Les traces des particules H et α dans les émulsions sensibles à la lumière

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Les traces des particules H et α dans les émulsions

sensibles à la lumière

A. Jdanoff

To cite this version:

LE

JOURNAL

DE

_PHYSIQUE

ET

.

’

LE

RADIUM

LES TRACES DES PARTICULES H ET 03B1 DANS LES

ÉMULSIONS

SENSIBLES A LA

LUMIÈRE

Par A. JDANOFF.

Institut d’Etat du Radium à

_Leningrad.

Sommaire. 2014 Diverses émulsions de bromure d’argent ont été étudiées dans le but d’enregistrer les particules 03B1 et H. On a constaté l’influence des dimensions du grain et de la concentration de _{Ag Br} sur le caractère des traces des _particules Les recherches ont conduit aux recettes d’émulsions les plus pro-pices à l’enregistrement simultané des particules 03B1 et H. De plus on a observé dans les émulsions des protons de recul des _particules 03B1 et des neutrons. _Quelques cas de formation de telles traces sont repré-sentés sur des images stéréoscopiques.

SÉRIE

VII.

-

TOME

VI. N°

6.

Juix

1935.

1. Introduction. - Dernièrement différents

au-teurs

_(’)

ont

_{essayé d’employer}

la méthode

photogra-phique,

pour étudier la

désintégration

du noyau de l’atome.

Néanmoins,

l’application

de cette méthode dans le but

_indiqué

rencontre une série de difficultés. Ces difficultés viennent

_{premièrement}

de ce _{que pour}

enregistrer

les

_particules

H,

ainsi que l’a démontré M. Blau

_(2),

il est

_important

de faire un choix

avanta-tageux

de l’émulsion. En

outre,

comme la couche d’émulsion est très mince sur les

_plaques

photogra-phiqaes

ordinaires,

l’observation des

_particules

H est

possible

seulement dans le cas, où

l’angle

de leur inci-dence avec la surface de la

_plaque

est très

_petit.

Cette dernière circonstance se fait

ueaucoup

plus

sentir pour les

_particules

_H,

en raison de la

_longueur

considérable

de leurs

traces,

que pour les

particules

a, Pour cette même

raison,

les observations à vue au

_microscope,

et les

_{microphotographies}

_plates

ordinaires ne

_peuvent

donner de tableau

_précis

des

_trajectoires

des

_particules

dans la couche

_{d’émulsion,}

ne

_permettant

_point

de

dis-tinguer

sûrementles

_{égratignures}

accidentelles des traces

véritables,

elles ne

_peuvent

donc donner de certitude. Ce défaut essentiel de la méthode

_{photographique}

a

été _{écarté par les recherches de L.}

_Myssowsky

et

P.

_{Tschijow (3),}

en

_employant

des

_plaques

à couche

d’émulsion

_épaisse,

et ce sont eux aussi

_qui

ont élaboré la

méthode,

à l’aide de

_laquelle

ont été obtenues les

mi-crophotographies stéréoscopiques

des traces

_séparées.

De cette manière il est devenu

_possible

d’observer

non seulement les

_trajectoires

des

_particules

a

séparé-ment, mais aussi le

_phénomène

de la

_dispersion

et de la formation de

fourches,

analogue

à celui

_qu’on

observe dans la chambre de Wilson.

M. Deisenroth

_(,)

a, de son

_côté,

élaboré dans ses

recherches la méthode de

_{photographie stéréoscopique}

d’un parcours entier de

particules

a, et ainsi fut résolue la

_question

de

_{l’application}

de la méthode

photogra-phique

ayant

pour but l’étude des rayons a.

Le

_{perfectionnement}

ultérieur de la méthode

photo-graphique

et son

_application

à l’étude de la

_quantité

de fourches ont été _{effectués par les} travaux de A. Jda-noff

_{). Ce}

dernier a

_{perfectionné}

le

_procédé

de

micro-photographie

stéréoscopique

en

_employant

une

_petite

table

_spéciale,

en même

_temps

_{qu’élaboré}

le moyen de définir les

_{angles d’espace}

de la

fourche,

en les

mesu-rant sur les

_{stéréomicrophotographies.}

La formule

’

fondamentale pour le calcul des

angles présente

l’as-pect

suivant :

où 4J est l’un des

_angles

_d’espace

de la fourche entre clrux de ses branches

_{(par exemple, l’angle}

entre la direction

_première

et la direction finale d’une

parti-cule

_x),

tandis que x,

_)5,

a’

et Pl’

sont les

angles,

sur les

photographies

de la fourche, formés par les branches

indiquées, ayant

une

direction,

parallèle

à l’axe de

rotation de la

_petite

_tables

est

_l’angle

entre les diverses inclinaisons de la table

_pendant

la

_photographie

de la fourche. Le calcul des

_angles

de la fourche se

_simplifie

considérablement,

si,

en

_{photographiant,}

la

_trajectoire

première

de la

_{particule x}

est

_{prise parallèle}

à l’axe de rotation de la

table,

on a alors a’ =

~’ == 0,

et la

.mule

_(1~)

prend

un

_{aspect plus simple :}

La détermination des éléments restants de la fourche

- la

longueur

de _ses branches

qui

est

indispensable

pour calculer les vitesses des

_{particules qui}

s’entre-choquent peut

être aussi effectuée en les mesurant sur

les

_{stéréomicrophotographics,}

et en calculant suivant la formule

qu’il

est aisé de déduire en se basan sur les mêmes considérations que pour la formule

(1 ).

