500 XXIV. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1909. Nr. 39. 



Die Möglichkeit der Ermittelung eines einzigen 

 Stoffatoms hat in dem Studium der diskontinuierlichen 

 Erscheinungen ein neues Untersuchungsfeld eröffnet. 

 Das experimentelle Gesetz der Umwandlung der 

 radioaktiven Materie z. B. drückt nur die mittlere 

 Umwandlungsgeschwindigkeit aus; aber mit Hilfe der 

 Szintillations- oder der elektrischen Methode ist es 

 möglich, durch das Experiment direkt das wirkliche 

 Intervall zu bestimmen zwischen dem Zerfall der 

 successiven Atome und das Wahrscheinlichkeitsgesetz 

 der Verteilung der «-Teilchen um den durchschnitt- 

 lichen Wert. 



Ganz abgesehen von der Wichtigkeit des Studiums 

 radioaktiver Veränderungen, liefern die Strahlungen 

 aus den aktiven Körpern sehr wertvolle Auskunft 

 über die Wirkungen, die durch Teilchen hoher Ge- 

 schwindigkeit beim Durchsetzen von Materie hervor- 

 gebracht werden. Die drei Strahlungstypen, die 

 «-, ß- und y-Strahlen, die von aktiven Körpern emittiert 

 werden , unterscheiden sich sehr in ihrem Charakter 

 und ihrer Durchdringungsfähigkeit durch Materie. 

 Die a-Teilchen z. B. werden ganz aufgehalten durch 

 ein Blatt Notenpai^ier , während die y-Strahlen aus 

 dem Radium leicht entdeckt werden können, nachdem 

 sie 20 cm Blei durchsetzt haben. Die Unterschiede 

 im Charakter der Absorption der Strahlungen rühren 

 zweifellos zum Teil her von dem Unterschied im 

 Strahlungstypus und zum Teil von dem Unterschied 

 der Geschwindigkeit. 



Der Charakter der von deu «- und ß- Teilchen 

 hervorgebrachten Wirkungen wird am einfachsten an 

 Gaseu studiert. Das «-Teilchen hat so große Be- 

 wegungsenergie, daß es sich durch die Moleküle des 

 Gases auf seiner Bahn stürzt und in seinem Gefolge 

 mehr als hunderttausend ionisierte oder dissoziierte 

 Moleküle zurückläßt. Nachdem es einen gewissen 

 Abstand durchwandert hat, verliert das K-Teilchen 

 plötzlich seine charakteristischen Eigenschaften und 

 verschwindet aus dem Bereich unserer Beobachtungs- 

 methoden. Zweifellos verliert es schnell seine große 

 Geschwindigkeit, und nachdem seine Ladung neu- 

 tralisiert worden , wird es ein wanderndes Helium- 

 atom. Die von dem a-Teilchen erzeugte Ionisation 

 scheint darin zu bestehen, daß ein oder mehrere Elek- 

 tronen langsamer Geschwindigkeit aus dem Molekül 

 frei gemacht werden , aber im Falle von komplexen 

 Gasen ist zweifellos der Akt der Ionisation begleitet 

 von einer chemischen Dissoziation des Moleküls selbst, 

 obschon es schwer ist zu entscheiden, ob diese Disso- 

 ziation eine primäre oder sekundäre Wirkung ist. 

 Die von «-Teilchen erzeugte chemische Dissoziation 

 eröffnet uns ein weites Untei'suchungsf eld , auf dem 

 bisher nur ein Anfang gemacht worden ist. 



Das /J-Teilchen unterscheidet sieh vom «-Teilchen 

 durch sein viel größeres Vermögen Materie zu durch- 

 dringen und die sehr kleine Zahl von Molekülen, die 

 es ionisiert, verglichen mit dem «-Teilchen , das den- 

 selben Weg im Gase durchsetzt. Es wird sehr leicht 

 aus seinem Wege abgelenkt durch Begegnungen mit 

 den Gasmolekülen , und es liegt starker Beweis vor, 



daß das ß-Teilchen , ungleich dem «-Teilchen , von 

 einem Molekül aufgehalten oder eingefangen werden 

 kann , wenn es mit sehr großer Geschwindigkeit 

 wandert. 



