430 
nis der Atomzahl bzw. Gewichtsmenge eines 
jeden Einzelelements zu der des Urans dau- 
ernd konstant. Diesa Gleichgewichtsmengen sind 
den Halbierungszeiten proportional, und diese 
Tatsache ermöglicht es uns z. B., aus dem stetigen 
Vorkommen von 3,33.10—7 g Ra mit 1 g Uran in 
primären unveränderten Mineralien, auf die Halb- 
wertszeit des Urans in bezug auf die des Radiums 
zu schließen. Für dauerndes Gleichgewicht ist 
die Zahl der in der Zeiteinheit zerfallenden Atome 
für jedes Element der Zerfallsreihe die gleiche. 
Die Aussendung eines «-Teilchens ist mit einer 
Erniedrigung des Atomgewichtes um vier Ein- 
heiten verbunden, wogegen die Abgabe von ß- und 
y-Strahlen ohne merkbare Änderung des Atom- 
gewichts vor sich geht, wohl aber eine Änderung 
des chemischen Charakters im Sinne der bekannten 
Verschiebungssätze von Soddy und von Fajans 
zur Folge hat. Diese besagen, daß bei einer a- 
Umwandlung eine Verschiebung im periodischen 
System zu der zweitniedrigeren Gruppe, bei allen 
ß-Umwandlungen eine Verschiebung zur nächst- 
höheren Gruppe erfolgt. Nach Abgabe von drei 
o-Teilchen, von Uran angefangen, entsteht das 
Radium. Die von Boltwood 1905 ausgesprochene 
Vermutung, daß nach weiterer Abgabe von fünf 
o-Teilchen Radium sich schließlich in Blei um- 
wandelt, wurde durch die Entdeckung der Isotopie 
und der Verschiebungssätze vollauf bestätigt. Das 
aus dem Uran entstehende Blei ist vom gewöhn- 
lichen Blei chemisch und spektroskopisch nicht 
verschieden, besitzt jedoch ein um 1,2 Einheiten 
niedrigeres Atomgewicht. Wir können die Um- 
wandlung des Urans in das stabile Blei-Isotop 
(Endprodukt) RaG in folgender Weise ersichtlich 
machen: 
U-> Ra + 3 He — Pb(RaG) + 8 He 
238,2 226,0 12,0 206,0 32,0 
238,0 238,0 
In ganz analoger Weise zerfällt das Thorium 
mit Abgabe von sechs o-Partikeln (Helium- 
atomen). Auf die Frage des Endproduktes der 
Thoriumreihe wollen wir später zurückkommen. 




In der Radioaktivität haben wir es also mit 
dem Zerfall bestimmter unstabiler Elemente 
(Radioelemente) zu tun, und die Geschwindigkeit 
ihres Zerfalles ist gleichsam eine Uhr, mit welcher 
wir geologische Zeit messen können. Infolge der 
Strahlenemission ‘beim radioaktiven Zerfall 
nimmt die Gesamtenergie der Einzelatomgefüge 
stufenweise ab. Durch die Bremsung der emittier- 
ten Strahlen beim Durchdringen der Materie 
wird die Energie der Strahlungen allmählich in 
Wärme umgewandelt. Als Begleiterscheinung des 
radioaktiven Zerfalles ist die allmähliche Ent- 
wicklung der stabilen Endprodukte Helium und 
Blei anzusehen. Infolge ihrer Stabilität sammeln 
sich diese zwei Produkte in den Materialien, 
welehe radioaktive Substanzen enthalten, an. 
Wegen dieser zwei Effekte, d. h. der fortlaufenden 
Wärmeemission und der langsamen Anhäufung 
Lawson: Über absolute Zeitmessung in der Geologie usw. 
| Die Natur- 
wissenschaften 
der Endprodukte, spielen die Erscheinungen des 
radioaktiven Zerfalles für die Geologie eine be- 
deutende Rolle. Die Erforschung der Radio- 
aktivität der uns zugänglichen Gesteine und der. 
Meteoriten hat eine Umgestaltung unserer Ideen 
bezüglich der Frage der Erdwärme mit sich -ge- 
bracht und bietet wertvolles Material für das Stu- 
dium der Struktur des Erdinnern, der Evolution 
der Erdkruste und der Entstehung von vulkani- 
schen Gesteinen. Im folgenden wollen wir uns 
darauf beschränken, nur diejenigen Gesichtspunkte 
zu berücksichtigen, die uns Einsicht in die Frage 
des Alters der Gesteine geben, welche zu ver- 
schiedenen geologischen Zeitperioden gehören. 
Es sind bisher vier Methoden, welche, auf radio- 
aktiver Grundlage fundiert, es uns ermöglichen, 
dieser Frage näher zu treten. Die zugrunde- 
liegender Gedanken dieser Methoden sind die 
folgenden: 
a) Die Wirkung der radiothermischen Energie 
auf den Wärmehaushalt der Erde; 
die Ansammlung von Helium in radio- 
aktiven Mineralien; 
die. Intensität der Färbung 
chroitischen Höfe“ und 
das Ansammeln von Blei in radioaktiven 
Mineralien. 
b) 
der ,,pleo- 
ce) 
d) 
II. Die Wirkung der radiothermischen Energie 
auf den Wärmehaushalt der Erde. 
Die o-Strahlen (und in geringerem Maße auch 
die B- und y-Strahlen) werden beim Durchdringen 
der Materie gebremst und infolge ihrer Energie- 
abgabe wird die durchdrungene Materie erwärmt. 
Betrachten wir den Fall des Urans, welches eine 
Halbierungszeit von etwa 5.10° Jahren besitzt. 
Durch Millionen von Jahren wird die Wärmeer- 
zeugung des zerfallenden Urans mit praktisch un- 
verminderter Heftigkeit und Ausdauer bestehen 
bleiben, und obwohl die Gesamtwärmeerzeugung 
von einem Gramm Uran samt Zerfallsprodukten 
jährlich nur acht Kalorien ausmacht, ist diese 
kumulative Wärmemenge keine zu unterschätzende 
Größe. Man bedenke nur, daß von je 7000 Millio- 
nen Atomen des in der Erde zu vielen Hundert- 
tausenden von Tonnen vorhandenen Urans im 
Mittel nur ein Atom im Jahre zerfällt. Es ist 
ja in allen der uns zugänglichen Gesteinsforma- 
tionen Uran in größeren oder kleineren Mengen 
vorhanden, und es muß sofort einleuchten, daß 
diese stetige Wärmequelle von großer Bedeutung 
für die Frage des Wärmehaushalts der Erde sein 
muß. Wir wissen auch aus der Zunahme der 
Temperatur der Erdkruste mit der Tiefe, daß 



i 
die Erde durch Ausstrahlung ständig ihre 
Wärme abgibt. Indem wir die Erde als 
gegenwärtige in thermischem Gleichgewicht 
befindlich annehmen, können wir die Menge 
des Urans, die notwendig wäre, um diese 
Ausstrahlung zu kompensieren, annähernd be- 
rechnen. Ist die Menge der ausgestrahlten 