Pourtant

ce mode de détermination de la

_longueur

des branches n’est que d’une

précision

médiocre. Une valeur

_plus

exacte

_peut

être obtenue en

_prenant

les mesures de la

longueur

des branches au

_microscope.

Les

peuvent

être définis de la même manière.

Quant

à la

_pratique,

celle-ci a démontré que les

parcours des

particules

se définissent t le

plus

exacte-ment en les mesurant directement au

_microscope,

tan-dis que

pourles

angles

il vaut mieux les mesurer sur

les

_négatifs

et le~ calculer suivant t la formule

_(2).

Pour observer _{directement les parcours des}

parti-cules sur les

_plaques

à couche d émulsion

_épaisse,

il

est recommandé

_d’employer

l’oculaire binoculaire

« Bitukni », sans

_quoi,

en observant à travers un

oculaire

ordinaire,

on

_risque

de

_prendre

un

rassem-blement accidentel de

_grains

_pour une trace véritable.

L’oculaire

ordinaire ne

_permet

_pas non

_plus

de

distin-guer si deux traces données sont

_placées

dans le même

plan,

ou bien si l’une d’elles

_représente

la suite de

l’autre,

etc.

_Ajoutons

_{que l’observation à l’aide Ce} l’oculaire binoculaire est moins

_fatigante

_que l’obser-vation à travers un oculaire ordinaire.

Grâce aux susdits

_{perfectionnements}

de la méthode

photographique,

on a obtenu

_{l’approximation}

donnée par la chambre de

Wilson,

avec un cliché environ mille

fois

_plus

_petit

du même

_phénomène.

_{tandis que} dans la chambre de Wilson les

_trajectoires

cles

parti-cules

_{prennent l’aspect}

de

_lignes

continues,

sur la

couche d’émulsion de la

_plaque

_{photographique}

elles sont

_{représentées}

_par une

_rangée

de

_{points séparés.}

Cette circonstance constitue assurément un défaut de

la

_méthode,

car elle a une

_{répercussion,}

surtout _pour les

_particules

H,

sur l’exactitude dos mesures du

par-cours des

_particules.

On a

_espéré

climinupr autant _que

possible

ce défaut de la méthode en choisissant la meil-leure

_composition

_{pour l’émulsion. Pour}

cela,

il est évidemment nécessaire d’éclaircir avant tout la cause

dont

_dépend

le caractère des

_trajectoires

des

_particules

dans l’émulsion. La résolution de cette

_question

dans cette étude a été traitée d’abord pour les

particules

oc,

qui

donnent des traces dans toutes les émulsion= ordi-naires.

~. Influence de la diminution du

_grain

et de la concentration Ag Br sur le caractère des traces des

_particules

x. -Cette

_question,

à

_première

vue,

peut

être résolue

_{théoriquement}

de la manière sui-vante : comme

_l’aspect

des

_trajectoires

des

_{particules x}

dans une couche d’émulsion

_épaisse

ne

_dépend

aucu-nement de la dimension de

_l’angle

de leur incidence

avec la

_plaque,

le calcul du nombre

_grains

_AgBrr

touchés par la

particule a

dans son

_{chemin, peut}

être effectué de la même manière

_qu’on

calcule le nombre des chocs de l’électron avec les molécules dans la théorie

_cinétique.

En

_prenant

_pour

_simplifier

_(comme

le fait la théorie

cinétique:,

que les

grains

AgBr

repré-sentent de

_{petites sphères}

de _{diamètre moyen}

_d,

il est facile de déduire que :

,..

où M est la concentration de

_{Ag Br}

dans l’émulsion

~,,

la

trajectoire

des

_particules

a, dans l’émulsion donnée et k

un coefficient constant

₍

=

0,~3~

si M est

_exprimé

en

g/cm3).

En introduisant la

_{quantité A}

-

2013,

_que nous n

pouvons

appeler

la

_longueur

_moyenne du _parcours libre des

_particules

oc dans

_{l’émulsion,}

on transcrira la

formule

₍₃₎

de la manière suivante :

Ainsi,

pour deux émulsions

_quelconques,

aux dimen-sions moyennes de

grains égales

à 7,

et et aux

con-centrations en

_{AgBr 1Jfi}

et

M,

nous aurons

Cette formule

_s’adapte

_{mieux que la formule}

₍₃₎

au

contrôle

_{expérimental,}

_{parce que toutes les dimensions}

qui

en font

_partie

peuvent

être définies directement par

l’expérience - A -

en mesurant les traces _des par-ticules a au

_microscope,

M - en se

_guidant

_{par la}

recette de l’émulsion et en mesurant le « coefficient de dessèchement ))

_(rapport

de

_{l’épaisseur}

de la couche de l’émulsion

_liquide,

versée sur la

_plaque,

à

l’épais-seur (le la couche

_sèche).

