N. F. VII. Nr. 30 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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S. 529 532, 1904) und neuerdings iiber das Ur- 

 element (7. Band, S. 6974, 1908) gezeigt worden 

 ist, mehrfach Tatsachen bekannt geworden, die 

 uns die Zusammengesetztheit chemischer Atome 

 nicht mehr unverstandlich erscheinen lassen. Dafi 

 aber der tiefere Einblick in das Innere des Atoms 

 und in den Mechanismus, durch welchen sich 

 dessen Aufspaltung vollzieht, so rasch ermoglicht 

 werde, war nicht entfernt zu ahnen. Der Forscher 

 stand hier zunachst machtlos eigenartigen spon- 

 tanen Kraftaufierungen der Materie gegeniiber, 

 durch welche sie gewissermafien selbst die Ge- 

 schichte ihres Werdegangs enthiillt hat; aber es 

 lag fur ihn alles daran, diese oft ratselhaften, oft 

 nur angedeuteten Zeichen, die sich ihm boten, 

 klar zu deuten und dem systematischen Experi- 

 ment dienstbar zu machen. Wenn wir versuchen, 

 im folgenden die auf diese Weise erhaltenen Re- 

 sultatc und deren allmahliche Entwicklung in den 

 wichtigeren speziellen Fallen naher zu betrachten, 

 so geschieht dies nicht zum wenigsten in der 

 Uberzeugung, dafi der Scharfsinn und die Arbeits- 

 methode eines so ausgezeichneten Forschers wie 

 Rutherford nicht weniger Bewunderung erwecken 

 wird als das ktihne Gebaude der neuesten radio- 

 aktiven Kenntnis, als dessen Bauherrn wir Ruther- 

 ford und seine Schiller in erster Linie zu be- 

 zeichnen haben. 



Es sind vor allem Uran, Thor, Radium und 

 Aktinium, in deren elementare Natur keine Zweifel 

 zu setzen sind, und die wir als primar radioaktive 

 Stoffe zu betrachten haben, d. h. nach der neueren 

 Vorstellung als Stoffe, die eine allmahliche Um- 

 wandlung erfahren. Da die Untersuchung der 

 Zerfallsprozesse von dem Studium der Erschei- 

 nungen am Thor ihren Ausgang nahm, so folgen 

 wir der historischen Entwicklung, wenn wir uns 

 zunachst den im Thor vor sich gehenden Pro- 

 zessen zuwenden. Es Hegt dies auch im Inter- 

 esse der fur die erste Einfuhrung gebotenen leich- 

 teren Verstandlichkeit, da die Verhaltnisse beim 

 Thor im Gegensatz zu denjenigen beim Radium 

 relativ einfache sind. 



Die radioaktivenUmwandlungen des Thoriums. 



a) Die Emanation und die induzierte 

 Aktivitat. 



