2. Durch Leitung, d. h. durch direkte Übertragung von Punkt zu Punkt an
die umgebenden Körper, wobei Gase und Flüssigkeiten als
Zwischenträger dienen können (Entwicklung von Emanation und
Umwandlung in inducirte Radioaktivität).
Der Verlust an radioaktiver Energie sowohl durch Strahlung wie durch
Leitung wächst mit der in dem radioaktiven Körper angesammelten
Energiemenge. Es muß sich notwendig ein Gleichgewicht herstellen, wenn
dieser soeben genannte zweifache Verlust den vom Radium herrührenden
kontinuirlichen Zufluß kompensirt. Diese Anschauungsweise entspricht der
bei den Wärmeerscheinungen üblichen. Wenn im Innern eines Körpers aus
irgend einem Grunde eine kontinuirliche und konstante Wärmeentwicklung
stattfindet, so häuft sich die Wärme in dem Körper an und die Temperatur
steigt, bis der Wärmeverlust durch Strahlung und Leitung mit dem
fortwährenden Zufluß im Gleichgewicht ist.
Im allgemeinen findet, abgesehen von einigen besonderen Fällen, keine
Übertragung der Radioaktivität durch feste Körper hindurch statt. Wenn
man eine Lösung in geschlossenem Gefäß aufbewahrt, so bleibt bloß der
Verlust durch Strahlung übrig und die Radioaktivität nimmt einen
erhöhten Wert an.
Wenn dagegen die Lösung sich in einem offenen Gefäß befindet, so wird
der Verlust an Aktivität durch Leitung von Punkt zu Punkt beträchtlich,
und wenn der Gleichgewichtszustand erreicht ist, so ist die
Strahlungsenergie der Lösung nur noch sehr schwach.
Die Strahlungsenergie eines festen Radium-haltigen Salzes vermindert
sich an der Luft nicht merklich, weil eine Fortpflanzung der
Radioaktivität in festen Körpern nicht stattfindet, und deshalb nur eine
sehr dünne Oberflächenschicht an der Erzeugung der inducirten
Radioaktivität teilnimmt. In der Tat konstatirt man, daß eine Lösung
desselben radioaktiven Präparates viel intensivere inducirte
Radioaktivität hervorbringt. Bei einem festen Salze sammelt sich die
Energie der Radioaktivität in dem Salze an und zerstreut sich
hauptsächlich durch Strahlung. Wenn dagegen das Salz seit einigen Tagen
in Wasser aufgelöst ist, so hat sich die radioaktive Energie zwischen
dem Wasser und dem Salze geteilt; wenn man sie dann durch Destillation
trennt, so nimmt das Wasser einen großen Teil der Aktivität mit, und das
feste Salz ist viel (10- bis 15 mal) weniger aktiv als vor der
Auflösung. Nachher gewinnt das feste Salz allmählich seine ursprüngliche
Aktivität wieder.
Man kann versuchen, die vorstehende Theorie noch weiter zu präzisiren,
indem man sich vorstellt, daß die Radioaktivität des Radiums selbst auf
dem Umwege über die in Form der Emanation emittirte Energie entsteht.
Man kann annehmen, daß jedes Radiumatom eine kontinuirliche und
konstante Quelle von Emanation ist. Gleichzeitig mit ihrer Erzeugung
erfährt diese Energieform eine fortschreitende Umwandlung in die
radioaktive Energie der Becquerelstrahlung; die Geschwindigkeit dieser
Umformung ist proportional der angehäuften Menge von Emanation.
Wenn eine Radium-haltige Lösung in ein Gefäß eingeschlossen ist, so kann
die Emanation sich innerhalb des Gefäßes und auf den Wänden ausbreiten.
An dieser Stelle wird sie also in Strahlung verwandelt, während die
Lösung nur wenig Becquerelstrahlen emittirt, – die Strahlung ist in
gewissem Sinne exteriorisirt. Beim festen Salz dagegen häuft sich die
Emanation, da sie nicht entweichen kann, an und wird auf derselben
Stelle, wo sie entstanden ist, in Becquerelstrahlen verwandelt; diese
Strahlung erreicht dadurch einen höheren Betrag[129].
