Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem G-esamtgetoete der Naturwissenschaften. 



XXVI. Jahrg. 



13. Juli 1911. 



Nr. 28. 



Die radioaktiven Eigenschaften der 

 Thoriumreihe. 



Von Dr. Liso Mcitner. 



Während die radioaktiven Eigenschaften des 

 Radiums und seiner Zerfallsprodukte in ihren wesent- 

 lichen Grundzügen heute allgemein bekannt sind, ist 

 dies beim Thorium und seinen Umwandlungsprodukten 

 keineswegs der Fall. Der Grund hierfür liegt haupt- 

 sächlich darin, daß das Radium der erste stark radio- 

 aktive Körper war, der in größeren Mengen hergestellt 

 wurde. Da es nun in letzter Zeit Herrn Otto Hahn 

 gelungen ist, aus Thoriummineralien radioaktive Sub- 

 stanzen, die der Zerfallsreihe des Thoriums angehören, 

 herzustellen, deren Strahlungsintensität, auf gleiche 

 Gewichtsmengen bezogen, der von reinem Radium 

 mindestens gleichkommt, diese aber auch beliebig um ein 

 Mehrfaches übertreffen kann, ist es vielleicht von Inter- 

 esse, die radioaktiven Umwaudlungsprozesse des Tho- 

 riums näher zu betrachten. (Frühere Berichte über Tho- 

 rium s.Rdsch. 1903, XVIII, 2. 17,29; 1906, XXI, 475.) 



Das Thorium ist ein seit langem bekanntes Element, 

 das seinen chemischen Eigenschaften nach zur Gruppe 

 der seltenen Erden gehört und vor allem in der Glüh- 

 strumpffabrikation verwendet wird. Es besitzt nach 

 dem Uran das höchste Atomgewicht (232,4), was auf 

 einen komplizierten Bau seiner Atome schließen läßt. 

 Das Wesen der Radioaktivität besteht nun bekannt- 

 lich darin, daß die Atome der radioaktiven Körper 

 einem ständigen Zerfall unterliegen , der von einer 

 Aussendung von Strahlen begleitet ist. Die Atome 

 der radioaktiven Körper sind also instabil. Von vorn- 

 herein ist eine solche Instabilität bei komplizierter 

 gebauten Atomen, demnach bei solchen mit hohem 

 Atomgewicht, eher zu erwarten als bei einfacher ge- 

 bauten. Dieser Gesichtspunkt mag wohl auch dazu 

 beigetragen haben, daß die Radioaktivität des Thoriums 

 gleichzeitig von zwei ganz verschiedenen Seiten fest- 

 gestellt wurde, von Frau Curie in Paris und von 

 I '. ' . Schmidt in Deutschland. Beide Forscher fanden, 

 daß sowohl Thorium und seine Verbindungen als auch 

 thorhaltige Mineralien die typischen Eigenschaften 

 der radioaktiven .Substanzen aufweisen, und es wurde 

 bald erkannt, daß das Thorium gleich dem Uran den 

 Anfang einer radioaktiven Umwandlungsreihe bildet. 



Ja die für die weitere Entwickelung der Radio- 

 aktivität grundlegenden Erkenntnisse wurden gerade 

 durch Versuche an Thorium gewonnen. Crookes 



und Becquerel hatten unabhängig voneinander ge- 

 zeigt, daß man von Uran durch einfache chemische 

 Prozesse eine sehr geringe Substanzmenge abtrennen 

 kann, die die gesamte ß-Aktivität des Urans enthält, 

 während dieses selbst keine /3-Strablen mehr aussendet. 

 Crookes nannte die neue Substanz Uran X. Nach 

 mehreren Monaten war die Aktivität des Uran X ver- 

 schwunden, während das Uran wieder seine ursprüng- 

 liche ß-Aktivität besaß. Diese Erscheinungen, die 

 heute vom Standpunkt der Atomzerfallstheorie aus 

 vollkommen erklärt werden können, erschienen zur 

 Zeit ihrer ersten Beobachtung sehr rätselhaft. Erst 

 Rutherford und Soddy wurden durch ähnliche 

 Feststellungen am Thorium zur Erkenntnis der tat- 

 sächlichen Vorgänge geführt. 



Die Lösung eines Thoriumsalzes wurde mit Am- 

 moniak versetzt, um das Thorium auszufällen; dabei 

 blieb ein großer Teil der Radioaktivität an der Lösung 

 haften, obgleich eine chemische Prüfung derselben er- 

 gab, daß sie kein Thorium enthielt. Die zur Trockne 

 eingedampfte Lösung enthielt nach Vertreiben der 

 Ammoniumsalze eine ganz geringe Substanzmenge, 

 die pro Gewichtseinheit mehrere tausend mal so stark 

 aktiv war wie das Ausgangsmaterial. Das mit Am- " 

 moniak gefällte Thorium hingegen hatte die ent- 

 sprechende Menge Aktivität verloren. Rutherford 

 und Soddy gingen über die Beobachtungen von 

 Crookes und Becquerel hinaus, indem sie syste- 

 matische, über längere Zeit sich erstreckende Mes- 

 sungen der Aktivitätsänderungen an der Fällung und 

 der eingedampften Lösung, die in Analogie zum Uran X 

 als Thorium X bezeichnet wurde, vornahmen. Von 

 kleinen Anfangsstörungen abgesehen, ergaben die Mes- 

 sungen, daß das mit NH 3 gefällte Thorium in der- 

 selben Zeit die Hälfte seiner Aktivität wiedergewinnt, 

 während der die Strahlung des Thorium X auf die 

 Hälfte abnimmt. Diese Zeit erwies sich als konstant 

 von der Größe von rund vier Tagen. Die Tatsache, 

 daß das allmähliche Anwachsen der Aktivität im 

 Thorium und das Erlöschen der Aktivität im Thorium 

 X ganz parallel verliefen, ließ auf einen inneren Zu- 

 sammenhang der beiden Produkte schließen. Ruther- 

 ford und Soddy erkann ten nicht nur diesen Zusammen- 

 hang, sondern sie hatten auch den Mut, zur Erklärung 

 der beobachteten Tatsachen die Hypothese vom Atom- 

 zerfall auszusprechen zu einer Zeit, wo die Annahme 

 instabiler, spontan zerfallender Atome recht kühn er- 

 scheinen mußte. 



