106 XXVI. Jahrg. 



Naturwissenschaftliche Rundschau. 



1911. Nr. 9. 



Durchdringungsvermögen besitzen. In Luft von 

 Atrnosphärendruck ist die Bahn der «-Strahlen auf 

 einige Zentimeter beschränkt. Auf dieser Strecke ver- 

 mögen sie die Luft außerordentlich stark zu ionisieren, 

 und die hierzu nötige Energie wird durch eine ent- 

 sprechende Abnahme der Geschwindigkeit der Teilchen 

 gedeckt, Das Ende der Bahn ist durch das plötzliche 

 Erlöschen der Ionisation charakterisiert. Der Abstand 

 dieses Endpunktes von der Strahlenquelle wird als 

 Ionisierungsbereich oder „Reichweite" bezeichnet und 

 ist eine für jede einheitliche «-strahlende Substanz 

 charakteristische Größe. An derselben Stelle der Bahn, 

 an der die Ionisation verschwindet, verlieren die 

 «-Strahlen auch ihre Fähigkeit, Phosphoreszenz zu 

 erregen und auf die photographische Platte ein- 

 zuwirken. Da nun die Geschwindigkeit der «-Teilchen 

 beim Durchgang durch Materie eine Verringerung er- 

 fährt, während die Zahl der «-Teilchen unverändert 

 bleibt, so müssen zur Feststellung der Absorptions- 

 gesetze parallele und homogene Strahlen (d. h. von 

 gleicher Geschwindigkeit) verwendet werden. 



Die ersten diesbezüglichen exakten Bestimmungen 

 rühren von Bragg und Kleeman her. Sie ließen 

 die «-Strahlen einer dünnen Radiumschicht durch 

 einen Satz paralleler Röhren treten und maßen die 

 in verschiedener Entfernung vom Präparat erzeugte 

 Ionisation elektrometrisch vermittelst eines verschieb- 

 baren Ionisierungsgefäßes. Da Radium im Gleich- 

 gewicht mit seinen Zerfallsprodukten 4 verschiedene 

 a-strahlende Substanzen, also 4 verschiedene «-Strahlen- 

 gruppen besitzt, setzt sich der aus der Ionisation als 

 Ordinate und der Entfernung vom Präparat als 

 Abszisse konstruierte Kurvenzug aus 4 deutlich er- 

 kennbaren Teilen zusammen. Für jede einzelne 

 Strahlengruppe wächst die Ionisation zunächst mit 

 wachsender Entfernung und fällt dann nach Durch- 

 gang durch einen Maximalwert rasch ab. Der Punkt, 

 an dem keine meßbare Ionisation mehr erzeugt wird, 

 charakterisiert das Ende der Reichweite der betreffenden 

 Strahlengruppe. Außer dieser elektrischen Methode 

 kann zur Bestimmung der Reichweite auch die Szin- 

 tillationsmethode dienen, da die Fähigkeit der a- 

 Strahlen, Szintillationen zu erzeugen, wie schon be- 

 merkt wurde, an derselben Stelle erlischt wie ihr 

 Ionisationsvermögen. Hahn hat sich bei der Bestim- 

 mung der Reichweiten der «-strahlenden Thorium- und 

 Aktiniumprodukte dieser letzteren Methode bedient. 



Nachstehend die Reichweiten der verschiedenen 



«-Strahlen in Luft: 



Uran 3,5 cm 



Ionium 2,8 „ 



Radium 

 Emanation . . 



RaA 



RaC 



Ra F 



Thorium . . . 

