h) Theorie der Radioaktivität.

h) Theorie der Radioaktivität.

Die Herren Curie und Debierne^[128] stellten folgende sehr allgemeine Theorie auf, die es gestattet, die Versuchsresultate über die inducirte Radioaktivität in Zusammenhang zu bringen; die Resultate selbst, die soeben besprochen sind, stellen reine Tatsachen dar, die von jeder Hypothese unabhängig sind.

Man kann annehmen, daß jedes Radiumatom als eine konstante und kontinuirliche Energiequelle wirkt, ohne daß man sich hierbei vorläufig Rechenschaft zu geben braucht, woher die Energie stammt. Die radioaktive Energie, die sich im Radium anhäuft, hat das Bestreben, sich auf zwei verschiedene Weisen zu zerstreuen:

Durch Strahlung (elektrisch geladene und ungeladene Strahlen).

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.