En suile , au lieu de

_prendre

_2

y

qui

est le

_rapport

des dimensions moyennes des

grains

avant le

_{développement (lesquelles}

dimensions sont

également

accessibles

à la

_mesure),

on

_{peut prendre}

le

rapport d,

des dimensions moyennes des

grains

di

après

le

_{développement}

_qui

sont

_plus

faciles à définir par

l’expérience.

Si les conditions du

_{développement}

des deux émulions étaient

pareilles,

ce

_remplacement

dans la

_pratique

_{n’introduira pas d’erreurs} en ce

_qui

concerne les dimensions des

_grains.

Pour cette cause

le contrôle

_{expérimental}

de la formule a été effectué

en se servant de la formule

_(5).

Dans ce but, nous avons obtenu les

_trajectoires

des

particules

« dans

quatre

émulsions différentes,

prépa-rées avec un soin

_spécial

_(du

_type

des

_{diapositives).}

Comme

_point

de

_départ

nous avons

_pris

une émulsion

235

Les trois autres émulsions ont été

_préparées

_d’après

la même

recette,

mais en

_augmentant

ou diminuant le contenu en

_sels,

et en

_changeant

la

_température

d’élnul-sionnement. Il a été versé un volume d’émulsion de 3 cm3 sur une

_plaque

de

3x4

cm2. En mesurant

l’épaisseur

de l’émulsion

séchée,

on a _{pu calculer} M.

Les

plaques

ainsi obtenues ont été

exposées

de la manière ordinaire

₍₃₎

aux

_particules

a Ra C. Ensuite

j’ai

pris

les mesures

_statistiques

des

_trajectoires

_des par-ticules a à l’aide du

_{microscope (en}

_prenant

autant que

possible

les divers

_angles

d’incidence des

_particules

avec la surface de la

_plaque).

La table 1 montre les résultats du contrôle

_{expérimental :}

TABLEAU 1.

La

_première

colonne renferme les émulsions

indi-quées,

la deuxième les dimensions moyennes des

grains

d en microns

_([J.)

_(après

le

_{développement) (*),}

la

troisième,

la concentration en

_gjcm3,

_la

qua-trième,

les valeurs

de, A

, obtenues en

prenant

les

fi

mesures

_{statistiques,}

et la

_cinquième,

les valeurs de A calculées suivant la formule

_(~),

en se servant,

comme

_base,

des données pour l’émulsion normale

_(Et).

En

_comparant

les nombres des deux dernières

colonnes,

ou

_peut

se

_persuader

_{que la théorie coïncide} assez

bien avec la

_pratique.

_{Cette coïncidence prouve aussi}

(au

moins, dans les limites de la

_précision

des mesures

prises

et _{pour les émulsions}

_indiquées),

que

chaque

grain

tl’émulsion touché par une

_particule

_devient

pro-pre à

être

_développé,

ce

_qui

s’accorde avec les résul-tats des

_expériences

de divers chercheurs.

_Ainsi,

le nombre des

_grains

sur la

_trajectoire

d’une

particule

a du donnée

_(eu

_supposant

que

chaque grain

(*) Le meilleur révélateur est le suivant : H20, 440 cm3 ; Na’SOI (en cristaux) 30 g; Hydroquinone, 6 g: KBr, ;2,0 g

KOH, 2,5 g. Il vaut mieux opérer le développement des

pla-q’iPs t couche d’émulsion épaisse suivant la méthode du

développement lent, en _{coupant plusieurs} fois avec de l’eau

touché par elle devient

apte

au

_{développement)}

_dépend

exclusivement des dimensions du

_{grain d,}

et de la concentration Ji du bromure

_d’argent

dans l’émulsion.

Donc,

pour caractériser les émulsions par

rapport

aux

traces des

_particules

x,

_il]est

commode

_d’employer

la formule suivante :

(Le multiplicateur

est

_4,3,

si ¿tJ est

_{exprimé en g/cm B)}

Cette formule

_exprul18

clue la

longueur

du parcours moyen et libre d’une

particule

x est

_{proportionnelle}

à

la

dimension

moyenne des

grains,

et _inversement

pro-portionnelle à

la concentration de

_AgBr

dans l’émulsion. La formule

₍₃₎

conduit directement à la

_dépendance,

trouvée par les

expériences

de I.

_Eggert

et F. Luft

_(6),

dépendance,

qui

existe entre le noircissement total causé par les rayons a et la concentration

AgBr

de

l’émulsion.