Thoriumverbindungen senden aufier a-, ji- und 

 j'-Strahlen eine Emanation aus, die im Gegensatz 

 zu den Ausgangsstoffen die Natur eines Gases hat, 

 das aus einem Gemisch mit Luft sich bei 120 C 

 kondensiert und in seinem chemischen Verhalten 

 den tragen Gasen der Argongruppe an die Seite 

 zu stellen ist. Da die Menge gebildeter Emana- 

 tion in alien Fallen der Menge des vorhandenen 

 Thors direkt proportional ist, sind wir geneigt, 

 sie als ein Zerfallsprodukt des Thors anzusehen 

 und die Emission von Strahlenpartikeln als eine 

 durch explosionsartigen Zerfall veranlafite Begleit- 

 erscheinung zu betrachten. Die Emanation ist 

 selbst stark radioaktiv, sie sendet, wie man weifi, 



in betrachtlicher Zahl ot-Strahlen aus, d. h. positiv 

 geladene Partikel von Materie. Sie zeigt sich 

 hiernach selbst in Zerfall begriffen, und zwar ver- 

 schwinden ihre Atome mit einer Geschwindigkeit, 

 die aus dem durch Leitfahigkeitsmessungen zu 

 gewinnenden zeitlichen Abfall ihrer Aktivitat zu 

 entnehmen ist. Die Beobachtung ergibt, dafi die 

 Zahl zu einer beliebigen Zeit t vorhandener 

 Emanationsatome N durch das Gesetz N = N e ~ 

 dargestellt wird, wo N,, die anfanglich vorhandene 

 Atomzahl und }. =~ 0,0128 ist, wenn die Zeit t 

 in Sekunden gezahlt wird. Die Thoriumemana- 

 tion zerfallt hiernach in 54 Sekunden ') zur Halfte 

 derart, dafi die Zerfallsgeschwindigkeit jeweils der 

 im ganzen noch unverandert vorhandenen Atom- 

 zahl proportional bleibt. Wir wollen diese Zeit, 

 in welcher die Emanation auf die Halfte zerfallt, 

 da sie eine charakteristische Konstante derselben 

 ist, ihre Halbwertszeit oder Periode nennen. 



Als Produkte dieses Zerfalls sind nicht allein 

 die ausgesandten a-Teilchen anzusehen. Die 

 Emanation erzeugt namlich, wie wir schon friiher 

 dargetan haben, die sogenannte induzierte Radio- 

 aktivitat, indem sie den mit ihr in Beruhrung 

 kommenden Korpern die Fahigkeit erteilt, nun 

 ihrerseits Strahlen auszusenden und zwar auch 

 dann, wenn sie selbst entfernt ist. Diese Aktivitat 

 riihrt von einem materiellen Niederschlag her, der 

 infolge seiner aufierordentlich geringfiigigen Menge 

 zwar nicht direkt beobachtbar ist, dessen Eigen- 

 schaften sich aber aus dem Studium der von ihm 

 emittierten Strahlen leicht und unzweideutig er- 

 geben. Er verhalt sich wie ein fester Korper, 

 den man durch Abreiben von den Wanden, 

 auf denen er sich niederschlug, entfernen kann, 

 der sich in Sauren losen lafit und nach Abdampfen 

 des Losungsmittels wieder als Riickstand findet, 

 der durch Erhitzen iiber Rotglut sich verfliichtigt 

 und auf kiihl gehaltenen Stellen wieder absetzt. 

 Ebenso wie zwischen der Emanation und deren 

 Muttersubstanz besteht sonach auch zwischen den 

 physikalischen und chemischen Eigenschaften der 

 Emanation und ihrer Zerfallsprodukte ein deut- 

 licher Unterschied, der anzeigt, dafi die durch 

 Umwandlung auseinander hervorgegangenen Stoffe 

 eine fundamental Veranderung ihrer Konstitution 

 erfahren haben. 



Ebenso wie die Emanation ist auch der aktive 

 Niederschlag unbestandig. Er sendet a-, (i- und 

 ;'-Strahlen aus und zerfallt dabei allmahlich, denn 

 die durch jene Strahlen der Luft erteilte Leitfahig- 

 keit nimmt mit der Zeit ab. Das Gesetz des 

 Abfalls ist aber kein sehr einfaches, da die be- 

 obachtbare Aktivitatsabnahme von der Dauer der 

 vorhergegangenen Aktivierung abhangt. Wenn 

 ein Korper einige Tage lang der Emanation aus- 

 gesetzt war, so fallt die induzierte Aktivitat ziem- 

 lich genau nach einem Exponentialgesetz ab mit 



*) Wo die im gegenwartigen Bericht angegebenen Zahlen- 

 werte mit denen unserer friiheren Berichte (Bd. 3, S. 1014, 

 1904 und Bd. 5, S. 231, 1906] nicht vollig iibereinstimmen, 

 sind sie als genauere Resultate neuerer Messungen zu betrachten. 



