Geschichte der Radioaktivität

Die Beschrankung der wissenschaftlichen Er kenntnisse auf eine kleine Gruppe von Men schen schwacht den philosophischen Geist des Volkes und flihrt zu seiner geistigen V- arrnung. ALBERT EINSTEIN 1950 AnlaBlich meiner Emeritierung und des Riicktrittes von weiteren Verpflichtungen wurde von verschiedener Seite, ins besondere yom Prasidenten der Eidgenossischen Kommission fUr Strahlenschutz, der Wunsch geauBert, ich mochte meine langjahrigen Erfahrungen aus den Gebieten der Radioaktivitat und des Strahlenschutzes in einer Publikation festhalten. Da ich wahrend fast 50 lahren in Forschung und An wendung der Radioaktivitat aktiv und passiv tatig war, ist als Antwort auf die erwahnten Wiinsche diese "Geschichte der Radioaktivitat" entstanden. Ich glaube, daB sie, wenn auch nicht unbedingt "popular", yom sog. "gebildeten Laien" ohne Schwierigkeiten verstanden werden kann. Die darin enthal tenen mathematischen Uberlegungen sind alle elementar ge halten und erfordern kaum besondere Kenntnisse. Sie dienen der Vertiefung der GesetzmaBigkeiten und konnten yom Leser ohne sehr wesentlichen Verlust iibergangen werden. Wegen der Geschlossenheit der einzelnen Kapitel konnte auf einige kurze Wiederholungen nieht verzichtet werden. Konkrete Zahlenwerte wurden im Zentimeter-Gramm Sekunden-System (cgs) ausgedriickt. Es widerstrebt meinem Gefiihl fUr Harmonie, fUr atomare GroBen die anthropomor phen Dimensionen kg und m anzuwenden. VII All den Personen, die mieh in dieser Arbeit mit Rat und Tat unterstiitzt haben, insbesondere den Herren Ministerialrat Dr. W. SEELENTAG, Bonn, Prof. Dr. L. E. FEINENDEGEN, Jiilieh, Prof. Dr. V. GORGE und Rektor Dr. G. WAGNER, Bern, sei hier mit bestens gedankt. Bern, 6. August 1981 WALTER MINDER VIII Inhaltsverzeichnis Einleitung . . . . . . . . . . . .

Klappentext

Die Beschrankung der wissenschaftlichen Er­ kenntnisse auf eine kleine Gruppe von Men­ schen schwacht den philosophischen Geist des Volkes und flihrt zu seiner geistigen V- arrnung. ALBERT EINSTEIN 1950 AnlaBlich meiner Emeritierung und des Riicktrittes von weiteren Verpflichtungen wurde von verschiedener Seite, ins­ besondere yom Prasidenten der Eidgenossischen Kommission fUr Strahlenschutz, der Wunsch geauBert, ich mochte meine langjahrigen Erfahrungen aus den Gebieten der Radioaktivitat und des Strahlenschutzes in einer Publikation festhalten. Da ich wahrend fast 50 lahren in Forschung und An­ wendung der Radioaktivitat aktiv und passiv tatig war, ist als Antwort auf die erwahnten Wiinsche diese "Geschichte der Radioaktivitat" entstanden. Ich glaube, daB sie, wenn auch nicht unbedingt "popular", yom sog. "gebildeten Laien" ohne Schwierigkeiten verstanden werden kann. Die darin enthal­ tenen mathematischen Uberlegungen sind alle elementar ge­ halten und erfordern kaum besondere Kenntnisse. Sie dienen der Vertiefung der GesetzmaBigkeiten und konnten yom Leser ohne sehr wesentlichen Verlust iibergangen werden. Wegen der Geschlossenheit der einzelnen Kapitel konnte auf einige kurze Wiederholungen nieht verzichtet werden. Konkrete Zahlenwerte wurden im Zentimeter-Gramm­ Sekunden-System (cgs) ausgedriickt. Es widerstrebt meinem Gefiihl fUr Harmonie, fUr atomare GroBen die anthropomor­ phen Dimensionen kg und m anzuwenden. VII All den Personen, die mieh in dieser Arbeit mit Rat und Tat unterstiitzt haben, insbesondere den Herren Ministerialrat Dr. W. SEELENTAG, Bonn, Prof. Dr. L. E. FEINENDEGEN, Jiilieh, Prof. Dr. V. GORGE und Rektor Dr. G. WAGNER, Bern, sei hier­ mit bestens gedankt. Bern, 6. August 1981 WALTER MINDER VIII Inhaltsverzeichnis Einleitung . . . . . . . . . . . .

Inhalt

1. Frühe Gedanken und Hypothesen.- 2. Stoffwelt des Mittelalters.- 3. Was sind Gase und was lehren ihre Gesetze?.- 3.1. Die Gasgesetze.- 3.2. Zahl der Atome und Moleküle.- 4. Am Anfang der Chemie.- 4.1. Erste Elemente.- 4.2. Das Atomgewicht.- 5. Sind Atome elektrisch?.- 5.1. Elektrizität und Chemie.- 5.2. Das periodische System der Elemente.- 6. Strahlungen bei elektrischen Gasentladungen.- 6.1. Aufklärung der Gasentladungen.- 6.2. Spezifische Ladung.- 6.3. Entdeckung der Röntgenstrahlen.- 7. Henri Becquerel und das Uran.- 7.1. Die Uranstrahlung.- 8. Marya Sklodowska und Pierre Curie; Polonium und Radium.- 8.1. Erste Entdeckungen; Thorium, Polonium, Radium.- 8.2. Reine Radiumsalze.- 9. Neue Stoffe.- 10. Die Strahlungen der radioaktiven Stoffe.- 10.1. Charakterisierung der Strahlungen.- 11. Die Streuung der ?-Strahlen und der Bau des Atoms.- 11.1. Der Atomkern.- 11.2. Stabilität der Elektronenhülle.- 12. Der Atomzerfall als Ursache der Radioaktivität.- 12.1. Das Zerfallsgesetz.- 12.2. Statistik des Zerfalls.- 12.3. Zerfallszeit und Energie.- 12.4. Energie und Masse.- 13. Radioaktive Zerfallsreihen.- 14. Der Atomkern.- 14.1. Kernbau; Isotopie.- 14.2. Kernkräfte.- 14.3. Einfache Theorie des Kernbaues.- 15. Künstliche Radioaktivität.- 15.1. Erste Versuche; neue Radionuklide.- 15.2. Der Wirkungsquerschnitt.- 15.3. Theorie der Aktivierung.- 16. Atomkernspaltung und Atomkerntechnik.- 16.1. Erste Versuche.- 16.2. Energie der Spaltung.- 16.3. Spaltprodukte.- 16.4. Technische Möglichkeiten.- 16.5. Trennung der Isotope.- 16.6. Erster Reaktor.- 16.7. Der Brutvorgang.- 17. Die Bomben.- 17.1. Prinzip und Aufbau der Atombombe.- 17.2. Zündung der ersten A-Bombe.- 17.3. Die Wasserstoffbombe.- 18. Anwendungen; wozu können radioaktive Stoffe dienen?.- 18.1. Durchstrahlung.-18.2. Bestrahlung.- 18.3. Radioaktive Stoffe als Leitsubstanzen.- 18.4. Altersbestimmung.- 19. Schutzprobleme und ihre Lösung.- 19.1. Strahlenwirkungen auf lebende Objekte.- 19.2. Strahlengefahren.- 19.3. Schutzmaßnahmen.- 19.4. Schutzprobleme bei Kernbrennstoffen.- Epilog.- Ausgewählte Literatur.- Namenverzeichnis.