GASLEITUNG UND RADIOAKTIVITÄT 587
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nur die gasförmige Emanation des Radiums, welche eine viel größere Lebens-
dauer hat, als die des Thoriums, und sich gleichzeitig in viel größeren Mengen
bildet; so hat man ihr Spektrum beobachten können und gleichzeitig hierbei
ein Mittel gehabt, ihre schließliche Umwandlung in Helium festzustellen,
welches gleichfalls durch ein sehr auffallendes Spektrum gekennzeichnet ist.
Für die anderen Stoffe hat man chemische Kennzeichen insofern, als sie in
gewissen Reagentien löslich, in anderen unlöslich sind, also den entsprechen-
den Niederschlägen und Auflösungen folgen; im reinen Zustande und in
solchen Mengen, daß man sie sehen und ihre Eigenschaften studieren konnte,
wie die irgendeines anderen Stoffes, hat man sie noch nicht erhalten. Ihr
allgemeines Kennzeichen ist ihre Fähigkeit, Gase zu ionisieren und daher die
Luft leitend zu machen. Hierbei treten qualitative Unterschiede in der
Natur der Strahlen auf (s. w. u.); quantitativ ist die Wirkung zunächst
proportional der wirkenden Menge; doch lagern sich, da die Bildung der
Gasionen nicht der primäre Effekt ist, soviele Nebenumstände darüber,
daß die Grunderscheinung vielfach verwischt und gestört wird. Ein sehr
charakteristisches Kennzeichen hat sich aber in der spezifischen Re-
aktionsgeschwindigkeit ergeben, mit welcher sich die verschiedenen
Stoffe umwandeln.
Die Umwandlungsgeschwindigkeit. Diese Umwandlung kennzeichnet
sich in ausgeprägtester Weise als eine Reaktion erster Ordnung, deren
Geschwindigkeit proportional der Menge des reagierenden Stoffes ist. Und
zwar kommt hier kein weiterer Faktor, wie Temperatur oder Konzentration,
in Frage; selbst der chemische Verbindungszustand ist ohne Einfluß. Ist
somit a die vorhandene Menge des aktiven Stoffes, so ist die in der Zeit dt
zerfallende Menge da einfach proportional dieser Menge a und einer Ge-
schwindigkeitskonstante k, die (abgesehen von einer noch unsicheren sehr
geringen Temperaturveränderlichkeit) durch keinen bekannten Umstand
beeinflußt wird, woraus die Gleichung — da/dt = ka folgt. ‚Es ist (S. 3109)
gezeigt worden, daß für endliche Mengen hieraus die Gleichung ap/a = ekt
sich ergibt, wo ag die Anfangsmenge, a die Menge zur Zeit t und e die Basis
der natürlichen Logarithmen, die Zahl 2°7183, ist. Da die beiden Mengen a,
und a als Verhältniszahl erscheinen, so kommt es auf ihre absolute Menge
nicht an und ebensowenig auf die Einheit, in der sie gemessen werden, da sich
diese aus dem Bruch wieder heraushebt. Man braucht also die absolute
Menge überhaupt nicht zu wissen, wenn man nur die relative weiß. Letztere
erfährt man aus der ionisierenden Fähigkeit unter vergleichbaren Umständen.
Indem man diese zu zwei verschiedenen Zeiten bestimmt, erfährt man das
Verhältnis ag/a und die Zeit t; man kann also k berechnen.
Dies geschieht, indem man beiderseits den natürlichen Logarithmus nimmt,
woraus In ag/a = kt oder k = Zn folgt. Um gewöhnliche Logarithmen-
tafeln benutzen zu können, rechnet man:
k= 108 20/2 oder = 108 20 —) 40 — log a ,
0:4343 I 0:4343 t