Heft an 
31. 7. 1914 
neben vermögen natürlich auch noch die $- und 
y-Strahlen einzuwirken. Nun wird die «-Strah- 
lung schon von wenigen em Luft, die 8-Strahlung 
durch einige m Luft völlig absorbiert. Die +- 
Strahlung wird dagegen erst durch eine Luft- 
schicht von 1 km auf 1 % reduziert. An der ioni- 
sierenden Wirkung dieser durchdringenden Strah- 
lung können sich deshalb auch die im Erdboden 
lagernden radioaktiven Substanzen beteiligen. 
Man bestimmt die ionisierende Wirkung der y- 
Strahlung in luftdicht verschlossenen Gefäßen, 
die mit einem empfindlichen Elektrometer ver- 
bunden sind. Nach Abzug der Ionen, welche 
durch die von den in den Wänden befindlichen 
radioaktiven Substanzen ausgesandten Strahlen 
und die Sekundärstrahlen erzeugt werden, ergibt 
sich die von der durchdringenden Strahlung allein 
erzeugte Zahl von Ionen zu 3—4/cm*sec1). Von 
diesen stammen, wie aus Versuchen über größeren 
Wasserflächen folgt (welche die aus dem Boden 
kommende Strahlung absorbieren), etwa ?/; aus 
irdischen, t/; aus anderen Ionisierungsquellen. 
Die irdischen Quellen der durchdringenden 
Strahlen sind die y-Strahler der radioaktiven Sub- 
stanzen, also das Ra ©, das Mesothor II und das 
Thor D und Actinium D. Alle diese Substanzen 
befinden sich im Erdboden und (mit Ausnahme 
des Mesothor II) auch in der Luft; sie können 
sich ferner unter dem Einfluß des Erdfeldes an 
der Erdoberfläche ablagern. Wegen der starken 
Absorption der Erdschichten für die y-Strahlen 
kommt der Hauptteil der durchdringenden Strah- 
lung aus den obersten 10 bis 20 em. Ihren Ra- 
diumgehalt kann man etwa zu 10-1? & ansetzen. 
Die von diesen in der Nähe der Erdoberfläche er- 
zeugte lonisierungsstärke berechnet sich zu 
0,48 Ionen/cm?.sec. Die Wirkung des Thors und 
Actiniums läßt sich noch nicht genauer angeben, 
da die Evesche Zahl, d. h. die Zahl der pro cm? 
und see von 1 g Thor im Gleichgewichtszustande 
mit seinen Zerfallsprodukten erzeugten lonen 
nicht genau bekannt ist. Schätzungsweise kann 
man die Wirkung der sämtlichen Substanzen etwa 
auf das Dreifache des für Radium berechneten 
Wertes, also zu rund 1,5 Ionen/cm?.sec ansetzen. 
Die lonisierungsstärke der in der Luft befind- 
lichen Zerfallsprodukte des Radiums berechnet 
sich bei Annahme eines Emanationsgehaltes von 
80.10-18 Curie/em* zu 0,06 Ionen/cm?.sec, die 
unter Berücksichtigung des Thoranteils etwa auf 
0,1 abzurunden ist. Die an der Erdoberfläche ab- 
gelagerten Substanzen würden selbst bei Annahme 
der günstigsten Verhältnisse nur 0,01 Ionen/em3- 
sec liefern, eine Zahl, die zu vernachlässigen ist. 
Zusammen kann man also die lonisierungsstärke 
der irdischen y-Strahler zu 1,6 Ionen/cm?.sec an- 
nehmen, während experimentell der Wert 2—2,8 
gefunden wurde. Der noch fehlende Betrag wird 
einmal durch die an der Erdoberfläche erzeugte 

1) Vgl. dazu: K. Kähler, Die durchdringende Strah- 
lung der Atmosphäre. Diese Zeitschrift 2. Jahrgang, 
S. 501, 1914. 
Berndt: Der Elektrizitätshaushalt der Atmosphäre. 
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Sekundärstrahlung, zum zweiten aber auch durch 
die im Erdboden sich ansammelnde, aus größeren, 
radiumreicheren Tiefen stammende Emanation 
gedeckt werden. Wir können deshalb sagen, daß 
die im Erdboden befindlichen Substanzen wenig- 
stens der Größenordnung nach ausreichen, um die 
beobachtete durchdringende Strahlung zu liefern. 
Neuere Versuche haben nun ergeben, daß die 
durchdringende Strahlung in den ersten 1000 m 
abnimmt, wie sich durch Absorption der von der 
Erde ausgehenden Strahlung leicht erklärt, daß 
sie dann aber mit weiter wachsender Höhe stark 
zunimmt. Die Zunahme der pro cm? und sec er- 
zeugten Ionen beträgt in 
2500 3500 4500 6000 
1 4 17 30 ca. 80 Ionen/em?see.!) 
Über die außerirdische Quelle, welche auch 
Schwankungen zu unterliegen scheint, läßt sich 
noch nichts Näheres angeben. Die Sonne dürfte 
dafür nicht in Frage kommen, da nachts keine 
Änderung in der Größe der Strahlung beobachtet 
wurde. Diese außerirdische Strahlung muß sehr 
viel durchdringender als die irdische y-Strahlung 
9300 m Höhe 
sein. Aus den angegebenen Werten berechnet 
sich ihr Absorptionskoeffizient zu 0,71.10 
(gegenüber 4,5.10— für die bekannte y-Strah- 
lung). Unter der Annahme jenes Wertes würde 
ihre lonisierungsstärke am Boden etwa 1,5 Ionen 
betragen; sie würde also das oben erwähnte Drit- 
tel der am Erdboden beobachteten durchdringen- 
den Strahlung liefern. 
Es bleibt jetzt noch zu untersuchen, ob die 
radioaktiven Substanzen als Ionisatoren quanti- 
tativ zur Erklärung der Ionisierung der Atmo- 
sphäre ausreichen. Die Zahl q der in der Atmo- 
sphäre pro sec verschwindenden Ionen ist pro- 
portional dem Produkte der Zahl der Ionen mit 
entgegengesetztem Vorzeichen, also 
ME ete IT, 
wo @ der Wiedervereinigungskoeffizient ist, der 
im Mittel den Wert 2,1.10-* hat. Dann ergibt 
sich 
De Oe TOU sri. 
Selbst unter Annahme des doppelten Wertes 1500 
für die Ionenzahl würde q erst gleich 4,8 werden. 
Nun liefern die durchdringende Strahlung 3—4, 
die radioaktiven Substanzen in der Luft 1,5 Io- 
nen/cm#.sec (wozu noch 8 % Thoranteil kämen), 
zusammen also etwa 4,5 lIonen/cm?.sec. Die 
radioaktiven Substanzen vermögen also vollstän- 
dig die durch Wiedervereinigung in der Luft 
verschwindenden Ionen zu ersetzen und eine kon- 
stante lonisierung aufrechtzuerhalten, zumal 
wenn man berücksichtigt, daß mit der Emanation 
aus dem Boden auch noch bereits in der Boden- 
luft gebildete Ionen austreten. 
Während die lonisation der Atmosphäre 
1) Die Angaben über die durchdringende Strahlung 
sind z. T. einer noch nicht veröffentlichten Arbeit von 
Herrn Kohlhörster entnommen, die demnächst in den 
Verh. d. d. Physik. Ges. erscheinen wird. 
