Stefan Meyer

Maße und Meßmethoden

Zur Definition radioaktiver Substanzen und, was damit im Zusammenhange steht, zur Bestimmung des Gehaltes an solchen Stoffen und zur Dosierung bestimmter Mengen kann jede konstante oder in ihrem zeitlichen Verlaufe bekannte Eigenschaft derselben herangezogen werden.

Die Prozesse der radioaktiven Umwandlung

Wahrend die experimentellen Ergebnisse der Untersuchungen uber radioaktive Erscheinungen schon bald eine weitgehende Analogie in den Eigenschaften und Wirkungen der Strahlen radioaktiver Stoffe und Strahlen anderer Entstehungsweise, den Kathoden-, Kanal- und Eontgenstrahlen, aufdeckten und so fur eine Theorie der Strahlungsvorgange als solcher eine gesicherte Grundlage schufen, waren die Versuche, eine Theorie der radioaktiven Stoffe auszubilden, d.i. eine Theorie der Vorgange, auf denen die Emission der Strahlen beruht, langere Zeit erfolglos. Zwar wurde bald erkannt, das die Fahigkeit, Becquerelstrahlen auszusenden, an den Atomen der radioaktiven Elemente haftet, unabhangig von der chemischen Verbindung, in der sie sich mit anderen Atomen befinden, und unabhangig von sonstigen physikalischen Zustanden des Stoffes wie Belichtung, Temperatur usw.; auch fiel es bald auf, das Uran, Thor und Radium, die zunachst als radioaktive Elemente erkannten Stoffe, ein hohes Atomgewicht besitzen; fur eine nahere Erklarung fehlte aber vorerst jeder Anhaltspunkt.

Die Prozesse der radioaktiven Strahlung

Nach der Zerfallstheorie liegt das Wesen der radioaktiven Erscheinungen darin, das der Kern eines Atomes sich unter Aussendung eines Elementarbestandteiles („korpuskulare Strahlung“) in einen neuen Kern von veranderter Masse und Kernladung umwandelt. Die Theorie dieser Strahlungsvorgange erfordert also die Angabe von Zahl, materieller Beschaffenheit und Energie (Geschwindigkeit) der Korpuskeln sowie der Vorgange (Absorption, Zerstreuung usw.), die bei der Ausbreitung in materiellen Medien sich abspielen; auserdem sind Strahlungen vom Charakter elektromagnetischer Wellen in Betracht zu ziehen, die eventuell die Aussendung der (elektrisch geladenen) Elementarbestandteile begleiten.

Die Wirkungen der radioaktiven Strahlung

Die beim Zerfall radioaktiver Atome ausgesandten Strahlen sowie die von ihnen erzeugten Sekundarstrahlen rufen trotz ihrer verschiedenen Natur in qualitativ gleichartiger Weise eine Reihe von Wirkungen hervor, die entweder fur den Nachweis radioaktiver Strahlung uberhaupt sowie fur die quantitative Bestimmung ihrer Starke und fur die Untersuchung der Eigenschaften der Strahlen von Bedeutung sind, oder eine Anwendung zum Studien anderer Erscheinungsgebiete oder zu unmittelbar praktischen Zwecken gestatten. Als solche Wirkungen kommen in Betracht: Ionisierung von Gasen und festen oder flussigen Isolatoren; Zertrummerung von Atomkernen; Warmeentwicklung in allen Korpern, in denen die Strahlung absorbiert wird; Erregung von Fluoreszenz und Phosphoreszenz in bestimmten Stoffen; chemische Wirkungen, unter denen die photographischen von besonderer Wichtigkeit sind; endlich physiologische Wirkungen auf lebende Organismen pflanzlicher oder tierischer Natur.

Die Radioaktivität in Geophysik und kosmischer Physik

Bezuglich der Radioaktivitat der eigentlich radioaktiven Mineralien sei auf S. 368 und 493 verwiesen und hier nur die altere1) und neuere2) Literatur angefuhrt. Vermoge der auserordentlichen Empfindlichkeit der elektrischen Methoden zum Nachweis geringer Mengen radioaktiver Stoffe last sich aber feststellen, das nicht blos die eigentlichen Uran- und Thor-Mineralien, sondern fast alle naturlich vorkommenden Gesteins- und Bodenarten radioaktive Bestandteile enthalten.