Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gresammtgetoete der Naturwissenschaften. 



XIV. Jahrg. 



29. April 1899. 



Nr. 17. 



E. Rutherford: Uranstrahlen und die durch 

 sie hervorgebrachte Elektricitätsleitung. 



(Philosophical Magazine. 1899, Ser. 5, Vol. XLVII, p. 109.) 

 Die merkwürdigen , vom Uran und seinen Ver- 

 bindungen ausgehenden Strahlen sind von ihrem 

 Entdecker Becquerel vielfach untersucht worden; 

 er zeigte, dafs sie Metalle und andere undurchsichtige 

 Körper durchdringen, dafs sie auf die photographische 

 Platte wirken und positive wie negative Elektricitäten 

 gleichmäfsig entladen, dafs sie das Gas, durch welches 

 die Strahlen hindurchgehen, vorübergehend zum Elek- 

 tricitätsleiter machen und dafs diese Fähigkeit, ent- 

 ladend zu wirken, einige Zeit anhält nach dem Unter- 

 brechen derStrahlungsquelle. Zeigten die Uranstrahlen 

 hiernach eine grofse Aehnlichkeit mit den Röntgen- 

 strahlen, so wurde doch auch ein wesentlicher Unter- 

 schied zwischen beiden constatirt, indem die Uran- 

 strahlen gebrochen und polarisirt werden konnten, 

 während für die Röntgenstrahlen bisher diese Eigen- 

 schaften nicht hatten ermittelt werden können. Verf. 

 stellte sich die Aufgabe, diese Uranstrahlen und die 

 durch sie erzeugte Elektricitätsleitung eingehend zu 

 studiren und giebt in der vorliegenden Abhandlung 

 die Ergebnisse seiner umfassenden , im Cavendish- 

 Laboratorium unter der Leitung von J. J. Thomson 

 ausgeführten, experimentellen Untersuchung, über 

 welche hier nur ein gedrängter Ueberblick gegeben 

 werden kann. 



Von den beiden zur Untersuchung der Uranstrahlen 

 sich darbietenden Methoden, der photographischen 

 und der elektrischen, wurde wegen ihrer Schnellig- 

 keit und der Leichtigkeit, Messungen anzustellen, die 

 elektrische bevorzugt; nur für die Ermittelung der 

 Brechung und der Polarisation der Uranstrahlen war 

 man auf die Photographie angewiesen. Die Versuche, 

 welche Verf. in dieser Beziehung angestellt, führten 

 beiderseits zu negativen Resultaten ; es konnte weder 

 eine Brechung durch Gas-, Aluminium- und Paraffin- 

 prismen, noch eine Polarisation durch eine Turmalin- 

 platte nachgewiesen werden. 



Da die meisten Resultate der Untersuchung nach 

 der Ionisations-Theorie gedeutet wurden, giebt der 

 Verf. eine kurze Darstellung derselben, wie sie von 

 Thomson und Rutherford zur Erklärung der 

 durch die Röntgenstrahlen hervorgebrachten Leit- 

 fähigkeit aufgestellt worden (vgl. Rdsch. 1897, XII, 53). 

 Danach werden in einem bestrahlten Gase positiv und 

 negativ geladene Partikel erzeugt, deren Zahl pro 



Secunde von der Stärke der Strahlung und dem Drucke 

 abhängt. Diese Träger der Ladung sind so klein gedacht, 

 dafs sie sich bei gleichbleibenden Potentialgradienten 

 mit gleichmäfsiger Geschwindigkeit durch ein Gas 

 bewegen. Der aus der Analogie mit der elektro- 

 lytischen Leitung gewählte Ausdruck „Ion" bedeutet 

 nicht nothwendig atomistische Dimensionen, sie können 

 auch Multipla oder Submultipla der Atome sein. 

 Werden zwei Platten von constanter Potentialdifferenz 

 beschienen, so werden von den Strahlen eine bestimmte 

 Zahl von Ionen erzeugt, und im elektrischen Felde 

 wandern die positiven Ionen zur negativen Platte 

 und die negativen Ionen zur positiven Platte, wir 

 erhalten so einen Strom durch das Gas. Manche Ionen 

 werden sich wieder vereinigen und die Geschwindig- 

 keit der Wiedervereinigung ist proportional dem 

 Quadrat der vorhandenen Zahl von Ionen. Der durch .. 

 das Gas bei gegebener Strahlungsintensität hindurch- 

 gehende Strom wird von der Potentialdifferenz zwischen 

 den Platten abhängen, hat aber letztere einen be- 

 stimmten Werth überschritten, so erreicht der Strom 

 einen Maximalwerth, alle Ionen werden dann durch 

 das elektrische Feld entfernt, bevor sie sich wieder 

 vereinigen können. Theilweise werden die positiven 

 und negativen Ionen durch das elektrische Feld von 

 einander geschieden und ein Ueberschufs der Ionen 

 einer Art kann weggeblasen werden, so dafs man ein 

 geladenes Gas erhält. Wenn die Ionen nicht gleich- 

 mäfsig vertheilt sind, so wird der Potentialgradient 

 durch die Bewegungen der Ionen gestört. Wird bei 

 der Erzeugung der Ionen Energie absorbirt, dann 

 wird die Absorption proportional sein der Anzahl der 

 Ionen und somit vom Drucke abhängen. 



Wenn diese Theorie auf die Uranstrahlen An- 

 wendung finden soll, dann ergeben sich eine ganze 

 Reihe von Consequenzen, welche der experimentellen 

 Prüfung unterzogen werden können. Von vornherein 

 sei bemerkt, dafs die Versuche in der That eine Be- 

 stätigung der theoretischen Annahmen geliefert und 

 gezeigt haben, dafs die durch die Uranstrahlen hervor- 

 gerufene Leitfähigkeit durch die Ionisirungstheorie 

 ausreichend erklärt werden kann. 



Zunächst prüfte der Verf. die Natur der Uranstrahlen, 

 indem er dieselben durch verschiedene Schichten 

 von Aluminiumblättern hindurchgehen liefs , und 

 constatirte so, dafs man wenigstens zwei verschiedene 

 Strahlenarten zu unterscheiden habe : solche, die leicht 

 absorbirt, und solche, die leicht durchgelassen werden. 



