

























- Neunter J ahrgang. 



Radioaktivität und Atomkonstitution. 
Von Lise Meitner, Berlin-Dahlem. 
In den ersten Jahren nach der Entdeckung der 
adioaktiven Substanzen zog zwar die Nouärtig: 
keit der Erscheinungen das allgemeine Interesse 
auf sich, aber die Radioaktivität blieb zunächst 
ein Srerialesbich dessen Ergebnisse auf die all- 
gemeine Entwicklung der Physik und Chemie 
keinen maßgebenden Einfluß nahmen. Das hat 
sich indes wesentlich geändert, seitdem einerseits 
durch die Aufstellung der sog. Verschiebungs- 
ätze sämtliche bekannten radioaktiven Substan- 
zen in das periodische System der Elemente ein- 
gereiht und die Existenz isotoper Elemente nach- 
gewiesen werden konnte, andererseits durch das 
Rutherford-Bohrsche Atommodell die Er forschung 
des Atominnern in einer Weise gefördert worden 
ist, wie man es noch vor wenigen Jahren nicht 
zu hoffen gewagt hätte. 
Im folgenden sollen diese allgemeineren Er- 
kenntnisse, zu denen man durch rein radioaktive 
handelt werden. Zu deren Verständnis muß zu- 
nächst das Wesen der radioaktiven Prozesse kurz 
erläutert werden. 
_ Wir nennen ein Element radioaktiv, wenn es 
die Eigenschaft besitzt, sich unter Strahlenaus- 
pendung spontan in ein anderes, d. h. chemisch 
von ihm verschiedenes Element zu verwandeln. 
Die den radioaktiven Zerfall begleitende Strah- 
Tung besteht entweder aus den doppelt positiv 
‚geladenen a-Teilchen, die mit den Heliumkernen 
identisch sind, oder aus f-Teilchen, die schnell 
bewegte negative Elektronen darstellen. Im 
@ ersteren Fall spricht man von einer a-Strahlung, 
‘im letzteren Fall von einer f-Strahlung. Der 
Ausdruck Strahlung ist eigentlich unrichtig, 
f denn in Wirklichkeit sind die a- und f-Strahlen 
| -korpuskulare Teilchen und die radioaktive Um- 
wandlung besteht in dem Zerfall des betreffenden 
| Atoms in ein a- bzw. f-Teilchen und in das um 
| dieses Teilchen verminderte Restatom, das neu- 
‚entstandene Atom. Dieses kann selbst wieder 
 radioaktiv. sein, also unter Abspaltung eines a- 
| ‚oder: B-Teilchens in ein drittes Atom zerfallen 
_ und so fort. Der Prozeß wird erst ein Ende neh- 
ı en, wenn das neu entstandene Atom nicht radio- 
ıktiv ist. Man erhält auf diese Weise eine Reihe 
neinander umwandelnder Atome, das letzte 
ile Atom stellt das Endprodukt der Reihe dar. 
Wir kennen im ganzen zwei solcher Reihen, in 
‚sich. ‚sämtliche, radioaktiven Substanzen in 
1 NA TUI RWISSENSCHAFTEN 
| WOCHENSCHRIFT FÜR DIE FORTSCHRITTE DER NATURWISSENSCHAFT, DER MEDIZIN UND DER TECHNIK 
HERAUSGEGEBEN VON 
3. Juni 1921. 
Vorgänge geführt wurde, etwas eingehender be-. 

DR. ARNOLD BERLINER unn PROF. Dr. AUGUST PUTTER 
Heft 22. 



lassen, nämlich die Uranreihe und die Thorium- 
reihe. Die dritte radioaktive Reihe, die Akti- 
niumreihe, ist ein Seitenzweig der Usatireihe, Die 
Uranreihe nimmt ihren Ausgang vom Uranatom, 
das über einige Zwischenstufen das Radthinateat 
bildet, und aus diesem entsteht über mehrere Um- 
wandlungsstufen hinweg als stabiles Endprodukt 
das Bleiatom. Die Thoriumreihe beginnt mit dem 
Thorium und führt schließlich auch zum End- 
produkt Blei. Zur Veranschaulichung seien hier 
die Anfangsglieder der Uran- Radiumreihe ange- 
schrieben. Die beigesetzten Zeichen & und B 
zeigen an, welche Strahlenart den Zerfall be- 
gleitet. 
UI« UX,8 UX,$ Urll¢ Jo* Ra“ Em¢ usw. 
Die Erkenntnis, daß ein Element oder richti- 
ger ein Atom sich spontan in ein anderes Atom 
umwandeln könne, war begreiflicherweise von 
sehr großer Tragweite. Das Atom sollte ja ur- 
sprünglich ein einheitliches, nicht weiter teil- 
bares Gebilde darstellen. Zwar hatte man schon 
früher darauf hingewiesen, daß es sehr schwer 
verständlich sei, daß ein einheitliches Gebilde. 
wie etwa das Eisenatom, ein optisches Spektrum 
von mehr als 4000. Linien besitzen könne; aber 
der entscheidende Stoß gegen den Begriff des ein- 
heitlichen, unteilbaren Atoms wurde doch erst 
durch die Tatsachen des radioaktiven Zerfalls 
geführt. Ein genaueres Studium der den radio- 
aktiven Zerfall beherrschenden Gesetzmäßickei- 
ten führte dann zu. weiteren Erkenntnissen. Es 
ist oben schon erwähnt worden, daß ein a-Strahl 
nichts anderes darstellt als ein zweifach positiv 
geladenes Heliumteilchen, ein f-Strahl ein ein- 
fach negativ geladenes Elektron, wobei als Ein- 
heit der Ladung die Ladung des Wasserstoffions 
zugrunde gelegt ist. Da das Helium das Atom- 
gewicht 4 hat, muß ein Atom, dessen Umwand- 
lung von einer o-Strahlung begleitet ist, zu einem 
um 4 Einheiten leichteren Atom führen, während 
eine unter f-Strahlung vor sich gehende Um- 
wandlung keine merkbare Massenänderung be- 
dingt, da die Masse eines Elektrons rund 1/s099 
von der Masse des Wasserstoffatoms . beträgt. 
Trotzdem fand - man, daß solche massengleiche 
Elemente, von denen das eine durch f-Strahlen- 
umwandlung aus dem anderen entstand, sich che- 
misch ganz verschieden verhielten. Andererseits 
zeigte es sich, daß radioaktive Elemente, die nach 
ihrer Entstehungart unbedingt verschiedene 
Atomgewichte besitzen müssen, sich chemisch ab- 
solut identisch erwiesen, so daß sie, einmal ver- 
mengt, in keiner Weise voneinander getrennt wer- 
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