Nr. 39. 1909. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



XXIV. Jahrg. 499 



schneller Bewegung, eine unabhängige Existenz be- 

 eilten können, ist noch viel Raum für Diskussionen 

 über die wirkliche Konstitution der Elektronen, wenn 

 ein solcher Ausdruck hier angewendet werden darf, 

 und über die Rolle, die sie in der Struktur des Atoms 

 spielen. Wenig Zweifel kann darüber herrschen, daß 

 das Atom ein komplexes System ist, das aus einer 

 Anzahl positiv und negativ geladener Massen bestellt, 

 die hauptsächlich durch elektrische Kräfte im Gleich- 

 gewicht gehalten werden; aber es ist schwer, die 

 relative Wichtigkeit der Rolle anzugeben , die die 

 Träger der positiven und negativen Elektrizität spielen. 

 Während die negative Elektrizität als besonderes Wesen 

 im Elektron existieren kann, fehlt noch der entschei- 

 dende Beweis für die Existenz eines entsprechenden 

 positiven Elektrons. Es ist nicht bekannt, wieviel 

 von der Masse eines Atoms von den Elektronen oder 

 anderen sich bewegenden Ladungen herrührt, oder ob 

 ein von der elektrischen Masse ganz verschiedener 

 Massentypus existiert. Ein Fortschritt in dieser Rich- 

 tung muß verschoben werden, bis eine klarere Kennt- 

 nis gewonnen ist von dem Charakter und der Struktur 

 der positiven Elektrizität und von ihrer Beziehung zu 

 dem negativen Elektron. 



Der allgemeine experimentelle Augenschein weist 

 darauf hin, daß die Elektronen zwei verschiedene 

 Rollen spielen in dem Aufbau des Atoms , eine als 

 lose angefügte und leicht entfernbare Trabanten oder 

 Anlieger des Atomsystems und die andere als wesent- 

 liche Bestandteile der inneren Struktur des Atoms. 

 Die erstere, welche leicht losgelöst oder in Schwingung 

 versetzt werden kann, hat wahrscheinlich einen 

 wichtigen Anteil bei der Verbindung der Atome zu 

 Molekülen und in den Spektren der Elemente; die 

 letztere, welche mit viel stärkeren Kräften am Ort fest- 

 gehalten wird, kann nur frei gemacht werden als Re- 

 sultat einer Explosion des Atoms, die den Zerfall des 

 Atoms in sich schließt. So z. B. scheint das Frei- 

 machen eines Elektrons mit langsamer Geschwindig- 

 keit durch gewöhnliche Laboratoriumsmittel die 

 Stabilität des Atoms nicht zu gefährden , aber das 

 Austreiben eines Elektrons mit hoher Geschwindigkeit 

 aus einer radioaktiven Substanz begleitet die Um- 

 wandlung des Atoms. 



Die Vorstellung, daß die Atome der Elemente 

 komplexe Gebilde sind, aufgebaut entweder aus 

 leichteren Atomen oder aus Atomen einer Grundsub- 

 stanz, ist lange der Wissenschaft vertraut. Bisher 

 ist kein direkter Beweis für den Aufbau eines Atoms 

 von höherem Atomgewicht aus einem niedrigeren 

 Atomgewichtes erbracht worden , aber in dem Falle 

 der radioaktiven Substanzen haben wir einen ent- 

 scheidenden und bestimmten Beleg, daß manche Ele- 

 mente den umgekehrten Prozeß des Zerfalls zeigen. 