Wenn diese Theorie der Radioaktivität allgemein sein sollte, so müßte
man annehmen, daß alle radioaktiven Körper Emanation aussenden. Dies ist
für Radium, Thorium und Aktinium konstatirt worden; der letztgenannte
Körper besitzt diese Fähigkeit in enormem Maße selbst in festem
Zustande. Uran und Polonium scheinen keine Emanation zu entwickeln,
obgleich sie Becquerelstrahlen emittiren. Diese Körper erzeugen auch
keine inducirte Radioaktivität in geschlossenen Gefäßen, wie die
vorgenannten. Diese Tatsache ist mit der obigen Theorie nicht in
absolutem Widerspruch. Wenn nämlich das Uran und das Polonium
Emanationen emittirten, die sich sehr schnell zerstörten, so würde es
sehr schwer sein, die Fortführung dieser Emanationen durch Luft und die
Erzeugung inducirter Radioaktivität auf benachbarten Körpern zu
beobachten. Eine derartige Hypothese hat durchaus nichts
unwahrscheinliches an sich, da die Zeiten, während denen die Emanationen
des Radiums und Thoriums auf die Hälfte sinken, sich zu einander wie
5000 zu 1 verhalten. Es wird übrigens noch gezeigt werden, daß unter
gewissen Umständen das Uran inducirte Radioaktivität erzeugen kann.
i) Andre Form der inducirten Radioaktivität.
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Nach dem Entaktivirungsgesetz aktivirter fester Körper in freier Luft
ist die Strahlungsenergie nach Verlauf eines Tages beinahe unmerklich.
Gewisse Körper machen jedoch eine Ausnahme hiervon; dazu gehören
Celluloid, Paraffin, Kautschuk usw. Wenn diese Körper längere Zeit
aktivirt worden sind, so entaktiviren sie sich viel langsamer als das
Gesetz verlangt, und es bedarf manchmal einer Zeit von 15 bis 20 Tagen,
bis die Aktivität unmerklich wird. Es scheint, als ob diese Körper die
Fähigkeit hätten, sich mit radioaktiver Energie in Gestalt von Emanation
zu imprägniren; sie verlieren sie dann allmählich, indem sie inducirte
Radioaktivität in ihrer Umgebung erzeugen.
k) Langsam entstehende inducirte Radioaktivität.
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Man beobachtet noch eine ganz andre Form inducirter Radioaktivität, die
auf allen Körpern zu entstehen scheint, wenn sie Monate lang in einem
Aktivirungsgefäß gelegen haben. Wenn diese Körper aus dem Gefäß
herausgenommen werden, so sinkt die Aktivität zuerst nach dem
gewöhnlichen Gesetz (auf die Hälfte in einer halben Stunde); wenn aber
die Aktivität auf etwa {}^{1}/_{20 000} des Anfangswertes gesunken ist,
so vermindert sie sich nicht mehr, oder wenigstens nur noch äußerst
langsam, manchmal tritt sogar eine Vermehrung ein. Wir besitzen Platten
aus Kupfer, Glas, Aluminium, die eine derartige Restaktivität seit über
sechs Monaten bewahren.
Diese Erscheinungen der inducirten Aktivität scheinen ganz andrer Natur
als die gewöhnlichen zu sein und zeigen eine viel langsamere
Entwicklung.
Sowohl für die Entwicklung wie für das Verschwinden dieser Form der
inducirten Radioaktivität ist eine beträchtliche Zeit nötig.
l) Inducirte Radioaktivität auf mit Radium zusammen gelösten Substanzen.
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Wenn man ein radioaktives Mineral, das Radium enthält, behufs Extraktion
dieses Körpers behandelt, so erhält man, solange das Verfahren noch
nicht weit vorgeschritten ist, chemische Trennungen, bei denen die
Radioaktivität sich vollständig in einem der Reaktionsprodukte befindet,
während das andre Produkt vollständig inaktiv ist. Man trennt so auf der
einen Seite die strahlenden Produkte, die mehrere 100mal aktiver sein
können als das Uran, auf der andren Seite Kupfer, Arsenik, Antimon usw.,
die absolut inaktiv eind. Gewisse andre Körper dagegen (Eisen, Blei)
ließen sich niemals in völlig inaktivem Zustande trennen. Wenn die
Konzentration der strahlenden Körper zunimmt, wird das Verhalten ein
andres; keine Trennung liefert dann völlig inaktive Produkte mehr; alle
von einer Trennung herrührenden Portionen sind immer in verschiedenem
Grade aktiv.
