В дальнейшем определялось прохождение заряженных бета-частиц радия сквозь вещество [4,5] и найденное таким образом поглощение в стекле [4] подтвердило резуультаты, полученные ионизационным методом. Такое измерение заряда должно давать в итоге более точный результат для количества бета-частиц, проходящих сквозь стекло, так как этот метод имеет меньшую чувствительность и для радиоактивного препарата обычной толщины не применим.

Если выразить результаты ионизационного метода в количестве бета-частиц, возникает трудность с ненадежностью коррекции изменений ионизационной способности при изменении скорости.

Хотя Вильсон [6] и нашел, что в определенной области ионизация изменяется обратно пропорционально квадрату скорости, однако применимость этого закона для больших скоростей еще экспериментально не подтверждена, из-за чего получение определенной ионизации, обусловленной количеством бета-частиц, кажется не удовлетворительным.

Прямое измерение числа бета-частиц, проходящих сквозь вещество или претерпевающих отражение, приведено в недавно вышедшей из печати работе Гейгера [7]. При применении его метода мы проверили некоторые результаты ионизационного метода, относящиеся к поглощению и отражению бета-частиц при их прохождении через вещество с различным атомным весом.

Для нашего опыта очень острая игла не подходит. Вследствие этого мы сначала делали ее как можно более острой, а затем притупляли на огне. Игла размещалась соосно на конце латунного стержня, изолированного эбонитовой втулкой от латунного корпуса счетчика. Острие иглы находилось на небольшом расстоянии напротив круглого отверстия в корпусе счетчика. Последний представлял собой цилиндр диаметром 1,5 см и длиной 3 см. В процессе опыта диаметр отверстия изменялся в пределах от 0,3 см до 1 см. К корпусу счетчика подсоединялся положительный вывод батареи сухих элементов и корпус находился под потенциалом от 1100 до 1300 вольт. Игла соединялась с нитью струнного электрометра Лютца-Эдельмана (Примечание Мамаева А. В.: электрометр механического типа обладает большой инерционностью) и через сопротивление (тушь на бумаге [8]) подсоединялась к земле. Величина этого сопротивления должна быть так подобрана, чтобы отклонение нити было значительным и происходил быстрый возврат нити в состояние покоя.

В нашем опыте нить обеспечивала не очень высокую точность, так как ее диаметр сосставлял 0,002 см, однако свою задачу при таком способе она выполняла. Пластинка электрометра имела толщину около 0,15 см, поэтому чувствительность была ± 90 вольт. Отклонения нити электрометра были не равны друг другу, потому что некоторые бета-частицы влетали под углом и на некотором расстоянии от иглы. Для проверки этого объяснения был проведен вспомогательный эксперимент, который показал, что при прочих одинаковых условиях отклонение пропорционально в первом приближении длине отрезка траектории бета-частицы, образованной ионами в сильном электрическом поле вблизи иглы. Аналогичный эффект, и даже больший, наблюдался при прохождении альфа-частиц (см. [7]). Если разность потенциалов между иглой и корпусом незначительна и среднее отклонение мало, то при данных условиях количество подсчитанных отклонений на 25% меньше, чем при более высоком напряжении и сравнительно большем среднем значении числа отклонений (10-20 Teilstrichen). Весьма существенно, что в опыте измерялось напряжение и при каждой влетающей в окно бета-счетчика бета-частице возникало заметное движение нити электрометра.

Между низкой разностью потенциалов, указывающей на каждую бета-частицу, влетающую в камеру счетчика, и напряжением, установленным для обеспечения тлеющего разряда, лежит расстояние около 100 вольт. При применении потенциала выше 50 В внутри этой области мы не находим никакого изменения в количестве отклонений, если потенциал изменяется. Отклонение становится наблюдаемым в микроскоп с небольшим увеличением и при разовом вращении рычага регистрируется счетчиком (Примечание Мамаева А. В. еще одно механическое устройство, ограничивающее быстродействие ). Время измеряется при этом с помощью секундомера. Подсчет осуществляется для каждой серии опытов при различных повторных попытках, причем получается достаточно продолжительное общее время счета.

