Cliemisclie Elemente 



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senden staudig Strahlen aus, die eine photo- 

 graphische Platte schwarzen und die Luft 

 ionisieren, d. h. elektrisch leitend machen. 

 Man nennt solche Elemente radioaktiv. 

 Als MaB fur die Radioaktivitat dient meist 

 das lonisationsvermogen der Stoffe. Man 

 bestimmt mit einem sehr empfindlichen 

 Elektroskop die Leitfahigkeit der sie um- 

 gebenden Luft. Von den alten bekannten 

 Elementen sind nurUran und Thor schwach 

 radioaktiv. Frau Curie isolierte 1898 aus 

 der Uranpechblende einige Zentigramm 

 eines stark radioaktiven Elemeutes, dem 

 sie den Namen ,,Radium" gab. Das Radium 

 erzeugt auBer der Strahlung standig sehr 

 kleine Mengen einer gasformigen ,,Emana- 

 tion", die wiederum radioaktiv ist. Aber 

 ihre Radioaktivitat nimmt ziemlich schnell 

 ab und zwar nach einem ganz bestimmten 

 Gesetz: sie sinkt in 3,86 Tagen auf die Half te. 

 Dabei entstehen nacheinander eine Reihe 

 von neuen radioaktiven Substanzen, die 

 als unwagbare Ueberziige auf der Ober- 

 flache der GefaBwande haften (induzierte 

 Radioaktivitat). Jede dieser Uebergangs- 

 formen hat wie die Radiumemanation eine 

 charakteristische Zeitkonstante fiir die Ab- 

 nahme ihrer Radioaktivitat. Dem Radium 

 ahnlich verhalten sich das Thorium und das 

 Aktinium, ein zu den seltenen Erclen ge- 

 horiges Element. 



Bei den Elementeu Uran, Thor und 

 Radium ist eine Abnahme der Radioaktivi- 

 tat auch in Jaliren nicht beobachtet worden. 

 Trotzdem laBt sich berechnen, daB auch ihre 

 Aktivitat dauernd schwindet. Die Zeit, in der 

 sie auf die Halfte sinkt, ist schatzungsweise 



fiir Uran 6000000000 Jahre 



Thorium 30000000000 

 Radium 2000 



Das Radium selbst scheint iiber einige 

 Zwischenstufen hinweg aus dem Uran ent- 

 standen zu sein, da es sich stets in uran- 

 haltigen Mineralien findet. Man gliedert 

 deshalb die radioaktiven Stoffe in drei Fa- 

 mih'en, an deren Spitze die drei Elemente 

 [Iran, Thor und Aktiuiuni stehen. Die drei 

 Familien haben zusammen etwa 30 Glieder, 

 von denen nur 4 in der Elemententabelle vor- 

 kommen, denn von den neuentdeckten Stoffen 

 habeu nur Radium und in jiingster Zeit das 

 ,,Niton" (die Radiumemanation) bisher in 

 so groBer Menge gewonnen werden konnen, 

 daB eine Atomgewichtsbestimmung moglich 

 war. Beim Niton stand fiir jede Messung nur 

 ein KubikmiUimeter des Gases zur Verfiigung 

 (Ramsay). Beide Elemente haben sich zwang- 

 los in das System einordnen lassen : das Ra di - 

 u m unter das Baryum, dem es in seinen Re- 

 aktionen auBerst ahnlich ist, das Niton zu 

 den Edelgasen, denen es in seiner chemischen 

 Inaktivitat folgt. Wir haben keinen Grund 



zu bezweifeln, daB auch die ubrigen Glieder 

 der radioaktiven Gruppen als Elemente 

 aufzufassen sind, wenn wir auch vou ihnen 

 oft wenig mehr wissen, als die Zeitkonstante 

 ihres Zerfalls. Die unbestandigen radio- 

 aktiven Elemente bezeichnet man mit dem 

 gemeinsamen Namen ,,Metabole". 



Dieheute allgemein angenommene Theorie 

 der Radioaktivitat ist von Rutherford und 

 S o d d y aufgestellt worden (1903). Sie nehmen 

 an, daB die Atome der radioaktiven Elemente 

 explosionsartig zerfallen, und zwar wie dieMole- 

 kiile bei eiuer gewohnlichen chemischen Re- 

 aktion, inamer nur ein bestimmter Bruchteil 

 der Atome, der in jedem Augenblick der gerade 

 vorhandenen Gesamtzahl der Atome propor- 

 tional ist. Daraus laBt sich das experimentell 

 ermittelte Zeitgesetz fiir den Zerfall radio- 

 aktiver Systeme theoretisch ableiten. Bei 

 dem Atomzerfall wird Energie in Form von 

 Strahlungen frei, die der ganzen Erschei- 

 nung ihren Namen gegeben haben. AuBer- 

 dem aber entstehen neue Stoffe, die wiederum 

 radioaktiv sein konnen. So ist das Radium 

 wahrscheinlich als ein Zerfallprodukt des 

 Urans, das Niton sicher als Zerfallprodukt des 

 Radiums aufzufassen. Von grb'Bter Bedeu- 

 tung war die Entdeckung Ramsays (1903), 

 daB aus der Radiumemanation Helium 

 entsteht. Wenn man u'ber die elementare 

 Natur der Radiumemanation noch im Zweifel 

 sein konnte, so war bei dem Uebergang des 

 Radiums (oder seiner Emanation) in Helium 

 zum ersten Male die Transmutation eines 

 Elementes in ein anderes experimentell er- 

 wiesen. Mittlerweile ist nachgewiesen 

 worden, daB Helium aus alien radioaktiven 

 Elementen entsteht, die a-Strahlen aus- 

 senden, und daB die a-Strahlen nichts 

 anderes als elektrisch positiv geladene 

 Heliumatome sind, die von der radio- 

 aktiven Substanz mit groBer Geschwindigkeit 

 fortgeschleudert werden. Von den ubrigen 

 Strahlen der radioaktiven Stoffe kommen 

 hier noch die ^-Strahlen in Betracht; sie 

 sind in ihrem Wesen den Kathodenstrahlen 

 gleich, und bestehen wie diese aus negativ 

 geladenen Elektrizitatsatomen oder Elek- 

 tronen, die sich nahezu mit Lichtgeschwin- 

 digkeit bewegen. Ihre (scheinbare) Masse 



ist etwa 1^7^- von der eines Wasserstoff- 



atoms. Aus den bisherigen Ergebnissen darf 

 geschlossen werden, daB Heliumatome und 

 Elektronen einen wesenthchen Anteil an 

 dem Auf ban der Elementaratome haben. In 

 der Famih'e des Radiums wird das besonders 

 deutlich. Durch Abspaltung von einem 

 Heliumatom (Atomgewicht 4) geht das 

 Radiumatom (Atomgewicht 226.4) in die 

 Radiumemanation (Atomgewicht 222,4) iiber. 

 Diese gibt nacheinander noch vier Metabole 

 die a-Strahlen aussenden. Als (inaktives) 



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