Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XIX. Jahrg. 



28. Juli 1904. 



Nr. 30. 



E. Rutherford : Die Aufeinanderfolge von 

 Umwandlungen in radioaktiven Körpern. 



(Bakerian Lecture, gehalten am 19. Mai 1904 vor der 

 Royal Society. Auszug. Proceedings of the Royal Society 

 1904, vol. LXXIU, p. 493—496.) 



Von Rutherford und Soddy ist gezeigt worden, 

 daß die Radioaktivität der Radioelemente stets be- 

 gleitet ist von der Bildung einer Reihe neuer Stoffe, 

 welche einige bezeichnende physikalische und che- 

 mische Eigenschaften besitzen. Diese neuen Sub- 

 stanzen werden nicht gleichzeitig erzeugt, sondern 

 entstehen infolge einer Aneinanderreihung von Verän- 

 derungen, die in den Radioelementen ihren Ursprung 

 nehmen. Die Radioaktivität dieser Produkte ist keine 

 bleibende, sondern nimmt, in den meisten Fällen nach 

 einem Exponentialgesetz , mit der Zeit ab. Jedes 

 Produkt hat eine charakteristische Art des Verschwin- 

 dens ihrer Aktivität, welche bisher durch keinen 

 physikalischen oder chemischen Eingriff verändert 

 worden ist. Das Gesetz des Abklingens ist erklärt 

 worden durch die Annahme, daß das Produkt eine 

 Veränderung nach demselben Gesetze erleidet wie 

 eine monomolekulare Umwandlung in der Chemie. Die 

 Änderung tritt ein infolge der Ausstoßung eines 

 «- oder ß- Teilchens oder beider, und die Aktivität 

 eines jeden Produktes ist ein Maß seiner Anderungs- 

 geschwindigkeit. Während die den Emanationen ähn- 

 lichen Produkte und das Ur X ihre Aktivität nach 

 einem Exponentialgesetz verlieren, verliert der Ema- 

 nationsstoff X, der die Erscheinungen der induzierten 

 Aktivität erzeugt, seine Aktivität nicht nach einem 

 einfachen Exponentialgesetz. Die Experimente von 

 Miss Brooks und dem Verf. sowie von Curie und 

 Danne haben gezeigt, daß das Verschwinden der in- 

 duzierten Aktivität des Radiums sehr kompliziert ist 

 und von der Zeit abhängt, die die induzierende Ur- 

 sache, das ist die Emanation, eingewirkt hat. Der 

 Verf. hat nachgewiesen, daß die induzierte Aktivität, 

 die in einem Körper hervorgebracht wird, der kurze 

 Zeit der Thoriumemanation exponiert ist, zuerst einige 

 Stunden lang zunimmt, durch einen maximalen Wert 

 hindurchgeht und dann mit der Zeit nach einem Ex- 

 ponentialgesetz abnimmt. 



In der Abhandlung sind die Kurven des Abklingens 

 der induzierten Aktivität von Radium und Thorium 

 sowohl für kurzes wie für langes Exponieren in 

 Gegenwart der Emanationen angegeben, und es wird 

 gezeigt, daß das Gesetz der Änderung der Aktivität 



mit der Zeit vollständig erklärt werden kann nach 

 der Theorie, daß die Emanation X des Thoriums und 

 die des Radiums zusammengesetzt sind und eine 

 Reihe sich folgender Umwandlungen erleiden. 



Die mathematische Theorie der aufeinander- 

 folgenden Änderungen wird im einzelnen gegeben 

 und es wird ein Vergleich durchgeführt zwischen den 

 theoretischen und experimentellen Kurven, die man für 

 die Veränderung der induzierten Aktivität mit der Zeit 

 erhalten hat. Bei dem Thorium findet man, daß zwei 

 Veränderungen der Emanation X auftreten. Die erste 

 Veränderung ist eine „strahlenlose", das heißt die 

 Umgestaltung ist nicht begleitet von dem Erscheinen 

 der es-, ß- oder y- Strahlen. Die zweite Veränderung 

 läßt alle drei Arten von Strahlen entstehen. 



Das Abklingen der Radioaktivität der Emanation X 

 des Radiums hängt in hohem Grade davon ab, ob 

 die a- oder die ß-Strahlen als Mittel für die Messungen 

 benutzt werden. Die mittels der ß-Strahlen erhaltenen 

 Kurven sind stets mit denen identisch, die man mittels 

 der y-Strahlen erhalten; dies zeigt, daß die ß- und 

 y- Strahlen stets gemeinsam und in demselben Ver- 

 hältnis auftreten. Die komplizierten Kurven des 

 Abklingens, die man für die verschiedenen Strahlungs- 

 typen und für verschiedene Expositionszeiten erhalten, 

 können vollkommen erklärt werden durch die An- 

 nahme, daß drei schnelle Veränderungen in dem 

 von der Emanation abgelagerten Stoffe vor sich 

 gehen, nämlich: 



1. Eine schnelle Veränderung, welche nur a-Strah- 

 len erzeugt und in welcher die Hälfte des Stoffes in 

 etwa drei Minuten umgewandelt wird. 



2. Eine „strahlenlose" Veränderung, in welcher 

 die halbe Masse in 21 Minuten umgewandelt wird. 



3. Eine Änderung, welche a-, ß- und y- Strahlen 

 zusammen entstehen läßt und in welcher die Hälfte 

 der Substanz in 28 Minuten umgewandelt wird. 



Eine ähnliche strahlenlose Änderung tritt, wie 

 gezeigt wird, in der „Emanationssubstanz" von 

 G i e s e 1 auf. 



Das Vorkommen einer strahlenlosen Umwandlung 

 bei den drei radioaktiven Körpern ist von hervorragen- 

 dem Interesse. Da die Änderung von Strahlen nicht 

 begleitet ist, kann sie nur entdeckt werden durch 

 ihre Wirkung auf die Änderung oder die Änderungen, 

 welche folgen. Der Stoff der strahlenlosen Änderung 

 wird nach demselben Gesetze umgewandelt wie die 

 anderen Änderungen. Man kann annehmen, daß die 