Nach der Entdeckung der inducirten Radioaktivität versuchte Herr
Giesel[130] zuerst gewöhnliches inaktives Wismut zu aktiviren, indem er
es mit sehr aktivem Radium zusammen in Lösung hielt. Er erhielt so
radioaktiven Wismut und schloß daraus, daß das aus der Pechblende
gewonnene Polonium wahrscheinlich Wismut sei, das durch die
Nachbarschaft des in der Pechblende enthaltenen Radiums aktivirt sei.
Ich habe ebenfalls aktivirtes Wismut hergestellt, indem ich Wismut mit
sehr aktivem Radiumsalz in Lösung hielt.
Die Schwierigkeiten dieses Versuches bestehen in der außerordentlichen
Sorgfalt, die man anwenden muß, um das Radium aus der Lösung zu
entfernen. Wenn man bedenkt, welche unmeßbar kleine Menge von Radium
genügt, um in einem Gramm Materie eine sehr merkliche Radioaktivität
hervorzubringen, so glaubt man, das aktivirte Produkt niemals genug
gewaschen und gereinigt zu haben. Jede Reinigung aber zieht eine
Verminderung der Aktivität des aktivirten Produktes nach sich, sei es,
daß man wirklich Spuren von Radium entfernt, sei es, daß die unter
diesen Bedingungen inducirte Radioaktivität den chemischen Umwandlungen
nicht widersteht.
Die Resultate, die ich erhalte, scheinen jedoch mit Sicherheit zu
ergeben, daß eine Aktivirung stattfindet und nach der Abtrennung des
Radiums bestehen bleibt. So finde ich nach sorgfältiger Reinigung des
aktivirten Wismutnitrates, daß bei einer fraktionirten Fällung der
Nitratlösung mit Wasser es sich fraktionirt wie Polonium, indem seine
aktiveren Bestandteile zuerst ausfallen.
Wenn die Reinigung ungenügend ist, so findet das Gegenteil statt, was
darauf hinweist, daß sich in dem aktivirten Wismut noch Spuren von
Radium befinden. Ich erhielt so aktivirtes Wismut, bei dem der Sinn der
Fraktionirung eine große Reinheit anzeigte, und das 2000mal aktiver war
als Uran. Dieses Wismut verminderte seine Aktivität mit der Zeit. Ein
andrer Teil desselben Präparate dagegen, der mit denselben
Vorsichtsmaßregeln hergestellt war und sich im gleichen Sinne
fraktionirte, bewahrte seine Aktivität ohne merkliche Verminderung seit
einer Zeit, die gegenwärtig ungefähr drei Jahre beträgt.
Diese Aktivität ist 150mal grösser als die Urans. Ich aktivirte in
gleicher Weise Blei und Silber, indem ich sie mit Radium in Lösung
hielt. Meistens sinkt die so erhaltene inducirte Radioaktivität kaum mit
der Zeit, dagegen widersteht sie im allgemeinen nicht aufeinander
folgenden chemischen Umwandlungen des aktivirten Körpers. Herr
Debierne[131] hat Baryum aktivirt, indem er es mit Aktinium zusammen in
Lösung hielt. Dieses Baryum bleibt nach verschiedenen chemischen
Umwandlungen aktiv, seine Aktivität ist also eine ziemlich stabile des
Atoms. Das aktivirte Baryumchlorid fraktionirt sich wie Radium-haltiges
Baryumchlorid; die aktivsten Teile sind in Wasser und in verdünnter
Salzsäure am wenigsten löslich. Das getrocknete Chlorid ist
selbstleuchtend; seine Becquerelstrahlung ist analog der des
Radium-haltigen Baryums. Herr Debierne erhielt aktivirtes Baryumchlorid,
das 1000mal aktiver war als Uran. Gleichwohl hatte dieses Baryum nicht
alle Eigenschaften des Radiums angenommen, denn es zeigte im Spektroskop
keine der stärksten Radiumlinien. Ausserdem verminderte sich seine
Aktivität mit der Zeit und nach drei Wochen war es dreimal schwächer als
im Anfang.
