Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem (xesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XXV. Jahrg. 



29. September 1910. 



Nr. 39. 



Edgar Meyer: Über dieStruktur dery-Strahlen. 



(Sitzungsberichte der Berliner Akademie der Wissenschaften 

 1910, S. 647—662.) 



Über die Natur der y- Strahlen besteben verschiedene 

 Hypothesen, die im allgemeinen parallel gehen mit den 

 Auffassungen vom Wesen der Röntgenstrahlen. Am 

 verbreitetsten ist wohl die Annahme, daß die y-Strahlen 

 gleich den Röntgenstrahlen elektromagnetische Äther- 

 impulse sind, die sich von den gewöhnlichen Licht- 

 strahlen durch den Mangel eines rein periodischen 

 Charakters unterscheiden. Sie entstehen, wenn Elek- 

 tronen eine Beschleunigung oder Verzögerung er- 

 fahren. Entgegen dieser Annahme vertritt be- 

 sonders H. Bragg die Hypothese, daß auch die 

 y- Strahlen ähnlich wie die «- und ß- Strahlen einen 

 korpuskularen Charakter besitzen, und zwar neutrale 

 (elektrisch ungeladene) Teilchen darstellen, hervor- 

 gegangen aus der Vereinigung eines «- und eines 

 /3-Teilchens. Schließlich tritt als dritte Theorie die 

 Lichtquantenhypothese hinzu (Einstein, Stark), 

 der zufolge die elektromagnetische Energie eines 

 „y- Quantums" in einem kleinen Volumen konzentriert 

 bleibt und sich nur nach einer bestimmten Richtung 

 bin fortpflanzt. Die beiden letzten Theorien haben 

 das Gemeinsame, daß nach ihnen die Strahlung nicht 

 gleichmäßig über den Raumwinkel verteilt ist, sondern 

 es gibt bestimmte Richtungen maximaler Energiedichte. 

 Herr Meyer bezeichnet dieses Verhalten als anisotrope 

 Struktur der Strahlung im Gegensatz zu isotroper 

 Struktur, bei der die Strahlung über den ganzen 

 Raumwinkel 4Jt verteilt ist. 



Um experimentell zu entscheiden, ob die y- Strah- 

 lung isotrope oder anisotrope Struktur besitzt, bedient 

 sich Verf. derselben Überlegung, die E.V. Seh weidler 

 kürzlich bei Besprechung desselben Problems dar- 

 gelegt hat (vgl. Rdsch. 1910, XXV, 381). In einem 

 Punkte A sei eine y- strahlende Substanz vorhanden, 

 um A sei eine Kugel vom Radius H beschrieben und 

 auf dieser ein Flächenstückchen vom Inhalt F abge- 

 grenzt. Besitzt nun die y- Strahlung eine anisotrope 

 Struktur, so wird die sich in F bemerkbar machende 

 Anzahl von Elementar prozessen Z proportional F 

 und umgekehrt proportional B 2 sein. Ist dagegen die 

 Strahlung isotrop, so wird zwar die Intensität der 

 Wirkung in F der obigen Proportionalität gehorchen, 

 die Anzahl der in F pro Zeiteinheit stattfindenden 

 Wirkungen aber muß von F und R unabhängig sein. 



DieEntscheidung zwischen Isotropie und Anisotropie 

 der }/- Strahlung kann sonach durch eine Zählung der 



in F pro Zeiteinheit eintreffenden y-Wirkungen und 

 eine Untersuchung, wie diese Anzahl von F und H 

 alihängt, getroffen werden. Als einfachste Methode 

 der Zählung bietet sich die Bestimmung der 

 Schweidlerschen zeitlichen Schwankungen der radio- 

 aktiven Strahlung. Danach ist die prozentische 

 Abweichung S von der pro Zeiteinheit zerfallenden 



Atomzahl Z durch die Beziehung gegeben £ = — =.- 



\jz 



Bei isotroper Verteilung der y- Strahlung muß £ von 

 F unabhängig sein. Bei Anistropie hingegen ist Z 



proportional F, somit £ proportional — =• 



Zur Ausführung dieser Versuche diente ein Präparat 

 von 16 mg Radiumbromid. Dasselbe lag im Mittel- 

 punkt einer 0,8 cm starken Halbkugel A aus Blei von 

 7 cm innerem Radius. Innerhalb und konzentrisch 

 mit dieser befanden sich zwei je 1 mm starke Halb- 

 kugeln aus Messingblech von 3 bzw. 4 cm äußerem 

 Radius. Durch passend angebrachte Bleiblenden 

 konnte die Strahlung des Radiums auf gewisse Raum- 

 winkel beschränkt werden. Da die Strahlen des Ra, 

 bevor sie in den Raum zwischen der äußeren Messing- 

 halbkugel B und der Bleikugel A gelangen, 2 mm 

 Messing durchdringen müssen , so sind die dahin 

 kommenden Strahlen nur y- Strahlen. Die Halbkugeln 

 B und A begrenzen sonach einen Kondensatorraum, 

 in dem durch y- Strahlen Ionisation hervorgerufen 

 wird. An die Halbkugel A ist in der üblichen Weise 

 ein Elektrometer angeschlossen, dessen Aufladung in- 

 folge der Ionisation durch einen Gegenstrom kompensiert 

 wurde. Waren also keine Ionisationsschwankungen 

 vorhanden, so mußte das Elektrometer stets auf Null 

 stehen. Die Elektrometerausschläge gaben daher 

 direkt die Ionisationsschwankungen an. Verf. zeigt 

 nun durch eine einfache Berechnung, wie die elektro- 

 metrischen Messungen zur Entscheidung der Frage, 

 ob die y- Strahlen isotrope oder anisotrope Struktur 

 besitzen, verwertet werden können. Die y- Strahlen 

 rufen durch die Ionisation im Gase einen Sättigungs- 

 strom hervor, dessen Stärke natürlich von dem Strahlen- 

 kegel abhängt, der aus der gesamten y- Strahlung in 

 der oben angegebenen Weise ausgeblendet wird. Ist 

 nun die Strahlung anisotroper Natur, so müssen 

 sich die bei verschiedenen Blenden beobachteten 

 Schwankungen £ wie die Quadratwurzeln aus den zu- 

 gehörigen Sättigungsströmen verhalten. Bei isotroper 

 Struktur dagegen sind die Schwankungen den 

 Sättigungsströmen direkt proportional. 