3. Les

trajectoires

des

particules

a dans les

émulsions à

_grains

fins. -- Il _a été démontré dans

le

_{paragraphe précédent,}

_{que la formule}

₍₃₎

se

_justifie

assez _{bien pour les émulsions}

_(du

_type

des

diapositi-ves),

dont on se sert _{ordinairement pour observer les}

trajectoires

des

_particules

~. Ici se _{pose naturellement} une

_question

d’un

_grand

intérêt,

à savoir

_quel

sera le caractère des traces de

_particules

a dans les émulsions

à

_{grains plus}

fins,

car dans ce cas en se basant sur la formule

_(3),

on

_peut

s’attendre à obtenir des traces à

grains plus

nombreux.

Dans ce

_but,

on a

_essayé

d’observer les

_trajectoires

de

_particules

a sur

_les.plaques

de

_Lippman,

_préparées

suivant la recette de Valent : 1

Les observations

_{microscopiques}

ont été effectuées

sur fond noir

_(à

l’aide du condenseur

_cardioïde),

avec

immersion à l’eau et en

_remplaçant

l’oculaire ordinaire

par le « Bitukni ».

L’emploi

de ce dernier afin

d’ob-server les

_trajecLoires

des

_particules,

comme

_je

l’ai

mentionné

_plus

haut,

représente

des

_avantages

nom-breux,

grâce

à la vue

_{stéréoscopique.}

Néanmoins,

l’observation des

_grains

dans ces émul-sions fines rencontre de

grandes difficultés,

à cause

de la

_présence

de corps

hétérogènes

dans la

gélatine.

En

_examinant,

à l’aide d’un

_{ultramicroscope,}

les

plaques

de

_Lippman,

_exposées

_{préalablement}

aux

rayons x

(pendant

des

temps

très

_variés),

on a observé

le tableau suivant : non seulement on ne

_{put découvrir,}

sur aucune des

_plaques,

les

_chapelets,

_{caractéristiques}

comme traces des

_{particules a, mais,}

en

_outre,

les

grains

en

_disposition

radiale se trouvèrent totalement absents

_(pour

l’émission des

_particules

x, on s’était servi d’une

_aiguille

à

_pointe

enduite de matière radio-active).

à celui

_qln’on

observe en

_exposant

à la lumière d’un

petit

orifice,

les

_grains

sont très

_compacts

immédia-tement sous la

_pointe

de

_{l’aiguille,}

et cette densité tombe

_{graduellement}

vers la

_{périphérie,}

mais sans

aucune trace de

_chapelets

sur l’étendue

donnée,

et sans

aucune direction

_{privilégiée}

dans la

_disposition

des

grains.

En

_s’appuyant

sur les résultats de ces

expé-riences

_{préliminaires, je}

_pus

conclure,

que la formule

(3)

ne convient pas pour les émulsions de

_Lippman.

On a _{le moyen de} s’en

_persuader

en faisant le calcul d’orientation suivant : prenons pour concentration de bromure

_d’argent

dans l’émulsion de

_Lippman

J1;/ =

0,3

et pour dimension cl’un

grain,

suivant

les mesures

_prises

_{par Tollert}

_{(7) d}

=

3.10-2[J..

En

remplaçant

les lettres de la formule

₍₃₎

_par ces

_nombres,

nous

_obtiendrons,

_{pour les}

_{particules a Po,}

au _parcours

dans l’émulsion À - 28 _{u,, le nombre des}

_grains

ren-contrés :

Le tableau des

_champs

de

_particules

a sur les

plaques

de

_Lippman

décrit ci-dessus

_dépend,

selon toute apparence, de ce _que ces émulsions sont infiniment peu sensibles aux _rayons a, comme cela a été

_prouvé

grâce

aux recherches de M. Blau et H. yVambacher

_(S).

Pour obtenir une

_{explication plus}

détaillée de la

question

concernant

_{l’application}

de la formule

₍₃₎

aux diverses sortes

_{d’émulsions,}

l’auteur de cette étude a effectué une série

_{d’expériences,}

_qui

per-mettent d’examiner le caractère des

_trajectoires

de

particules a

en fonction des dimensions du

_grain.

Dans

but il a

_préparé

une série d’émulsions à

_grains,

augmentant

graduellement

en dimensions.

L’émulsion,

prise

comme

_point

de

_départ

_(L),

a été

_préparée

suivant

la recette décrite ci

dessus,

mais contenant deux fois

plus

de sels. Les autres émulsions

_{Li, L2,}

L3, L,~

et

L5

ont été

_préparées

_possédant

la même

concentration,

mais à

_température

d’émulsionnement _s’élevant

gra-duellement -

40°, 451,

501,

55° et 60°. Les

_plaques,

couvertes _par ces

_émulsions,

ont été

_exposées

de la manière ordinaire aux _{rayons a}

_(par

Po et aussi RaC . L’observation des

_trajectoires

a été effectuée au microns-cope, avec immersion à l’eau,

éclairage

au

_champ

sombre et

_emploi

du « Bitukni o. Les résultats des

observations sont mentionnés dans la liste suivante : -.