Über die Aktivirung der Körper in Lösung mit radioaktiven Substanzen
müssen noch ausgedehnte Untersuchungen gemacht werden. Es scheint, als
ob man je nach den Versuchsbedingungen mehr oder weniger stabile Formen
von dem Atom anhaftender inducirter Radioaktivität erhalten könne. Die
unter diesen Bedingungen erhaltene inducirte Radioaktivität ist sogar
vielleicht dieselbe, wie die sich langsam entwickelnde Form, die man
durch lange dauernde Aktivirung aus der Ferne im Aktivirungsgefäß
erhält. Man muß sich auch fragen, bis zu welchem Grade die dem Atom
anhaltende inducirte Radioaktivität die chemische Natur des Atomes
afficirt, und ob sie die chemischen Eigenschaften desselben
vorübergehend oder dauernd modificiren kann.
Die chemische Untersuchung der aus der Ferne aktivirten Körper ist
dadurch erschwert, daß die Aktivirung auf eine sehr dünne
Oberflächenschicht beschränkt ist, und daß deshalb die von der
Umwandlung etwa betroffene Substanzmenge äußerst gering ist.
Inducirte Radioaktivität kann auch erhalten werden, wenn man gewisse
Substanzen mit Uran zusammen gelöst erhält. Der Versuch gelingt mit
Baryum. Wenn man, wie es Debierne machte, der Uran und Baryum
enthaltenden Lösung Schwefelsäure zusetzt, so reißt das
niedergeschlagene Baryumsulfat die Aktivität mit sich; gleichzeitig
verliert das Uran seine Aktivität zum Teil. Herr Becquerel fand, daß man
bei mehrmaliger Wiederholung dieses Verfahrens fast inaktives Uran
erhält. Man könnte danach glauben, daß man durch dieses Verfallen einen
vom Uran verschiedenen Körper abgetrennt hat, dessen Anwesenheit die
Aktivität des Urans hervorbrachte. Dem ist Jedoch nicht so, denn nach
einigen Monaten gewinnt das Uran seine anfängliche Aktivität wieder; das
niedergeschlagene Baryumsulfat dagegen verliert die seinige.
Ein ähnliches Phänomen findet beim Thorium statt. Herr Rutherford
schlägt eine Lösung von Thoriumsalz durch Ammoniak nieder; er trennt die
Lösung ab und dampft zur Trockenheit ein. Er erhält so einen sehr
aktiven Rückstand, während das niedergeschlagene Thorium sich weniger
aktiv zeigt als vorher. Dieser aktive Rückstand, dem Rutherford den
Namen Thorium-X giebt, verliert seine Aktivität mit der Zeit, während
das Thor seine ursprüngliche Aktivität wiedergewinnt.[132]
Es scheint, daß bezüglich der inducirten Radioaktivität in Lösungen die
verschiedenen Körper sich nicht alle gleich verhalten, und daß einige
unter ihnen viel empfänglicher für die Aktivirung sind als andre.
m) Zerstreuung radioaktiven Staubes und inducirte Aktivität des
Laboratoriums.
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Bei den Untersuchungen stark radioaktiver Substanzen muß man besondere
Vorsichtsmaßregeln anwenden, wenn man dauernd feine Messungen ausführen
will. Die verschiedenen im chemischen Laboratorium gebrauchten
Gegenstände, ebenso wie die zu den physikalischen Versuchen dienenden,
werden bald alle radioaktiv und wirken auf die photographische Platte
durch schwarzes Papier hindurch. Der Staub, die Zimmerluft, die Kleider
sind radioaktiv. In dem Laboratorium, in dem wir arbeiten, ist das Übel
dermaßen akut geworden, daß wir keinen Apparat mehr in gut isolirendem
Zustande halten können.
Es ist also gut, wenn man besondere Vorsichtsmaßregeln anwendet, um so
viel als möglich die Zerstreuung radioaktiven Staubes und das Auftreten
inducirter Radioaktivität zu vermeiden.
