Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgebiete der Naturwissenschaften. 



XVm. Jahrg. 



20. August 1903. 



Nr. 34. 



Entstehung von Helium aus Radium. 



Von Privatdozent Dr. J. Stark (Göttingen). 



Die Chemie zählt mehr als 70 Grundstoffe oder 

 Elemente auf; sie stellt sich den Stoff als eine An- 

 sammlung diskreter Teilchen vor; das einzelne ele- 

 mentare Teilchen nennt sie Atom und unterscheidet 

 darum zwischen ebensovielen Atomarten als Elemen- 

 ten. Die Bezeichnung Element, Grundstoff, deutet 

 die Vorstellung eines unveränderlichen Individuums 

 an. Die Erfahrung hat bis jetzt ergeben, daß die 

 Grundstoffe, wenigstens nicht in merkbarem Maße 

 in weitere Bestandteile aufgelöst oder in andere 

 Arten zerlegt werden können. Aus dieser Erfahrung 

 ist mit der Zeit das unbewiesene Dogma erwachsen, 

 daß es überhaupt unmöglich sei, das chemische Atom 

 zu teilen und zu verwandeln. Der Glaube an die Un- 

 verwandelbarkeit der chemischen Elemente beansprucht 

 gleiches Recht wie der Satz von der Erhaltung der 

 Masse. Ebenso fest frühere Jahrhunderte in naiver 

 und mystischer Weise an die Verwandelbarkeit des 

 chemischen Stoffes glaubten, ebenso rationell-dogma- 

 tisch ist mau heutzutage von der Konstanz der che- 

 mischen Atome überzeugt. Es war nicht leicht, gegen- 

 über der allgemein verbreiteten und selbstverständ- 

 lichen Meinung von dem Stillestehen der Erde im 

 Himmelsraum die Erkenntnis von ihrer Bewegung 

 bei den Gelehrten und Gebildeten einzuführen. Ähn- 

 lich schwer wird es halten, der Ansicht von der Ver- 

 wandelbarkeit der chemischen Atome Eingang in die 

 wissenschaftliche Welt zu verschaffen; man wird es 

 nicht einmal der Mühe wert halten, die Gründe und 

 Erscheinungen ernsthaft zu prüfen , welche für Ver- 

 wandelbarkeit sprechen. Spätere Generationen frei- 

 lich werden es wieder unbegreiflich finden, wie man sich 

 gegen die vorurteilslose Erkenntnis neuer, bis dahin 

 unbekannter Erscheinungen so fest verschließen 

 konnte. 



Unter Zulassung der atomistischen Hypothese 

 lassen sich die tatsächlichen Verhältnisse folgender- 

 maßen charakterisieren. Die Erfahrung des Chemi- 

 kers hat bis jetzt überall, ausgenommen einige noch 

 nicht klargestellte Fälle, den Satz von der Erhaltung 

 der Masse bestätigt gefunden. Auch die neuen Er- 

 scheinungen der Radioaktivität und ihre hier ver- 

 tretene Erklärung lassen diesen Satz unangetastet. 

 Die Chemiker kannten bis vor wenigen Jahren keinen 

 Vorgang, in welchem die Atome der Elemente eine 



Teilung und Verwandlung erfuhren; die chemischen 

 Atome konnten bis jetzt mit Recht als ungeteilt, wenn 

 auch nicht unteilbar, bezeichnet werden. Daß sie in 

 Wirklichkeit teilbar seien, kann nicht a priori, son- 

 dern nur durch eine neue Erfahrung bewiesen wer- 

 den. Es muß ein Vorgang entdeckt werden , in wel- 

 chem in Wirklichkeit aus einem Grundstoff A von 

 bestimmtem chemischen Charakter ein neuer Stoff X 

 von neuem Charakter hervorgeht oder aus einem be- 

 kannten Grundstoff A ein anderer bekannter Grund- 

 stoff B neu entsteht. Unsere Zeit darf sich rühmen, 

 daß in ihr der Vorgang einer Verwandlung chemischer 

 Atome entdeckt worden ist. 



Wenn von meiner l ) und anderer Seite der Ge- 

 danke ausgesprochen worden ist, daß die spontane 

 Energieentwicklung bei der Radioaktivität die ener- 

 getische Begleiterscheinung einer spontanen Umwand- 

 lung der radioaktiven Atome in andere Atomarten 

 sei, so hatte er für sich allein lediglich eine hypo- 

 thetische, untergeordnete Bedeutung. Es ist das 

 unsterbliche Verdienst Rutherfords, jenen auch 

 von ihm vertretenen Gedanken in der Erfahrung 

 fruchtbar gemacht zu haben. Zusammen mit Soddy 

 wies er in einer Reihe epochemachender Arbeiten die 

 Entstehung neuer Stoffe aus radioaktiven Substanzen 

 nach. Über die erste große Untersuchung dieser Art 

 wurde von mir ausführlich in dieser Zeitschrift (1903, 

 XVIII, Nr. 1, 2, 3) berichtet. Die Resultate der 

 Untersuchungen Rutherfords und Soddys lassen 

 sich kurz in folgenden Sätzen zusammenfassen. 



Ununterbrochen ist ein Teil , allerdings ein sehr 

 kleiner Bruchteil der Atome des Radiums, Thors und 

 Urans in einer Umwandlung begriffen ; es entstehen 

 aus ihnen neuartige Stoffteilchen von bestimmten 

 physikalischen und chemischen Eigenschaften. Die 

 ersten Umwandlungprodukte können sich ihrerseits 

 mehr oder weniger schnell abermals umwandeln. Eine 

 jede Umwandlung ist begleitet von einer Energie- 

 entbindung; insofern ein Stoff sich verwandelt und 

 dabei Energie ausstrahlt, ist er radioaktiv ; das 

 schließliche Umwandlungsprodukt, bei welchem die 

 Reihenfolge der Verwandlungen zum Stillstand kommt, 

 ist nicht mehr radioaktiv , kann darum nicht mehr 

 mit den Methoden der Radioaktivität entdeckt und 

 studiert werden. Unter den radioaktiven Umwand- 

 lungsprodukten der genannten drei Elemente kom- 



') Elektrizität in Gasen, Leipzig 1902, S. 34, 93. 