En

_résumant,

nous _pouvons

affirmer,

_{que dans les}

émulsions à

grains

menus, il est

impossible

d’obtenir des

_trajectoires

de

_particules

_x, mais à mesure _{que les}

grains augmentent

en dimensions les

_trajectoires

appa-raissent en forme de

_{chapelets. Quand}

la dimension d’un

_grain

s’élève à d N

0, t

-

0,4 ~t

(émulsion

L.",),

la formation des

_trajectoires

_peut

être considérée comme

accomplie,

vu que la formule

(3)

se

_justifie

pour cette émulsion d’une manière satisfaisante.

4.

_Emploi

d’émulsions à

_grains

fins pour observer les

_trajectoires

des

_particules

tI sur les

plaques

à couche d’émulsion

_{épaisse. -}

a)

Obser-vation des

_particules

H

_projetées

_par les

_particules

a. - Au _cours de _ce travail

j’ai

étudié les

_trajectoires

des

_particules

H en me servant de

_plaques

à couche d’émulsion

_épaisse.

Les

_trajectoires

des

_particules

H ont été obtenues à l’aide d’une installation

_simplifiée,

représentée scliématiquement

sur la

_figure

1,

où

A,

est la

_plaque

à couche

_{épaisse ;}

_B,

la source des

_particules

a

_{(l’aiguille}

à

_pointe

enduite de

_précipité

Po ou

_{Ra C) ;}

C,

une lame de

_paraffine

de

_{10-fl0 y;}

_D,

un écran

d’aluminium,

l’épaisseur

duquel

a

_grandement

suffi pour absorber les

particules

a.

Fig. 1.

Les

_particules

H tombent sur les

_plaques

sous un

angle

de 30-40, avec la surface. Les

_premières

difficul-tés de cette

_expérience

consistaient dans le choix d’une émulsion convenable. Les

_expériences

ont _{montré que} les

_trajectoires

des

_particules

H ne _{s’obtiennent pas}

dans

chaque

émulsion.

_Ainsi,

_par

_exemple,

dans l’émulsion

E,

’d =1,~ ~

et M

= 3,7

il a été

impossible, malgré

des

_expériences

_{réitérées,}

d’obtenir des

_trajectoires

de

_particules

H en forme de

_chapelets.

L’émulsion

E1

(d =

1,0 lJ.

et

_{JI - 1,4}

_{bJcm3) ne}

convient pas non

_plus,

_{parce que dans cette émulsion les}

trajec-toires des

_particules

H renferment un

_petit

nombre de

grains (voir,

par

exemple,

la trace

_gauche

sur la

_photo

N°

_9).

La meilleure émulsion entre toutes celles que

nous avons

_préparées

_jusqu’ici

est

E3

(d

=

_{0,8 ~}

et -11 - ~,~

-/cm,).

Au cours des

_{premières expériences}

avec cette émulsion,

j’ai

observé les

_trajectoires

des

particules H,

projetées

de la

_paraffine

par les rayons

x Po. A cette occasion il a été

constaté,

que les

grains

longeant

la

_trajectoire

des

_{particules H}

étaient

_disposés

en _moyenne

_plus

rarement,

que sur la

_trajectoire

des

237 tandis que

Ensuite,

à l’aide de la même

_{installation,}

_j’ai

obtenu des

_{trajectoires.}

_{plus longues}

de

_particules

_11,

_projetées

hors de la

_paraffine

_{par les rayons} a Ra C.

En ce

_qui

concerne la

_disposition

des

_grains

sur les traces des

_particules

H à

_long

_parcours,

_j’ai

_presque

toujours

observé la

_{particularité}

suivante : au bout du parcours les

grains

sont

_{disposés plus}

serrés

_qu’au

commencement. En

outre,

l’étude de la densité des

grains

le

_long

_{du parcours des}

_particules

_H,

a

_démontré,

que la

quantité

Ajy

_

dépend

de la

_longueur

des

n

traces. La courbe du dessin 2 montre les résultats des mesures,

prises

sur la densité des

_grains

le

_long

des

trajectoires

des

_{particules H,}

obtenus en bombardant la

_paraffine

_{par les}

_particules

x Po et RaC.

Fig. 2.

Comme abscisse on a choisi les

_longueurs

des

par-cours des

particules

H dans

l’émulsion,

en ordonnées

on a

_porté

les

_quantités

Ajy

= 2013 .