По общему числу отклонений и общему времени счета можно рассчитать количество бета-частиц, влетающих в одну минуту в счетчик. В опытах с активным осадком тория, если для всех периодов счета, кроме первого в каждой серии опытов, ввести поправку на распад, то ввиду закона правдоподобия распределения при уменьшении времени наблюдения до нуля необходимо вносить поправку во время счета, а не в суммарное число бета-частиц, а после этого при всех наших опытах мы должны пользоваться источником излучения этого типа.

Перед каждым шестым периодом активность определяется ионизационным методом. По этой активности вычислялся поправочный коэффициент для распада. Это необходимо потому, что торий Х также накопляется на пластинке, а именно в различных опытах (смотря по времени), во время которых на пластинку выпадает эманация в различных количествах. Если количество этого тория Х также мало, оно все-таки заметно влияет на период распада активного осадка. При всех сериях опытов полученные значения через один подсчет корректировались во время прохода бета-частиц сквозь толстый замедляющий экран. При этой коррекции возникало отклонение частично из-за содержащегося в воздухе радиоактивного газа и прежде всего из-за гамма-излучения радиоактивных веществ. При этом активный осадок тория уменьшался со временем вместо частоты этих отклонений. Если толстый экран лежал прямо против окна счетчика, то теперь отклонения вызывались только гамма-лучами. В качестве поглощающих веществ использовались алюминиевая и оловянная фольга. Фольга укладывалась непосредственно над и под источником излучения. Результаты эксперимента по поглощению  радием Е и активным осадком тория приведены в табл. 1 и табл. 2 и рис. 2, а также в табл. 3 и табл. 4 и рис. 3.

Рис. 1.

Рис. 2.

Таблица 1. Поглощение бета-лучей радия Е в алюминии

Таблица 3. Поглощение бета-частиц активного осадка тория в алюминии

Таблица 4. Поглощение бета-частиц активного осадка тория в олове

Рис. 3.

Для каждого опыта нарисовано два графика. На первом графике ординатой является количество бета-частиц, влетающих в счетчик за одну минуту, а на другом графике ординатой является логарифм этого значения. По оси абсцисс на обоих графиках откладывается масса поглощающего материала (алюминия или олова) в г/см². Через маленькие нарисованные кружки проведена линия. Из рисунков видно, что логарифмическая кривая не является прямой линией. Поглощение происходит не по экспоненциальному закону. Ионизационный же метод дает экспоненциальный закон при уменьшении скорости, что является установленным эффектом.

Первоначальный наклон кривой при применении активного осадка тория вызывается поглощением мягких гамма-лучей тория В.

Чтобы исследовать еще и дальнейшее различие между поглощением прямых и отраженных лучей, мы устанавливали поглощающую алюминиевую фольгу как на пути прямого луча (в 1 см от источника), так и на пути отраженного луча (на расстоянии 1 см от диафрагмы).

Рис. 4.

Таблица 5. Отражение бета-лучей радия Е различными элементами

Рис. 5.

Производилось также определение нулевого значения, т.е. подсчет без отражающего вещества, но с установленной поглощающей фольгой для каждой толщины и для каждого положения поглощающего материала. Это необходимо, чтобы получить точное значение. Потому что в счетчик попадают бета-частицы, отраженные от воздуха и проволоки. Когда в качестве источника излучения использовался радий Е, в качестве отражающего материала использовалась одна толстая квадратная оловянная пластина с длиной ребра 6 см или одна пластина оловянной фольги (0,0103 г/cм²), полученные результаты приведены в табл. 6 и на рис. 6.

Таблица 6. Отражение бета-частиц радия Е в олове при двух различных толщинах с поглощением в алюминии в падающем или отраженном лучах или в обоих сразу.

1. Методом прямого счета Гейгера исследовано прохождение и отражение бета-частиц от различных веществ.

2. Бета-частицы радия Е и активного осадка тория не подчиняются экспоненциальному закону поглощения, которому подчиняется уменьшение ионизации.

3. Отраженные и проникающие бета-лучи поглощаются сильнее, чем падающие лучи.

4. Количество бета-частиц, отражающихся от веществ с различным атомным весом, почти одинаково как и при ионизации отраженных лучей, из чего следует, что уменьшение скорости бета частиц вследствие отражения почти не зависит от отражающего материала.

5. Рассеяние частиц тонкой фольгой вызывает увеличение количества бета-частиц на некотором расстоянии в направлении нормали к тонкой фольге.