Die chemischen Gerätschaften dürfen niemals in den physikalischen
Arbeitsraum gebracht werden, und man muß soviel als möglich vermeiden,
aktive Substanzen in diesem Raume liegen zu lassen. Vor Beginn dieser
Untersuchungen hatten wir die Gewohnheit, bei elektrostatischen
Versuchen die verschiedenen Apparate durch Drähte zu verbinden, die
durch an Erde gelegte Metallröhren gegen jede äußere elektrische Störung
geschirmt waren. Bei Untersuchungen über radioaktive Körper ist diese
Anordnung durchaus fehlerhaft; die Luft wird leitend, die Isolation
zwischen Draht und Schutzrohr wird schlecht, und die unvermeidliche
elektromotorische Kontaktkraft zwischen Draht und Röhre sucht einen
Strom durch die Luft hindurch hervorzubringen und das Elektrometer
abzulenken. Wir verlegen jetzt die Drähte unter völligem Ausschluß der
Luft, indem wir sie z. B. in die Mitte von mit Paraffin oder einem
andren Isolirmittel gefüllten Röhren legen. Es wäre auch vorteilhaft,
bei diesen Versuchen vollständig geschlossene Elektrometer zu verwenden.
n) Aktivirung ohne Mitwirkung radioaktiver Substanzen
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Verschiedene Versuche wurden gemacht, um eine Aktivirung ohne
Zuhilfenahme radioaktiver Substanzen hervorzurufen.
Herr Villard[133] unterwarf ein Stück Wismut als Antikathode einer
Entladungsröhre der Einwirkung von Kathodenstrahlen; das Wismut wurde
dadurch radioaktiv, jedoch in äußerst schwachem Grade, denn es bedurfte
einer Exposition von acht Tagen, um eine photographische Wirkung zu
erzielen.
Herr Mc.Lennan[134] exponirt verschiedene Salze der Wirkung von
Kathodenstrahlen und erhitzt sie sodann leicht. Diese Salze erwerben
dadurch die Fähigkeit, positiv geladene Körper zu entladen.
Untersuchungen dieser Art bieten ein großes Interesse. Wenn es möglich
wäre, durch Anwendung bekannter physikalischer Agentien ursprünglich
inaktiven Körpern eine merkliche Radioaktivität zu erteilen, so könnten
wir hoffen, dadurch die Ursache der spontanen Radioaktivität gewisser
Körper aufzufinden.
o) Änderung der Aktivität radioaktiver Körper; Wirkung der Auflösung.
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Das Polonium vermindert, wie bereits gesagt, seine Aktivität mit der
Zeit. Diese Abnahme ist langsam und scheint nicht für alle Proben gleich
schnell vor sich zu gehen. Eine Probe von Wismut-Poloniumnitrat verlor
die Hälfte ihrer Aktivität in 11 Monaten und 95 Proz. in 33 Monaten.
Andre Proben verhielten sich ähnlich. Eine Probe von metallischem
Wismut-Polonium wurde aus einem Subnitrat hergestellt, das nach seiner
Herstellung 100 000 mal aktiver war als Uran. Dieses Metall ist jetzt
nur noch ein mäßig aktiver Körper (2000 mal aktiver als Uran). Seine
Aktivität wird von Zeit zu Zeit gemessen. Während sechs Monaten hat es
67 Proz. seiner Aktivität verloren.
Der Aktivitätsverlust scheint durch chemische Reaktionen nicht
beschleunigt zu werden. Bei schnellen chemischen Operationen konstatirt
man im allgemeinen keinen beträchtlichen Verlust an Aktivität.
Im Gegensatz zu dem Verhalten des Poloniums scheinen die Radium-haltigen
Salze eine permanente Radioaktivität zu besitzen, die im Verlauf einiger
Jahre keine nennenswerte Einbuße erleidet.
Wenn man ein festes Radiumsalz frisch hergestellt hat, so besitzt es
anfangs noch keine konstante Radioaktivität. Seine Aktivität wächst vom
Augenblick der Herstellung an und erreicht einen merklich
unveränderlichen Grenzwert nach etwa einem Monat. Das Gegenteil findet
für die Lösung statt. Wenn man sie frisch hergestellt hat, so ist sie
zuerst sehr aktiv, aber an freier Luft stehen gelassen entaktivirt sie
sich schnell und nimmt schließlich einen Grenzwert an, der bedeutend
schwächer sein kann als der Anfangswert. Diese Änderungen der Aktivität
wurden zuerst von Giesel[102] beobachtet. Sie lassen sich vom Standpunkt
der Emanationstheorie leicht erklären. Die Aktivitätsverminderung der
Lösung entspricht dem Verlust an Emanation, die sich im Raume zerstreut;
diese Verminderung wird stark verlangsamt, wenn man die Lösung im
geschlossenen Gefäß aufbewahrt. Eine an freier Luft entaktivirte Lösung
nimmt eine viel größere Aktivität wieder an, wenn man sie in ein
zugeschmolzenes Gefäß einschließt. Die Zeit, die das Wachstum der
Aktivität eines nach vorheriger Auflösung in festen Zustand
übergeführten Salzes gebraucht, ist nötig zur Aufspeicherung der im
festen Salz neu entstehenden Emanation.
