Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



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Fortschritte auf dem Gresamtgetoete der laturwissenschaften. 



XXI. Jahrg. 



10. Mai 1906. 



Nr. 19. 



Über die spontane Ionisierung der Luft 

 und anderer Gase. 



Von Prof. H. Geitel (Wolfenbüttel). 

 (Vorgetragen in der Sitzung der Deutschen Physikalischen Ge- 

 sellschaft am 26. Januar 1906.) 



(Fortsetzung.) 



II. 



Mit dem Nachweise der ständigen Ionisierung so- 

 wohl der freien Luft der Atmosphäre wie auch be- 

 grenzter Volumina von Luft und anderen Gasen — 

 denn in diesen ist die Erscheinung qualitativ die- 

 selbe — , stehen wir vor einer Frage, die bis jetzt 

 noch nicht als völlig ausreichend beantwortet gelten 

 kann; es ist die nach der Ursache und dem etwaigen 

 Zusammenhange dieser Eigenschaft mit den physika- 

 lischen Bedingungen, denen das Gas unterworfen ist. 



Man könnte in der normalen Ionisierung ein dem 

 gasförmigen Zustande bei gewöhnlicher Temperatur 

 zukommendes Merkmal sehen, das von ihm nicht zu 

 trennen ist, etwa in der Art, daß die verborgene Be- 

 wegung , die man nach der kinetischen Theorie in 

 dem Gase annimmt, auf irgend eine Weise die Ab- 

 spaltung von Ionen aus den neutralen Molekülen be- 

 wirke , wobei vielleicht auch der Kontakt mit den 

 einschließenden Wänden von Einfluß sein könnte. 

 In bester Weise würde mit dieser Vorstellung über- 

 einstimmen, daß in der Glühhitze die Leitfähigkeit 

 aller Gase zu sehr merklichen Beträgen ansteigt. 



Andererseits kann man an ionisierende Strahlungen 

 denken, die von den Wänden oder der ferneren Um- 

 gebung oder schließlich aus dem Gase selbst stammen. 

 Von vornherein lag diese letztere Gedankenreihe, die 

 die Selbstionisierung der Gase mit der Radioaktivität 

 in Verbindung bringt, keineswegs nahe, da die Radio- 

 elemente zu der Zeit, als die spontane Ionisierung 

 der Luft gefunden wurde , als ungemein spärlich in 

 der Natur verbreitet angesehen werden mußten , so 

 daß ihr Anteil an einer anscheinend allgemeinen 

 Eigenschaft gasförmiger Körper kaum denkbar 

 erschien. 



Wie es gekommen ist, daß der Gedanke an die 

 Einwirkung von Strahlungen trotzdem die größere 

 Wahrscheinlichkeit — ja man darf sagen Gewißheit 

 — für sich gewonnen hat, dies zu verfolgen, wird 

 vielleicht einiges Interesse gewähren. 



Auf diesen Weg leitete eine Bemerkung , die sich 

 bei den ersten Versuchen über Elektrizitätszerstreuung 



in geschlossenen Räumen aufgedrängt hatte. Die 

 Ionisierung der Luft wuchs im Laufe der Zeit lang- 

 sam bis zu einem Grenzwerte an 1 ). Die Erscheinung 

 zeigte sich gleichmäßig an gewöhnlicher, wie an 

 sorgfältig staubfrei gemachter Luft, so daß sie nicht 

 etwa auf die allmähliche Selbstreinigung der Luft 

 vom Staube und die dadurch bedingte größere Be- 

 weglichkeit der Ionen zurückgeführt werden durfte 2 ). 

 Sie erinnerte in ihrem ganzen Bilde lebhaft an die 

 Wirkung radioaktiver Emanationen; wie diese sich 

 aus ihrer Muttersubstauz entwickeln und die Wände 

 des Versuchsraumes mit sogenannter induzierter Ak- 

 tivität bekleiden, die ihrerseits eine neue Quelle von 

 Strahlung und daher auch der Ionisierung wird , so 

 schien in der abgeschlossenen Luft ebenfalls eine 

 Emanation sich zu verbreiten , die die Leitfähigkeit 

 bis zu einem Maximum steigerte. Letzteres ist 

 offenbar erreicht, wenn die radioaktiven Umwand- 

 lungsprodukte der Emanation in gleichem Maße ver- 

 schwinden, wie sie sich neu bilden. 



Diese soeben geschilderte Zunahme der Selbst- 

 ionisierung abgeschlossener Luftmassen ist von vielen 

 Beobachtern wieder gefunden, andere haben sie nicht 

 erhalten. Jetzt, nachdem man erkannt hat, daß sie 

 wirklich radioaktiven Ursprunges ist, kann diese 

 Verschiedenheit der Ergebnisse nicht mehr befremden, 

 nicht alle Materialien geben eben solche Emanation 

 aus. Am leichtesten ist die Erscheinung wohl in 

 Glasrezipienten bemerkbar, in Metallgefäßen, z. B. 

 solchen aus Zinkblech, haben wir sie auch nicht er- 

 halten 3 ). 



Lassen wir diese später gewonnene Einsicht vor 

 der Hand beiseite und beschränken uns auf die Tat- 

 sache selbst, so war festgestellt, daß gestandene Luft 

 besser leitet als frisch aus der Atmosphäre ent- 

 nommene. War diese Beobachtung allgemein richtig, 

 so mußte solche Luft, die etwa in Höhlen oder unter- 

 irdischen Räumen von konstanter Temperatur lange 

 Zeit stagniert hatte, von vornherein das Maximum 

 der Ionisierung zeigen. Die Probe fiel im Sinne der 

 Erwartung aus, führte aber auf Beträge der lonisie- 



') H. Geitel, Phys. Zeitschr. 2, 116, 1900. 



2 ) J. Elster und H. Geitel, Ebenda 2, 590, 1901. 



3 ) Zusatz : Bei dieser Erscheinung ist die Gefahr einer 

 Täuschung durch eine radioaktive Infektion des Versuchs- 

 raumes (vgl. weiter unten) besonders groß. Vielleicht rührt 

 daher die große Verschiedenheit der von den einzelnen 

 Beobachtern gemachten Erfahrungen. 