En examinant la

n

courbe,

on _{voit que}

_’AH

_augmente

avec

_{l’allongement}

du parcours. De cette

_manière,

il

_{arrive, qu’avec}

l’ac-croissement

_d’énergie

d’une

_particule

_H,

la densité des

_grains

le

_long

de

_{la trajectoire}

diminue,

c’est-à-dire que les

particules

H

à grande

énergie

possèdent

moins d’activité

_{photochimique}

par

rapport

aux

tra-ces.

b)

Observation des

_particules

H

_projetées

_{par les} neutrons. - Suivant les recherches de M. Blau et

H. Wambacher

_{(1) (1°),}

afin

_{cl’enregistrer}

les

_protons

projetés

par les neutrons en

_employant

ia méthode

photographique,

il est nécessaire de

baigner

les

pla-ques dans le

jaune

de

Pinacryptol.

Au cours de ce

travail

_{j’ai entrepris}

des

_{expériences ayant}

pour but d’observer les

_trajectoires

des

_protons

_projetés

de la

paraffine

par les neutrons sur des

_plaques

à couche d’émulsion

_épaisse.

Comme source de

_neutrons,

_j’ai

pris

Be avec un peu de Po

( N

0,5

MC).

En

_employant

des

_plaques

couvertes d’émulsion

E3,

j’ai

observé un

_grand

nombre de

_trajectoires

aux par-cours relativenu nt courts de 30 - 150 u,

parmi

les-quels

on recontre en

_petit

_{nombre des parcours}

_plus

longs

de 150 -

230 th

et rarement de

300 [1.

environ. Le caractère de ces traces est

_identique

à celui

_qui

a été observé chez les

_particules

H

_projetées

de la

paraffine

par les

particules x

{*).

Tandis

_qu’en

_employant

des

_{plaques préala1Jlernent}

préparées

au

_jaune

de

_{Pinacryptol (pendant 8 -}

10

minutes,

en

_prenant

une concentration de 1 : 50CO et 1: 200) et les

_baignant

ensuite à l’eau courante

_pendant

40 - 50

_{minutes) je}

n’ai _{pas obtenu de} tra es de

parti-cules H.

Néanmoins,

il faut mentionner que, sur les

plaques

ainsi

_préparées,

on _{remarque très souvent} un

nombre assez élevé de fines

_{égratignures}

à la

surface,

ayant

une

_longueur

de

_plusieurs

centaines et même,

plus

de microns.

J’ai en

_{plus produit}

une série

_{d’expériences}

afin d’observer les traces des

_particules

_H,

_projetées

de la

paraffine

par les rayons 2, sur les

_plaques

couvertes

avec les émulsions

_Ei,

E,

et

_{L,, baignées}

de la même manière au

_jaune

de

_Pinacryptol.

Il nous a été

impos-sible,

non seulement de découvrir des traces

quel-conques, mais aussi le moindre noircissement dans.

aucune des émulsions. _

5. Examen des observations

_{expérimentales.}

- Les résultats d’une étude

systématique

des

trajec-toires des

_particules

« et H dans diverses émulsions

peuvent

être résumées sommairement de la manière suivante : -.

1. Le nombre des

_grains

sur le chemin des

_particules

a dans les émulsions

_dispositives

satisfait à la formule JI

fondamentale

_{(3); ît}

= k >

111.

_{Cela prouve que}

_(dans

d

les limites des

_erreurs)

_{chaque grain}

de ces

_émulsions,.

touché par une

_particule

_{a, devient propre à être}

dé-veloppé.

2. A mesure _{que les}

_grains

de l’émulsion diminuent

en

_dimension,

les traces en forme de

_chapelets

carac-téristiques

disparaissent.

La formule

_{(3) perd}

alors sa

(*) On est actuellement en train d’effectuer à l’aide des _plaques

portée.

Cela _{prouve que}

_{chaque grain}

de ces

émul-sions,

touché par une

_particule

_{~, devient propre à}

être

_développé.

3. Les

_trajectoires

des

_particules

_{H, ayant l’aspect}

de

chaînettes,

ne _{s’obtiennent que dans certaines}

émul-sions. Le

_long

des traces des

_particules

H,

les

_grains

sont

_{disposés plus}

rarement que chez les

particules

a,

1,

tandis que la

quantité

Au

s’accroît avec

_l’au

gmen-n

tation du parcours. Cela montre _{que la formule}

₍₃₎

ne

s’applique

pas pour les traces des

particules

H. 4. Au bout des traces des

_particules

H,

les

_grains

sont,

dans la

_majorité

des cas,

_{disposés plus}

serrés,

qu’au

commencement.

Maintenant,

examinons

_quelles

sont les

conséquen-ces du fait

_principal,

concernant la

_disposition

_plus

rare des

_grains

sur les

_trajectoires

des

_particules

H. En

_passant

à travers l’émulsion une

_particule

H

ren-contre,

sur une unité de

_longueur

de son

_chemin,

le même nombre de

_grains

_{que rencontre} une

_particule

a.