Ich teile einige Versuche hierüber mit:
Eine Lösung von Radium-Baryumchlorid stand zwei Tage lang an der Luft
und wurde dabei 300 mal weniger aktiv. Eine Lösung befindet sich im
geschlossenen Gefäß; man öffnet das Gefäß und gießt die Lösung in eine
Schale; eine Messung der Radioaktivität ergiebt:
--------------------------------- ------
Aktivität sofort nach Ausgießen 67
Aktivität nach zwei Stunden 20
Aktivität nach zwei Tagen 0,25
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Eine Lösung von Radium-Baryumchlorid, die an freier Luft gestanden hat,
wird in ein Glasröhrchen eingeschlossen. Eine Messung der Strahlung der
Röhre ergab:
------------------------- -----
Aktivität unmittelbar 27
Aktivität nach 2 Tagen 61
Aktivität nach 3 Tagen 70
Aktivität nach 4 Tagen 81
Aktivität nach 7 Tagen 100
Aktivität nach 11 Tagen 100
------------------------- -----
Die Anfangsaktivität eines festen Salzes nach seiner Herstellung ist um
so schwächer, je länger es in Lösung befindlich war. Um so größer ist
die an das Lösungsmittel übertragene Aktivität. Die folgenden Zahlen
stellen die Anfangsaktivitäten eines Chlorides dar, dessen Endaktivität
gleich 800 ist, und das während einer gegebenen Zeit in Lösung gehalten
wurde; man trocknete dann das Salz und maß seine Aktivität unmittelbar
darauf:
----------------------------------------------------------------- -----
Endaktivität 800
Anfangsaktivität nach Auflösung und sofortiger Trocknung 440
Anfangsaktivität nach 5tägiger Lösung und sofortiger Trocknung 120
Anfangsaktivität nach 18tägiger Lösung und sofortiger Trocknung 130
Anfangsaktivität nach 32tägiger Lösung und sofortiger Trocknung 114
----------------------------------------------------------------- -----
Bei diesem Versuch befand sich die Lösung in einem bloß mit einem
Uhrglas bedeckten Gefäß.
Aus demselben Salz stellte ich zwei Lösungen her, die ich in fest
verschlossenem Gefäß 13 Monate lang aufbewahrte; die eine dieser
Lösungen war 8 mal konzentrirter als die andre.
Anfangsaktivität des Salzes unmittelbar nach der Trocknung:
------------------------------ -----
aus der konzentrirten Lösung 200
aus der verdünnten Lösung 100
------------------------------ -----
Die Entaktivirung des Salzes ist also um so größer, je größer die Menge
des Lösungsmittels, da die an die Flüssigkeit übertragene radioaktive
Energie ein größeres Flüssigkeitsvolumen zu sättigen und einen größeren
Raum zu erfüllen hat. Die beiden Proben desselben Salzes, die eine so
verschiedene Anfangsaktivität hatten, vermehrten übrigens ihre Aktivität
mit sehr verschiedener Anfangsgeschwindigkeit; nach einem Tage hatten
sie dieselbe Aktivität, und das weitere Anwachsen hatte für beide bis
zum Grenzwert genau gleichen Verlauf.
Wenn die Lösung sehr verdünnt ist, so erfolgt die Entaktivirung sehr
schnell, wie die folgenden Versuche zeigen: Drei gleiche Portionen
desselben Salzes werden in gleichen Wassermengen aufgelöst. Die erste
Lösung a wird eine Stunde lang an freier Luft gelassen, dann getrocknet.
Die zweite Lösung b wird eine Stunde lang mit einem Luftstrome
durchspült, dann getrocknet. Die dritte Lösung c wird 13 Tage lang an
freier Luft gelassen, dann getrocknet. Die Anfangsaktivitäten der drei
Salze sind:
---------------- -------
Für den Teil a 145,2
Für den Teil b 141,6
Für den Teil c 102,6
---------------- -------
Die Endaktivität des Salzes beträgt ungefähr 470. Man sieht also, daß
der größte Teil des Effektes schon nach einer Stunde erreicht ist. Die
relative Salzmenge in der Lösung betrug ungefähr 0,5 zu 100.
