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Radioakti vital 



Ablenkung der a-Strahlen im elektrischen 

 und magnetischen Felde besitzt, laBt sich 

 die Masse der a-Partikel berechnen. Es 

 ergibt sich auf diesem Wege unabhangig 

 von den spektroskopischen Versuchen (vgl. 

 Abschnitt 7a) der Nachweis, daB die a- 

 Partikeln geladene Heliumatome sind. 



Wie bei Ra-C und Polonium laBt sich 

 auch bei anderen radioaktiven Stoffen, z. B. 

 dem Uran, Thorium, den Emanationen usw. 

 eine Zahlimg der a-Partikeln ansfiihren, und 

 zur Untersuchung der Eigenschaften des 

 betreffenden Stoffes verwenden. Aus der 

 zeitlichen Abnahme der Zahl der von einem 

 radioaktiven Stotfe ausgesandten a-Par- 

 tikeln kann man z. B. seine Halbwertszeit 

 ermitteln. Durch Szintillationsbeobachtun- 

 gen hat H. Geiger die Zerstreuung be- 

 stimmen konnen, welche ein Biindel von 

 a-Strahlen bei seineni Durchgange durch 

 Metallfolien erfahrt. 



Die Zahl der a-Teilchen, die von einem 

 radioaktiven Priiparate in der Zeiteinheit 

 ausgesandt werden, ist nicht konstant, son- 

 dern unterliegt. worauf v. Schweidler 

 zuerst hingewiesen hat, zeitlichen Schwan- 

 kungen, die von den Gesetzen der Wahr- 

 scheinlichkeitstheorie beherrscht werden. 

 Naheres hieriiber s. Edg. Meyer, Jahrb. 

 d. Rad. u. Elektr. 1908; 1909. 



8c) Die in dem Vorstehenden mitgeteilten 

 Beobachtungen erlauben, eine Reihe wich- 

 tiger radioaktiver Grb'Ben zu berechnen. 



a) Volumen der Radiumemanation. 

 Unter der Voraussetzung, daB ein Radium- 

 atom bei seinem Zerfall nur eine a-Partikel 

 aussendet, und nur ein Atom der Emanation 

 erzeugt, ist die Zahl n der in 1 g Radium 

 in der Sekunde zerfallenden Radiumatome 

 und entstehenden Emanationsatome gleich 

 der Zahl der von dem Radium ausgesandten 

 a-Partikeln, d. h. es ist n == 3,4. 10 10 . Diese 

 Zahl ist nach Gleichung (5) mit der radio- 

 aktiven Konstanten AI der Emanation und 

 der Zahl N a der im Gleichgewichte vorhan- 

 denen Atome der Emanation durch die 

 Beziehung n = = Nj.Ax verbunden. Aus 

 denWerten von l l == 2,084. 10- 6 (sec- 1 ) und 

 von n berechnet sich N t zu 1,632.10 16 . 

 Die Zahl der in 1 ccm eines Gases bei Normal - 

 bedingungen des Druckes und der Tem- 

 peratur enthaltenen Molekiile ergibt sich 

 aus der Aequivalentladung eines elektro- 

 lytischen Ions und dem von Rutherford 

 und Geiger ermittelten Werte der Elemen- 

 tarladung zu N == 2,72. 10 19 . Das Volumen 

 der im Gleichgewichte mit 1 g Radium be- 

 findlichen Emanationsmenge betragt daher 

 wenn die Emanation ein einatomiges Gas 

 ist: 



N 

 V = -= l - = 



cmm. 



/5) Geschwindigkeit der Bildung 

 des Heliums aus Radium. Die Zahl 

 der von 1 g Radium im Gleichgewichtszu- 

 stande in der Sekunde ausgesandten a-Par 

 tikeln ist nach Abschnitt 8a gleich 13,6. 10 10 . 

 Das Volumen des Heliums, welches von 1 g 

 Radium im Gleichgewichtszustande gebildet 

 wird, betragt daher 5,0 10~ 9 ccm pro sec 

 oder 158 cmm pro Jahr. 



y) Warmeentwickelung des Ra- 

 diums. Aus der elektrischen Ablenkung 

 der vier Arten der vom Radium ausgesandten 

 a-Strahlen hat Rutherford berechnet, daB 

 die kinetische Energie der von 1 g Radium 

 im Gleichgewichte ausgesandten a-Strahlen 

 4,15.n.2e.l0 4 erg betragt. Hieraus be- 

 rechnet sich die Warmemenge, welche durch 

 die a-Partikeln von 1 g Radium im Gleich- 

 gewichtszustande erzeugt wird, zu 113 g cal 

 pro Stunde. 



<5) Halbwertszeit des Radiums. 

 Nach der Gleichung (5) ist die Anzahl N 2 

 der in 1 g Radium enthaltenen Atome mit 

 der Zahl n der in der Sekunde zerfallenden 

 Atome durch die Beziehung n == A 2 N 2 ver- 

 kniipft, wenn A 2 die radioaktive Konstante 

 des Radiums bedeutet. Nach dem Faraday- 

 schen Gesetz ist N 2 . e. 225,95 == 2,894. 10 14 

 elstat. E. ; demnach ist N 2 == JL75J.0 21 und 

 die Halbwertszeit des Radiums betragt 

 1780 Jahre. 



8d) Vergleich der berechneten 

 Werte mit den beobachteten. In 

 der folgenden Tabelle sind die eben berech- 

 neten Werte mit den beobachteten zusammen- 

 gestellt. 



Die Uebereinstimmung, welche hiernach 

 zwischen den Beobachtungsresultaten und 

 den berechneten Werten des Molekularge- 

 wichtes der Emanation, ihres Volumens 

 und der Heliumbildung besteht, liefert eine 

 ausgezeichnete Bestatigung fiir die Richtig- 

 keit der den Berechnungen zugrunde ge- 

 legten Annahmen. Die mitgeteilten Beob- 

 achtungsdaten der Warmeentwickelung des 

 Radiums umfassen die gesamte von dem 

 Radium unter den Versuchsbedingungen ab- 

 gegebene Warme, d. h. auBer der Warme- 

 entwickelung durch die a-Strahlen, noch 

 die durch die RiickstoBatome und einen 

 Teil der durch die /?- und y-Strahlen her- 

 vorgerufenen Warmeentwickelung. Die kine- 

 tische Energie eines RiickstoBatomes be- 

 tragt etwa 2 % derjenigen einer a-Partikel, 

 und die Zunahme der Warmeabgabe, welche 

 eintritt, wenn die /?-Strahlen vollstandig in 

 dem Kalorimeter absorbiert werden, betragt 

 nach den Beobachtungen verschiedener For- 

 scher etwa 5 % des Gesamtwertes. Die 

 auf der Absorption der a-Strahlen be- 

 ruhende Warmeentwickelung muB also etwa 

 um 7 % kleiner sein, als die gesamte Warme- 



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