762 Berndt: Der Elektrizitätshaushalt der Atmosphäre. 
von denen wegen der langsamen und 
strahlungslosen Umwandlung des Ra D im 
wesentlichen nur die Substanzen A, B und C 
Elster und Geitel wiesen 
diese 1901 zuerst dadurch nach, daß sie 
dieselben auf einem zwei Stunden lang auf 
— 2000 Volt geladenen Drahte anreicherten. Be- 
wirkte 1 m dieses Drahtes in ihrem Elektrometer 
einen Spannungsverlust von 1 Volt/Stunde, so 
setzten sie die Aktivierungszahl A gleich 1. Die 
Aktivierungszahl ist aber, selbst konstante Kapa- 
zitat der Elektrometer vorausgesetzt, kein Mab 
für die Menge der in der Luft vorhandenen radio- 
aktiven Substanzen, da die niedergeschlagene 
Menge von dem angelegten Potential, der Expo- 
sitionszeit, der Windgeschwindigkeit (und über- 
haupt den meteorologischen Faktoren) abhängt. 
Zur ungefähren Umrechnung kann man die An- 
gabe benutzen, daß im Durchschnitt dem Werte 
A = 1 eine Ra A-Menge von 0,5.10-11 ESE/cm? 
entspricht. 
Wie aus den Elster- und Geitelschen Versuchen 
folgt, verhalten sich die radioaktiven Substanzen 
in der Luft im wesentlichen wie positive Molio- 
nen. Ihre Geschwindigkeit beträgt nach Ver- 
suchen von Gerdien 0,000 01 bis 2,5 cm/sec. 
Volt/em; dabei liegen aber die Mehrzahl der Werte 
zwischen 0,5—1,75 (vielleicht existiert noch eine 
zweite Häufungsstelle von 0,02 bis 0,2). Man 
kann sie deshalb ähnlich wie die Ionen in einem 
geeigneten Aspirator abfangen, wie dies zuerst von 
Kohlrausch und weiterhin auch von Kurz und 
Heß geschah. Nach Anbringung aller hierbei 
nötigen Korrektionen (auch der wegen Vereini- 
gung eines Teils der Substanzen mit den negativen 
Ionen zu neutralen Teilen) ergibt sich im Mittel 
der vom RaA unterhaltene Sättigungsstrom zu 
23.1011 ESE/cm?. Die damit im radioaktiven 
Gleichgewicht befindliche Emanationsmenge ist 
unter Berücksichtigung ihrer verschiedenen ioni- 
sierenden Wirkungen 21.10-4 ESE oder rund 
80.1018 Curie/cm?. 
Nun kann man ferner den Emanationsgehalt 
der Luft direkt bestimmen, indem man die 
Emanation in flüssiger Luft kondensiert und sie 
so anreichert; auf diese Weise erhielt Hve den 
Emanationsgehalt von 1 cm? Luft zu 100. 10-1 
Curie. Absorption der Emanation durch in flüs- 
siger Luft gekühlte Kokosnußkohle ergab. den 
Wert 80.10-18 Curie/em?. Diese beiden Werte 
stimmen recht gut mit dem aus dem Ra A-Gehalt 
berechneten Wert überein. 
Wie zuerst Bumstead fand, sind außer den Zer- 
fallsprodukten des Radiums auch die des Thors in 
der Luft enthalten. Der Thoranteil ist fast durch- 
weg mit Hilfe der Elster- und Geitelschen Draht- 
methode bestimmt worden. Da aber das radio- 
aktive Gleichgewicht der auf dem Draht angesam- 
melten Produkte für Radium in 44/2, für Actinium 
in 6 und für Thor erst in 109 Stunden erreicht 
wird; und da ferner der Thoranteil mit wachsen- 
der Spannung abnimmt (etwa von 62 auf 21/. %), 
in Betracht kommen. 
[ Die Natur- 
wissenschaften 
so ergaben sich bei den Versuchen sehr verschie- 
dene Werte für den Thoranteil. Es kommt noch 
hinzu, daß das Verhältnis der Geschwindigkeiten 
von Ra A zum ThA, das im Mittel den Wert 3:1 
hat, durch die meteorologischen Faktoren beein- 
flußt wird. Rechnet man alle Versuche um auf 
eine Expositionszeit, welche genügend gewesen 
wäre, um die maximal mögliche Menge von Thor A 
anzusammeln, so erhält man für den Thoranteil 
Werte von 2—11 % (hierin liegt noch der Ein- 
fluß der verschiedenen Spannungen). Im Mittel 
kann man den Anteil des Thors an der Ionisierung 
der Luft zu 8 % setzen. 
Für die jährliche Periode des Gehaltes der 
Luft an radioaktiven Zerfallsprodukten liegt bis 
jetzt kein Material vor. 
sitzt ein Hauptmaximum um 7 a. m., ein sekun- 
däres um 4 p. m., ein Hauptminimum um 6 p. m. 
und ein sekundäres um 11!/; a. m., ist also doppelt 
und nähert sich etwa der des Potentialgefälles. 
Der Radiumgehalt ist groß an klaren sonnigen 
Tagen (wo auch der Thoranteil große Werte auf- 
weist), bei fallendem Barometer und hoher Tempe- 
ratur sowie auch bei Nebel; er hat kleine Werte 
nach Niederschlägen und bei großer Feuchtigkeit. 
Bestimmend für seine Größe sind in erster Linie 
die gute Bodendurchlässigkeit, weiterhin die Bo- 
denatmung und die Reinheit der Luft (letztere 
durch ihren Einfluß auf die Geschwindigkeit). 
Da die Emanation im Laufe der Zeit zerfällt, 
wird ihre Menge in höheren Luftschichten, wohin 
sie durch aufsteigende Luftströme transportiert 
wird, geringer sein. So wurde der Emanations- 
gehalt in Manila in geringer Meereshöhe zu 
80. 10-48, auf einem 2460 m hohen Berge dagegen 
nur zu 9.1018 Curie/em* gefunden. 
Die durch die Emanation pro em? und sec erzeug- 
ten Ionen ergeben sich zu 21.104 : (4,65 . 1010) 
— 0,45. Die drei in der Luft befindlichen 
a-Strahler (Emanation, RaA, RaC) erzeugen 
(unter Berücksichtigung ihrer verschiedenen 
ionisierenden Wirkung) 3,2 mal mehr, also etwa 
1% Ionen/em? . sec. 
Wir müssen uns nun die Frage stellen, ob die 
aus der Bodenluft austretende Emanation den 
Zerfall der in der Atmosphäre befindlichen zu er- 
setzen vermag. Unter der Annahme, daß sich die 
radioaktive Emanation bis zu 10 km Höhe er- 
streckt und daß man nach den Ergebnissen der 
Versuche in Manila den mittleren Emanationsge- 
halt zu 20.101? Curie/m? setzen kann, würden 
sich in der über 1 m? Bodenfläche lastenden Luft- 
säule 20.108 Qurie ‘befinden. Ist A\=2.10 
die Zerfallskonstante der Emanation, so zerfallen 
davon in jeder Sekunde und sind nachzuliefern 
20.10-8.2.10-* = 40.1012 Curie. Nach Ver- 
suchen von Smith in Dublin verlassen pro m? und 
Sekunde 75.10-12 Curie Emanation den Boden 
und treten in die Atmosphäre über, was gut mit 
dem geforderten Werte übereinstimmt. 
Bisher haben wir nur die ionisierende Wir- 
kung der «-Strahlen in Betracht gezogen. Da- 
Die tägliche Periode be~ 