Die radioaktive Energie breitet sich in Emanationsform schwer vom festen
Radium in die Luft aus; denselben Widerstand erfährt sie auch beim
Übergang vom festen Radium in eine Flüssigkeit. Wenn man Radiumsulfat
während eines ganzen Tages mit Wasser schüttelt, so ist seine Aktivität
nach dieser Operation merklich dieselbe, wie die einer Portion desselben
Sulfats, das sich an freier Luft befunden hat.
Erzeugt man ein Vakuum über Radium-haltigem Salz, so entfernt man
dadurch alle disponible Emanation. Gleichwohl wurde die Aktivität eines
Radium-haltigen Chlorides, das wir sechs Tage lang im Vakuum erhielten,
hierdurch nicht merklich geschwächt. Dieser Versuch zeigt, daß die
Radioaktivität des Salzes hauptsächlich von im Innern der Körner
aufgespeicherter radioaktiver Energie besteht, die durch Erzeugung eines
Vakuums nicht entfernt werden kann.
Der Aktivitätsverlust, den das Radium bei der Auflösung erfährt, ist
relativ größer für die durchdringenden als für die absorbirbaren
Strahlen, wie aus folgenden Beispielen hervorgeht:
Ein Radium-haltiges Chlorid, das seine Endaktivität 470 erreicht hat,
wird aufgelöst und bleibt eine Stunde lang in Lösung; dann wird es
getrocknet und die Anfangsaktivität mit der elektrischen Methode
gemessen. Man findet, daß die totale Anfangsstrahlung 0,3 der totalen
Endstrahlung beträgt. Macht man die Intensitätsmessung nach Bedeckung
der Substanz mit einem Aluminiumschirm von 0,01 mm Dicke, so findet man,
daß die den Schirm durchdringende Anfangsstrahlung 0,17 der denselben
Schirm durchdringenden Endstrahlung beträgt.
Wenn das Salz 13 Tage lang in Lösung war, so findet man für die totale
Anfangsstrahlung 0,22 der totalen Endstrahlung, und für die eine 0,01 mm
dicke Aluminiumschicht durchdringende Anfangsstrahlung 0,13 der
Endstrahlung.
In beiden Fällen ist das Verhältniß der Anfangsintensität nach der
Auflösung zur Endintensität für die Gesamtstrahlung 1,7 mal größer als
für die 0,01 mm Aluminium durchdringende Strahlung.
Hierzu ist jedoch zu vermerken, daß man es nicht vermeiden kann, daß
während der Zeitdauer der Trocknung das Präparat sich in einem schlecht
definirtem Zustande sich befindet, in dem es weder fest noch völlig
flüssig ist. Ebenso wenig läßt sich eine Erhitzung des Präparates behufs
schnellerer Entfernung des Wassers vermeiden.
Aus diesen beiden Gründen ist es kaum möglich, dem wahren Anfangszustand
des aus dem gelösten in den festen Zustand übergehenden Präparates zu
bestimmen. Bei den eben beschriebenen Versuchen waren gleiche Mengen
strahlender Substanz in gleichen Wassermengen aufgelöst; die Lösungen
wurden dann unter möglichst gleichen Bedingungen zur Trockne eingedampft
und ohne die Erhitzung über 120° bis 130° zu treiben.
[Fig. 13]
Ich untersuchte das Gesetz, nach dem die Aktivität eines festen
Radium-haltigen Salzes zunimmt, vom Augenblick der völligen Trocknung an
bis zu der Zeit, wo es seinen Grenzwert erreicht hat. Die folgenden
Tabellen enthalten die Intensität I der Strahlung als Funktion der Zeit;
dabei wird die Endstrahlung gleich 100 gesetzt und die Zeit vom
Augenblick der völligen Trocknung an gerechnet. Die Tabelle I (Fig. 13,
Kurve I) bezieht sich auf die Gesamtstrahlung. Die Tabelle II (Fig. 13,
Kurve II) bezieht sich nur auf die durchdringenden Strahlen (die 3 cm
Luft und 0,01 mm Aluminium durchsetzt haben).