 Es mag bezeichnend sein, daß dieser Prozeß nur 

 beobachtet worden ist in Atomen von höchsten Atom- 

 gewichten, wie Uraniuni, Thorium und Radium. Mit 

 Ausnahme vielleicht des Kaliums ist kein verläßlicher 

 Beweis vorhanden, daß ein ähnlicher Prozeß bei anderen 

 Elementen stattfindet. Die Umwandlung des Atoms 



einer radioaktiven Substanz scheint aus einer Atom- 

 explosion von großer Intensität zu folgen, bei der ein 

 Teil des Atoms mit großer Geschwindigkeit ausge- 

 schleudert wird. In der Mehrzahl der Fälle wird ein 

 «-Teilchen oder Heliumatom emittiert, in einigen 

 Fällen ein Elektron mit hoher Geschwindigkeit, 

 während wenig Substanzen umgewandelt werden ohne 

 das Erscheinen einer auffindbaren Strahlung. Die 

 Tatsache, daß die a-Teilchen aus einer einfachen 

 Substanz sämtlich mit einer gleichen und sehr hohen 

 Geschwindigkeit ausgeschleudert werden, legt die 

 Wahrscheinlichkeit nahe, daß das geladene Heliumatoni 

 vor seiner Emission eine schnelle Kreisbahnbewegung 

 im Atom besitzt. Gegenwärtig fehlt jeder bestimmte 

 Beweis für die Ursachen, die bei diesen Atomumwand- 

 lungen tätig sind. 



Da in einer großen Zahl von Fällen die Umwand- 

 lungen der Atome begleitet sind von dem Austreiben 

 von einem oder mehreren geladenen Heliumatomen, 

 ist es schwer, dem Schluß auszuweichen, daß die Atome 

 der radioaktiven Elemente zum Teil wenigstens aus 

 Heliumatomen aufgebaut sind. Es ist sicherlich sehr 

 merkwürdig und mag sich von großer Bedeutung er- 

 weisen, daß Helium, das vom gewöhnlichen chemischen 

 Standpunkt ein inaktives Element ist, einen so wich- 

 tigen Anteil hat an der Konstitution der Atome von 

 Uranium, Thorium und Radium. 



Das Studium der Radioaktivität hat nicht nur 

 viel Licht verbreitet auf den Charakter der Atom- 

 umwandlungen, sondern es hat auch zur Entwickelung 

 von Methoden geführt zur Entdeckung der Anwesen- 

 heit von fast unendlich kleinen Mengen von radio- 

 aktiver Materie. Es ist bereits hervorgehoben worden, 

 daß zwei Methoden — eine elektrische und eine op- 

 tische — ■ ersonnen worden sind zur Entdeckung eines 

 einzelnen «-Partikels. Durch die Anwendung der 

 optischen oder Szintillationsmethode ist es möglich, 

 die Anzahl der a-Teilchen genau zu zählen, wenn nur 

 eins in der Minute ausgesandt wird. Es ist folglich 

 nicht schwer, die Umwandlung irgend einer radio- 

 aktiven Substanz zu verfolgen , wenn nur ein Atom 

 in der Minute zerfällt, vorausgesetzt daß ein «-Teil- 

 chen die Umwandlung begleitet. In dem Falle einer 

 schnell sich umwandelnden Substanz, wie der Aktinium- 

 emanation, die eine Halbierungsperiode von 3,7 Se- 

 kunden hat, ist es möglich, mit Sicherheit die An- 

 wesenheit, wenn nicht eines einzelnen Atoms, so jeden- 

 falls von wenigen Atomen zu entdecken, während die 

 Anwesenheit von einem Hundert von Atomen einen 

 unbequem großen Effekt geben würde. Das Zählen der 

 Szintillationen liefert eine äußerst wirksame und di- 

 rekte quantitative Methode, die Eigenschaften der 

 radioaktiven Substanzen , die «-Teilchen aussenden, 

 zu studieren. Es ist nicht nur eine einfache Sache, 

 die Menge von «-Teilchen zu zählen, die in einem 

 gegebenen Zeitintervall ausgestoßen werden, sondern 

 es ist auch z. B. möglich, durch passend angeordnete 

 Versuche zu entscheiden, ob ein, zwei oder mehr 

 a-Teilchen ausgetrieben werden beim Zerfall eines 

 einzelnen Atoms. 