Wenn man die große Bewegungsenergie des 

 «-Teilchens und die geringe Energiemenge, die beim 

 Ionisieren eines einzigen Moleküls absorbiert wird, in 

 Erwägung zieht, scheint kein Zweifel zu sein, daß, 

 wie Bragg hervorgehoben, das «-Teilchen wirklich 

 durch das Atom hindurchgeht oder vielmehr durch 

 die Aktionssphäre des Atoms, das auf seinem Wege 

 liegt. Es fehlt sozusagen die Zeit für das Atom, 

 dem sich schnell bewegenden a-Teilchen aus dem 

 Wege zu gehen, vielmehr muß das letztere durch das 

 Atomsystem hindurchgehen. Nach dieser Ansicht 

 hat der alte Satz, der zweifellos für die meisten Fälle 

 richtig ist, daß zwei Körper nicht denselben Raum 

 einnehmen können, keine Gültigkeit mehr für Atome 

 der Materie, wenn sie sich mit genügend großer Ge- 

 schwindigkeit bewegen. 



Es scheint wenig zweifelhaft zu sein, daß ein sorg- 

 fältiges Studium der Wirkungen, die von a- oder /i-Teil- 

 chen beim Durchgang durch Materie erzeugt werden, 

 schließlich viel mehr Licht über die Konstitution des 

 Atoms selbst verbreiten wird. Bereits abgeschlossene 

 Untersuchungen zeigen, daß der Charakter der Absorp- 

 tion der Strahlungen innig verknüpft ist mit den Atom- 

 gewichten der Elemente und ihrer Stellung im perio- 

 dischen System. Eine der auffallendsten Wirkungen 

 beim Durchgang von ^-Strahlen durch Materie ist das 

 Zerstreuen der /^-Teilchen , d. h. die Ablenkung aus 

 ihrer geradlinigen Bahn durch ihre Begegnungen mit 

 den Molekülen. Es wurde eine Zeit lang geglaubt, 

 daß ein solches Zerstreuen nicht erwartet werden 

 könne im Falle der a-Teilchen wegen ihrer viel 

 größeren Masse und Bewegungsenergie. Die neuen 

 Untersuchungen von Geiger zeigen jedoch, daß das 

 Zerstreuen der a-Teilchen sehr ausgesprochen ist und 

 so groß, daß ein kleiner Bruchteil der a-Partikel, die 

 auf einen Metallschirm stoßen, die Richtung ihrer 

 Geschwindigkeit umgekehrt haben und wieder an der- 

 selben Seite auftauchen. Dieses Zerstreuen kann am 

 passendsten nach der Methode des Szintillierens stu- 

 diert werden. Es kann gezeigt werden, daß die Ab- 

 lenkung des «-Teilchens aus seiner Bahn ganz merk- 

 lich ist nach dem Durchgang durch sehr wenig Atome 

 der Materie. Der Schluß ist unvermeidlich, daß das 

 Atom der Sitz eines intensiven elektrischen Feldes 

 ist, denn anderenfalls wäre es unmöglich, die Richtung 

 des Partikels zu ändern beim Durchgang durch einen 

 so kleinen Abstand, wie der Durchmesser eines Mole- 

 küls ist. 



Zum Schluß möchte ich die Einfachheit und 

 Direktheit der Methoden das Atomproblem anzu- 

 greifen betonen , die uns durch die jüngsten Ent- 

 deckungen eröffnet wurden. Wie wir gesehen haben, 

 ist es nicht nur eine einfaehe Sache, z. B. die Menge 

 von a-Teilchen zu zählen durch das Funkeln, das auf 

 einem Zinksulfidschirm hervorgebracht wird, sondern es 

 ist auch möglich, direkt die Ablenkung eines einzelnen 