Si

_après

le

_{développement}

les

_grains

sur son che-min se trouvent

_{disposés plus}

_rarement, cela veut seulement dire

_qu’une

_{particule H,}

contrairement à

une

_particule

_a, ne rend pas propre au

_{développement}

chaque grain

touché par elle. Cette différence dans la

capacité

d’influer sur le

_grain

_peut

être

_expliquée

_par la

_perte

différente

_d’énergie

des

_particules

et H.

Cette

_explication

est _{aussi confirmée par la}

_dépendance

AH de À et _{parce que les}

_grains

sont

_{disposés plus}

serrés au bout de la

_trajectoire,

où,

comme on

_sait,

la

perte

d’énergie

est

_plus

considérable.

_Quant

aux

par-ticules a, comme leur parcours est

_plus

_petit

et leur

perte

d’énergie plus grande

en

_comparaison

avec les

particules

H,

il est _{naturel que la densité croissante} des

_grains

au bout du parcours ainsi que la

dépen-dance 6.a. de 7. ne _{soient pas pour elles}

_{aussi prononcées.}

Pour confirmer

_{l’explication}

ci-dessus,

il est très intéressant de comparer la

perte

d’énergie

d’une

pair-ticule 2 sur son chemin à travers un

_grain

_{d’émulsion,}

avec le nombre d’atomes

_d’argent

libérés

(*).

Pour

définir la

_première

_quantité,

il faut calculer

première-ment _{le parcours d’une}

_{particule 7..}

dans

_AgBr.

En

nous servant dela formule

_deBragg,

nous aurons _pour une

_particule

a RaC :

La

_{quantité À}

sera

_plus

_grande

que la

vraie,

parce que la formule de

_Bragg

se

_justifie

d’une manière satis-faisante seulement pour les corps

légers,

tandis que, pour les corps

plus

lourds,

elle donne des

_quantités

plus grandes

que celles de

l’expérience,

sont de Pour

Ag

et

Br,

les parcours

expérimentaux

sont de 69 pour 100 et _{88 pour 100 des parcours calculés à} l’aide de cette formule. En

_prenant

_{pour correction}

une

_quantité

_{moyenne de}

_î~3,~

_pour

_100,

nous aurons

pour un _{parcours d’une}

_particule

x Ra C dans

_{AgBr :}

). AgBr = 28 y,

(**).

Comme

_l’énergie

d’une

_particule

aRaC est de 1~.10-~ ergs, la moyenne de la

perte

d’énergie

pour de parcours dans

AgBr

sera :

Dans le cas où nous aurons affaire à un

_grand

nombre de

_trajectoires

de

_particules

x la moyenne de

_distance,

parcourue par une

_partirulex

à travers un

_grain

d-émul-sioli, sera

U,66 ; - ainsi

qu’il

est facile de calculer.

(*) Les calculs suivants ne _peuvent servir qu’à s’orienler.

Lpurg données ont été prises dans le « flandbuch rl.

Phyrdk ’’’, 192"3.

(**) Remarquons. que les vaieurs dfs parcours calculés de la

même manière pour d’autres sels haloides s accordent

parfai-tement t avec les données expérimentales. Ainsi, par exemple, pour KBr la différence entre les _quantités calculées et expéri-mentales est de _{0,5 [.L ( ~} 0, 8 pour 100).

En

_prenant

comme _{moyenne de dimension pour} un

grain

de l’émulsion

_diapositive

d

_=1~,

nous trouvons que la

perte

d’énergie

d’une

_particule

a tombant en

moyenne sur un

_grain

est :

_0,66.~,

J. to-7 -

2,9.10-ï

ergs. Suivant I.

Eggert

et Noddack

(11)

le

quanta

de rayons X de

longueur

d’onde X -

0,45

A° et

h =

_{1, 1}

lO-s ergs et libère 103 atomes

Ag ;

_par

consé-quent

pour libérer un atome

_Ag

il faut une

_dépense

de

4,4.10

-’~

ergs. De là il est facile de

calculer,

que le nombre d’atomes

_Ag,

libérés dans un

_grain

_par une

particule

a, sera en _{moyenne 6 61i0. Ce nombre}

s’ac-corde avec les données

de

Nernst et Noddack

_(12),

_qui

le trouvent

_égal

à 6 000.

En admettant que, suivant

Eggert

et

_Noddack,

_pour rendre un

_{grain propre au développement,}

il faut libérer 1 0)0 atomes

_Ag,

il est _{facile de calculer que. dans la}

pratique, chaque

grain

d’émulsion touché par une

parti-etile i sera rendu

_apte

à être

_développé

_par cette dernière.

Quant

à la

_particule

H

_(ayantla

même

_énergie)

et per-dant

_beaucoup

moins

_d’énergie

_{que la}

particule

x, nous

aurons

_{que, dans}

une émulsion à dimension moyenne d’un

_{grain d N}

_ip,

la faculté d’être

_développée

sera

obtenue seulement par ceux des

grains,

que la

parti-cule H aura traversé

près

de leur centre. Donc

_après

le

développement,

les

_grains

seront

_{disposés plus}

rarement

sur _{le parcours d’une}

_particule

_H,

_que sur celui d’une

particule

7..

