaps structuur in Friesland aan het licht gebracht en onthuld, dat er eertijds natuurlijke waterwegen (de Friese meren bestonden toen nog niet) Oost-West liepen en verbin ding hadden met de IJssel.. Dit moeten dan de „transportkanalen" geweest zijn om de hoge gronden van Friesland te bereiken. Inmiddels ontbraken nog steeds de be langrijke stukken van de puzzel, welke tot êen engere datering zouden kunnen leiden. In een oude akte uit 1656 stond vermeld, dat bij het afgraven van het Laagkoor in de St Pieterskerk te Utrecht in genoemd jaar de rood zandstenen kist van bisschop Bernulphus ontdekt werd, die daar in 1054 werd begraven. De heer Martin voelde de wens in zich opkomen om deze kist opnieuw in de St Pieterskerk aan het daglicht te brengen. En dit is dan op 28 en 29 Mei 1952 geschied. De heer Martin zag tot zijn vreugde een der kisttypen naar boven komen, welke hij zo vaak bij de Friese boe ren had gezien Er werd een steenmonster van het ge vaarte, dat ongeveer 1-200 d 1300 kg woog, onderzocht-en nu kwam de verrassing: dit type bleek tot het zgn. Bontszandsteenge- bied (Trias) te behoren en uit het Rijnge bied afkomstig te zijn. Êen tweede leg puzzel, die wellicht ergens in de eerste „overvloeide" of er een onderdeel van vormde. De heer Martin stelde de hypothese, dat de Bontszandsteen-kisten langs de Rijn vervoerd werden haar de stapelplaats Utrecht, dat in die dagen een zeer belang rijke Rijnhandel had: Hij overwoog hierbij ook, dat het' vervoer van dit kisttype Via de Utrechtse Vecht naar Noord-Holland en naar Friesland Gangs de IJssel)zeer goed mogelijk was. Met andere woorden niet alle „voederbakken" in Friésland hoeven van Benthèimse origine té zijnhet is zeer goed mogelijk, dat hier een „vermenging" met producten uit het Rijngebied (en mis schien ook wel uit het W'eselgebied) heeft plaats gevonden. Maar inmiddels werd de legplaat steeds groter, aangezien verdere speurtochten aan toonden, dat nagenoeg in de gehele Neder landse Rijndelta deze vroeg-middeleeuwse stenen doodkisten bleken voor te komen. Thans komt zich weer een ander belang rijk feit aandienen, dat ook van grote waarde kan worden. Men is namelijk doende om de oude ingestorte kerktoren van Jorwerd (Fr.) weer op te bouwen. Als fun dering vond men prachtig bewaarde rood zandstenen zerken en stukgeslagen sarco phagen. 'Samen met de Utrechtse gegevens en andere feiten hoopt de heer Martin thans binnenkort de eindstreep te bereiken de datering binnen enge grenzen. JAAP STIGTER Plastic ooglens Volgens een Engelse oog specialist kan in sommige gevallen een zieke ooglens vervangen wor den door een van plastic die bijna als een echte lens werkt. Reeds zijn 25 ooglijders aldus behandeld, waarvan 22 met succes. De lens kan twee jaar in het oog blijven zonder irritatie te veroorzaken. Goedkoper cortisone Het zoeken naar een methode om cortisone op grote schaal uit overvloedig materiaal te vervaardigen schijnt thans suc ces te hebben. Een Amerikaanse fabriek bereidt cortisone door middel van een gis tingsproces dat lijkt op de bereidingswijze van penicilline. Het gevolg is dat de prijs 20% beneden de geldende wereldprijs is ge bracht. Cellulose uit bananen Cellulose kan economisch verantwoorde wijze uit bananenschillen ver vaardigd worden met eenvoudige apparatuur en met goed verkrijgbare chemicaliën. De opbrengst aan zuivere cellulose is plm. tien procent van het uitgangsmateriaal. Bekleding met lood Er is een machine geconstrueerd die zeer goedkoop diverse piaterialen met een laag iood kan bekleden, hetgeen in chemi sche toestellen vaak gewenst is. De machine doet hét werk van tien man in acht dagen binnen een etmaal.

Krantenbank Zeeland

Watersnood documentatie 1953 - kranten | 1953 | | pagina 10