Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge 19. Band ; 

 tier ganzen Reihe 35. Band. 



Sonntag, den 29. August 1920. 



Nummer 85. 



Die durchdringende Hohenstrahlung. 



[Nachdruck verboten.] 



Von Karl Kuhn. 



Die Luft zeigt immer eine schwache Leitfahig- 

 keit fur die Elektrizitat. Das Leitendwerden (die 

 lonisation) der Luft erfolgt durch Strahlen, unter 

 deren Einflufl die Gasmolekiile in positiv und 

 negativ geladene Teilchen (lonen) zerfallen. Die 

 lonisation in einem geschlossenen Metallgefafl, 

 welche meist durch die Abnahme der elektrischen 

 Ladung eines hochempfindlichen Elektrometers 

 nach W u 1 f beobachtet wird, ist durch 3 Faktoren 

 bedingt: i. durch eine Eigenstrahlung oder die 

 Sekundarstrahlen der Gefafiwande, 2. durch die 

 j'-Strahlen der radioaktiven Stoffe des Erdbodens 

 und der Luft, 3. durch eine von oben kommende 

 durchdringende Strahlung, welche moglicherweise 

 kosmischen Ursprungs ist. Die zweite Ursache 

 fiir die lonenbildung in der Luft wurde bereits im 

 Jahre 1903 von Rutherford 1 ) und Cooke, 

 von Me. Lennan und' Burton' 2 ) sowie von 

 Cooke beobachtet und durch Abschirmungsver- 

 suche nachgewiesen. An der Erdoberflache sind 

 die j'-Strahlen der radioaktiven Stoffe des Bodens 

 die fast ausschliefllich wirksame Ouelle fiir die 

 lonisierung der Lufthiille, denn durch Abschirmung 

 konnte die lonenbildung auBerst stark vermindert 

 werden. So beobachtete Bergwitz 3 ) in einem 

 Steinsalzbergwerk, wo das Elektrometer von vielen 

 Meter machtigen Steinsalzwanden allseitig umgeben 

 war, die Produktion von nur 0,8 lonen pro Kubik- 

 zentimeter und Sekunde. Infolge des geringen 

 Spannungsverlustes brauchte das Elektrometer nur 

 alle Wochen einmal neu aufgeladen zu werden. 

 Die schwache Restionisation stammt aber wahr- 

 scheinlich nicht, wie N. R. Campbell 4 ) annahm, 

 von einer Eigenstrahlung der Zinkwande des loni- 

 sationsgefafies, sondern die Ursache davon ist wohl 

 eine spurenhafte Verunreinigung des Zinks mit 

 radioaktiven Stoffen. Rach Bergwitz wiirden 

 bereits 5 iO"~ 1(i g Radium in I g Zink zur lonen- 

 erzeugung geniigen. Da selbst bei Sedimentge- 

 steinen der Radium gehalt etwa 10 12 g pro Gramm 

 Gestein betragt, so ist der kleine Betrag von 

 5 IO~ 1G g pro Gramm Zink sehr wohl denkbar. 



Den radioaktiven Stoffen der Luft wurde von 

 manchen Forschern 5 ) ein betrachtlicher EinfluS 



*) Rutherford, Radioaktive Substanzen und ihre Strah- 

 hmgen. Handbuch der Radiologie, Bd. II, Leipzig 1913. 



2 ) Phys. Zeitschr., Bd. 4, S. 553 (1903). 



3 ) Elster-Geitel Festschrift, S. 594, Braunschweig 1915. 



4 ) Phil. Mag., Bd. g, S. 531 (1905) und H. Meier, Uber 

 die lonisation in geschlossenen Gefafien und die sog. durch- 

 dringende Strahlung. Dissertation Erlangen 1914. 



6 ) Literatur sielie : Meyer-Schweidler, Die Radio- 

 aktivitat, S. 477, Leipzig 1916. 



auf die lonisierung der Atmosphare zugeschrieben. 

 Die der unteren Atmosphare entstammende Strah- 

 lung muS zunachst mit der Hohe zunehmen, bis 

 der Raum, dem die auf den MeSapparat wirken- 

 den j'-Strahlen angehoren, in etwa looo m Hohe 1 ) 

 sich auf eine Vollkugel erganzt hat. Doch be- 

 tragt nach neueren Berechnungen von C h a v e a u 2 ) 

 und He Q a ) die Zahl der pro Sekunde in einem 

 Kubikzentimeter dadurch erzeugten lonen nur o 

 bis O,2. Eine eingehende Untersuchung iiber die 

 Verteilung der radioaktiven Gase (RaEm, ThEm, 

 AcEm) und ihrer Zerfallsprodukte bis hinauf in 

 grofie Hohe durch V. F. H e fi und W. S c h m i d t 4 ) 

 ergab ebenfalls den sehr geringen Einflufi der von 

 diesen Substanzen ausgehenden Strahlen auf die 

 Gesamtionisierung der Atmosphare. 



Die von oben kommende durchdringende 

 Strahlung, welche nach Gockel 5 ) sowie St. 

 Meyer und v. Schweidler 6 ) am Boden nur 

 etwa 1,5 bis 2 lonen pro Kubikzentimeter und 

 Sekunde erzeugt, wurde spat entdeckt. Die Ab- 

 nahme der lonisation in geschlossenen Gefafien 

 in Hb'hen von 50 300 m Uber dem Erdboden 

 zeigte sich nach den Messungen von Bergwitz, 7 ) 

 Me. Lennan und Macallum 8 ) sowie von Wulf 9 ) 

 (auf dem Eifelturm) nicht so bedeutend, als man 

 berechnet hatte. Da die Erdstrahlung wegen der 

 Absorption in der Atmosphare in etwa IOOO m 

 Hohe auf I /oo 10 ) abnehmen mufi, so waren Mes- 

 sungen im Freiballon notwendig. Diese wurden 

 zuerst von Gockel 11 ) angestellt. Er fand, dafi 

 die durchdringende Strahlung in den crsten paar 

 Hundert Metern etwas abnimmt; fiir grofiere Hohen 

 jedoch glaubt er nach seinen von ihm selbst als 

 nicht ganz einwandfrei bezeichneten Messungen 

 eine geringe Zunahme 12 ) der Strahlung beobachtet 

 zu haben. Bergwitz, 13 ) der zuerst auf einem 



') Schrbdinger, Wiener Ber., Bd. 121, S. 23912406 

 (1912) und Sch weidle r-Koh Irau sch, Atmospharische 

 Elektrizitat, in: L. Gratz, Handbuch der Elektrizitat und des 

 Magnelismus, Bd. 3, S. 231 (1915). 



a ) Nach Fortschritte der Physik, Bd. 69 III., S. 1617 

 (1912). 



3 ) Naturwissenschaften, Bd. 6, S. 103 (1918). 



4 ) Phys. Zeitschr., Bd. 19, S. 109 114 (1918). 

 6 ) Phys. Zeitschr., Bd. 16, S. 345352 (1915). 

 ) Naturwissenschaften, Bd. 6, S. 103 (1918). 



') Habilitatiousschrift. Braunschweig 1910. 

 s ) Phil. Mag., Bd. 22, S. 639 (1911) und Phys. Zeitschr., 

 Bd. 9, S. 440 (1908). 



") Phys. Zeitschr., Bd. II, S. 811 (1910). 

 I0 ) Schweidler und Kohlrausch 1. c. 

 ") Phys. Zeitschr,, Bd. u, S. 280. (1910). 



12 ) Ebenda, Bd. 12, S. 595 (1911). 



13 ) Bergwitz 1. c. 