Pour accorder ce fait avec la formule

_(3),

il aurait

fallu introduire une « dimension effective » du

_{grain de,}

alors la formule

₍₃₎

_pour une

_particule

H

_prendrait

l’aspect

suivant :

--. ~

De cette formule il résulte aussi que

se

_rapporte

à la

_{particule, qui}

_{rend propre à} être

déve-loppé

chaque

grain

d’émulsion touché par elle (dans la

pratique

la

_{particule x).}

_Néanmoins,

afin d’être en mesure de se servir de la formule

₍₇₎

pour

calculer,

il e~ t évidemment

_nécessaire,

de connaître les dimensions des

_{p rains}

avant le

_{développement.}

6. Conclusion. - En résumant cette étude on

_peut

faire les déductions suivantes :

1. Pour

_appliquer

la méthode

_{photographique}

à l’étude de la

_{désintégration}

du noyau de

l’atome,

il est nécessaire d’obtenir non seulement des traces de bonno

qualité

des

_{particules a,}

mais aussi des traces _de par-ticules H tout à fait distinctes.

2. Pour obtenir de bonnes

_trajectoires

des

_particules

H,

il est nécessaire de se servir d’une émulsion à

_grains

assez fins

(à

dimension du

_grain

d= 0,~

à

0,8

p.),

assez

concentrée,

à

_grains

_égaux

en dimensions.

3. Les

_plaques,

destinées à

_enregistrer

les

_particules.

H,

doivent avoir une couche d’émulsion

épaisse

(au

moins de 50 ce

_qui

est

_équivalent

à une

_profondeur

de la chambre de Wilson de 7

_cm.),

dans

_laquelle

doit

se

_placer

_{entièrement tout le parcours des}

_particules

H,

même si elles tombent sur la surface de la

_plaque

sous un

_angle

considérable.

4. Il estnécessaire d’effectuer les observations visuelles

en se servant de l’oculaire binoculaire « Bitukni _{» ;} les.

microphotographies

doivent être

_prises

au

_{stéréoscope,}

en

_appliquant

la méthode

_{d’éclairage oblique}

_pour

photographier

les

_champs

et en se servant d’une

_petites

table

pour les traces

séparées.

En

photographiant

ou

observant sans

_{stéréoscope,}

on

_risque

de

_prendre

di-verses

_{égratignures}

ou des rassemblements accidentels de

_grains

_{d’émulsion pour des}

_trajectoires

véritables.

En concluant

_j’exprime

ma

_profonde

reconnaissance au

_professeur

L. V.

_Myssowsky

_{pour le thème}

_proposé,

pour l’intérêt

plein

d’attention

qu’il

a

_pris

à mon

travail et pour ses

_précieux

conseils.

Description

des

_épreuves.

Les _{microphotographies} stéréoscopiques des traces, obtenues

sur des plaques à couche d’émulsion _épaisse, données ci-dessus, ont été _prises avec agrandisselnent de 200-iU0 fois; les _épreuves

No 3, No 4 et 1T° 5 ont été obtenues à raide du condenseu r car-dinoïde :

- . _ _ _ _ _ _

Phoio N° 6. - Traces d’une

particule H _projetée de la

paraf-fine par une _{particule x} RaC; longueur de la

trace dans l’émulsion ), = 115 ~t (Ñ 16,5 cm

dans _l’air).

N" 7. - Trace d’une

particule H, projetée hors de la

paraffine par un _{neutron; longueur} de latrace dans l’émulsion À = _{252 y (36} cm dans l’air

- _7,~.10~

Photo N’ 8. - Dàviation d’une

particule et, causée par le noyau d’un élément lourd dans l’émulsion; angle de déviation + N 33°.

Photo N° 9. - Fourche

représentant le choc élastique d’une particule a, avec un atome d’hydrogène

(branche gauche) de la gélatine. Les angles 4J

et 0, calculés selon la formule (2) s’éva-, luent à :

le calcul de la masse de l’atome âe recul selon la formule du choc _{élastique :}

(en mettant 11 = _{4), donne dans} le cas

241 l’hoto N. 10. -

Fourche, représentant le choc élastique d’une

particule a avec un atome de carbone _(la branche courte du haut de la gélatine). N 1:50°, EJ ~ 1.0", le calcul de la masse de l’atome de recul selon la formule du choc élastique donne : m = _1i,8,

Mo/oAH.2013Cas rare de désintégration du noyau par une _particule x RaC (trace droite), avec un

proton (trace gauche) projeté dans l’émulsion

même. Longueur de la trace de la parti-cule 46,4 y ( - 6,6 cm dans l’air), longueur de la trace du _proton = _82,2

~t

(~ 11,7 cm dans l’air). Leurs énergies au

moment du choc, calculées selon la _longueur des traces, s’évaluent à :

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