Hans Geiger und die Radioaktivität

Vor 125 Jahren wurde Hans Geiger geboren. Der Physiker entwickelte zusammen mit Walther Müller den Geiger-Müller-Zähler. Damit kann radioaktive Strahlung gemessen werden. Wie ein solches Gerät funktioniert, erfahrt ihr hier ...

Johannes Wilhelm Geiger wurde am 30. September 1882 in Neustadt an der Weinstraße geboren. Er studierte ab 1902 Physik und Mathematik in Erlangen. 1906 machte er seinen Doktor. 1907 begann er am Institut von Ernest Rutherford (Link am Ende des Artikels) in Manchester, England, mit Forschungen.

Das von Rutherford entwickelte, frühe Atommodell beruhte auch auf Entdeckungen von Hans Geiger. Schon in England arbeitete Geiger auch an einer Methode, um eine bestimmte Art von Strahlung zu messen. Er untersuchte die so genannte Alpha-Strahlung, die das radioaktive chemische Element Radium aussendet.

1912 kam Geiger zurück nach Deutschland. In der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt in Berlin-Charlottenburg sollte er ein Laboratorium aufbauen, das Radioaktivität allgemein untersuchen sollte. Nachdem er den Ersten Weltkrieg als Artillerie-Offizier überlebt hatte, ging er 1925 nach Kiel. Dort entwickelte er zusammen mit seinem Doktoranden Walter Müller den Geiger-Müller-Zähler. Mit diesem Gerät kann man messen, ob radioaktive Strahlung vorhanden ist, und wie stark sie ist.

So sieht ein Geigerzähler aus.

Was ist radioaktive Strahlung?

Alles, was du um dich herum siehst, ist aus kleinsten Teilchen, den Atomen (gr.=unteilbar) aufgebaut. Atome bestehen aus einem Atomkern und Elektronen, die sie umkreisen. Die Atome einiger chemischer Elemente wie Uran oder Plutonium sind radioaktiv. Das heißt, sie zerfallen von selbst in zwei Teile. Dabei wird Energie in Form von Strahlung frei. Das hat Einstein in seiner berühmten Formel E=mc² festgehalten.

Hans Geiger konnte bei seinen Forschungen auch zeigen, dass radioaktiver Zerfall völlig zufällig ist. Wenn man eine radioaktive Substanz vor sich hat, dann kann man kann nie sagen, welches Atom als nächstes zerfallen wird.

Wie funktioniert ein Geiger-Müller-Zähler?

Radioaktive Strahlung ist sehr energiereich. Wird ein Atom davon getroffen, dann werden Elektronen weggeschleudert. In einem Geigerzähler befindet sich ein Gas und elektrische Kontakte. Trifft radioaktive Strahlung auf diese Gasatome, schießt sie deren Elektronen aus ihrer Bahn um den Atomkern.

So funktioniert ein Geigerzähler: Ins Zählrohr dringt radioaktive Strahlung ein. Sie  setzt Elektronen frei, die zur Anode wandern und als winziger Strom messbar sind.

Diese nun freien Elektronen kann man als winzigen Strom messen. Im Geigerzähler wird dieser Strom verstärkt und durch ein Klicken hörbar gemacht. Je stärker die Strahlung, desto mehr Elektronen werden freigesetzt und umso schneller sind die einzelnen Klicks nacheinander zu hören. Bei sehr starker Strahlung hört man fast einen Dauerton.

Diese Erfindung machte Hans Geiger auch außerhalb der Physik bekannt. Er starb am 29. September 1945 in Potsdam.

Wenn dich Physik interessiert, dann wirf doch auch mal einen Blick in unseren WAS IST WAS-Band 79: Moderne Physik

Text: -jj- 27.9.2007 // Bilder: Geiger-Müller-Zähler: Horst Frank/GFDL; Skizze: Kieran Maher/Dirk Hünniger/GFDL

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