 Radiothorium 



3,5 



4,23 



4,83 



7,06 



3,86 



3,5 



3,9 



Thorium X ... 5,7 i 



Emanation . . . 5,5 



Th B 5,0 



ThC 8,6 



Radioaktinium . 4,8 



Akt X 6,55 



Emanation . . . 5,8 



Akt B 5,5 



Die Kurven von Bragg und Kleeman lassen 

 erkennen, daß das Ionisierungsvermögen eines «-Teil- 

 chens mit der Entfernung von der Strahlenquelle 

 wächst. Das «-Teilchen erzeugt also um so mehr 



Ionen, je kleiner seine Geschwindigkeit ist. Erst 

 gegen das Ende der Reichweite sinkt das Ionisierungs- 

 vermögen außerordentlich rasch auf Null herab. Diesen 

 charakteristischen Verlauf zeigen alle Ionisierungs- 

 kurven , gleichgültig was für eine « - strahlende Sub- 

 stanz auch verwendet werden mag. Die a- Strahlen 

 der verschiedenen Substanzen unterscheiden sich aber 

 nur durch die anfängliche Geschwindigkeit, mit der 

 sie beim Zerfall ausgesendet worden. Daher ist ihre 

 Reichweite verschieden, doch ist die Zahl der erzeug- 

 ten Ionen an Punkten, die gleich weit vom Ende der 

 Reichweite abstehen (Punkte gleicher Geschwindigkeit) 

 stets dieselbe. 



Was nun die Anzahl der Ionen betrifft, die ein 

 «-Teilchen auf seiner ganzen Bahn erzeugt, so wurden 

 die ersten Versuche hierüber von Rutherford mit 

 den «-Strahlen des Radiums angestellt. Sehr genaue 

 diesbezügliche Versuche rühren von Geiger her. Er 

 fand, daß ein «-Teilchen vom Radium C bei voll- 

 ständiger Absorption in Luft 237 000 Ionen eines 

 Vorzeichens erzeugt. Die Zahl der von einem a-Teil- 

 chen einer anderen radioaktiven Substanz erzeugten 

 Ionen läßt sich sehr leicht aus dessen Reichweite be- 

 rechnen. Die angegebene Zahl für Ra C bezieht sich 

 auf Luft als absorbierendes Gas. Die relative Ioni- 

 sation in anderen Gasen ist von Bragg und Laby 

 gemessen worden. In neuerer Zeit hat Greinacher 

 die Ionisation durch a- Strahlen in flüssigen Dielek- 

 tricis gemessen und fand beispielsweise, daß ein 

 «-Teilchen inParaffinöl etwa 100(1 mal weniger Ionen 

 erzeugt als in der Luft. 



Die Absorption der «-Strahlen in festen Körpern 

 erfolgt auch in der Weise, daß die absorbierende Wir- 

 kung in einer Verzögerung der «-Teilchen, nicht 

 aber in einer Änderung ihrer Zahl besteht. Daher 

 wird das Absorptionsvermögen (Bremswirkung fester 

 Körper) durch die Dicke der Luftschicht gemessen, 

 die eine gleiche Geschwindigkeitsänderung der «- 

 Strahlen bewirkt. Das Absorptionsvermögen verschie- 

 dener Körper ist c. p. der Quadratwurzel aus dem 

 Atomgewicht bzw. der Summe der Quadratwurzeln 

 aus den Gewichten der das Molekül bildenden Atome 

 proportional. Dasselbe Gesetz gilt auch für Gase. 



Anschließend an die Absorption der «-Strahlen in 

 festen Körpern sei auch noch eine damit zusammen- 

 hängende mineralogische Erscheinung angeführt. In 

 gewissen Mineralien, wie Biotit und Kordierit, kommen 

 als Einschlüsse mikroskopische Zirkon- oder Apatit- 

 kristalle vor, die von einem dunkelgefärbten, kugel- 

 förmigen Hof (Halo) umgeben sind. Eine Erklärung 

 für diese Halos gab zuerst Joly. Er zeigte, daß sie 

 von der Einwirkung der « - Strahlen herrühren, die 

 im Laufe der Zeit von dem radiumhaltigen Kristall 

 ausgesendet wurden. Der Halbmesser der Halos ist 

 in guter Übereinstimmung mit der Reichweite der 

 «-Strahlen in der betreffenden Substanz. Rutherford 

 gelang es in neuerer Zeit, solche farbigen Höfe künst- 

 lich in Glas herzustellen. 



Nach den ersten Untersuchungen von Rutherford 

 schien es, daß die «-Strahlen ihre Wirkungsfähigkeit 



