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Comparaison entre les rayons α produits par différentes substances radioactives

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HAL Id: jpa-00242367

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Submitted on 1 Jan 1909

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Comparaison entre les rayons α produits par différentes substances radioactives

L. Blanquies

To cite this version:

L. Blanquies. Comparaison entre les rayonsαproduits par différentes substances radioactives. Radium (Paris), 1909, 6 (8), pp.230-232. �10.1051/radium:0190900608023001�. �jpa-00242367�

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faible pression, après imnlcirsion dans l’air liquide,

on faisait le vide dans l’appareil ; l’émanation salu- rée de 0,05 gramme de chlorure de radium était Introduite avec l’acide carbonique et laissé au l’Otl-

tact de l’anhydride phosphorique pendant un quart

d heure on une demi-heure ; on laissait alors le tube

pendant une heure environ dans l’air liquide pour condenser l’émanation ll’ mieux possible 1. Le capil-

laire de 1 mm. était alors fermé à la flamme. Quand

la plus grande partie de l’émanation était détruite

(après 15 jours environ), on soumettait 1t’ gaz a l’alla-

lyse. Les tubes étaient ouverts par le capillaire der O.OC5 mm. pour éviter l’écoulelnenfi trop rapide de

l’acide carbonique. Le gaz était introduit dans un

large tube rempli de mercure et der potasse très con-

centrée. Le résidu gflzell x non aborbe par la potasse

était laisse un certain temps au contact de la potasse, puis transporté dans un autre tube contenant du phosphore blanc et de l’eau. Après un temps suffisant pour l’absorption de l’oxygène, le résidu final était

transporté dans un tube gradué dans lequel on intro-

duisait du chlorure cuivreux ammoniacal. La dimi- nution de volume indiquait la quantité d’oxyde de

carbone formée; cellP-ci était faible et n’a jan1ais dépassé 0,1-0,2 cm3. J’ai essayé der déterminer le

volume d’oxyde de carbone par une méthode plus

sensible. M. Nicloux a eu l’obligeance dl’ m aider à

faire aussi cette analye d’après sa méthode. Nous

avons anahse le gaz provenant d expériences faites

avec ou sans phosphore. Avant l’essai, on vérifiait que l’air du laboratoire (lln demi-litre) ne contenail pas d’oxyde de carbone. La méthode est basée snr lu mise

en liberté de l’iode par l’action de l’oxyde de carbone

sur l’anhydride indique ; l’iode, formée est retenu par la potasse, puis mis de nouveau en liberté et

délayé dans le chloroforme. La sensibilité de la mé- 1 hodc esi très grande (elle permet de déceler environ

1/300 cme. d’oxyde der carbone) Pl, la méthode est

très sîire. Dans l’expérience faite avec le phospore,

le gaz contenait plusieurs fois la quantité d’oxyde de

carbone existant dans l’expérience sans phosphore.

La quantité formée ne dépassait pas 150 mm3 ; cette quantité, comparée au volume total de l’acide carbo-

nique, n’est qu’une fraction d’un centième. Toute-

fois, l’action de l’émanation sur l’acide carbonique

est rendue manifeste par ces expériences.

,le remercie Mme Curie et M. Debierne pour les conseils qu’ils m’ont dnnnés nu cours de ce travail.

[Reçu le 29 juillet 1909.]

Comparaison

entre les rayons 03B1

produits

par différentes substances

radioactives

Par L. BLANQUIES

[Faculté des Sciences de Paris. 2014 Laboratoire de Mme CURIE.]

Les travaux de Bragg et Kleeman conduisent à pen-

ser que chaque substance productrice de rayons a donne naissance â des particules u identiques entre elles, ayant toutes, en particulier, la même vitesse

initiale, capables par conséquent de traverser en l’ioni-

sant une même épaisseur d"air, sous une pression et

i une température déterminées. Toutefois, c’est seu- lement avec les substances actives disposées en couche

infiniment mince qu’on peut observer un rayonnement homogène, car, dans le cas d’une couche épaisse, les particules a venant de la profondeur pénètrent dans

1. Dans toutes ces expériences j’ai constaté que anhydride carbonique solide devenait phosphorescent sous l’action due l’émanation. (Jan... deux expérience" uette phophorescence a été particulièrement brillante.

l’air avec une vitesse d’autant plns faible qu’elles ont

, traversé une couche active plus épaisse. OH admet généralement que les particules émlses par les (liffé- rents corps difffirelt uniquement par leur vitesse de

projection. S’il en est ainsi, considérées à une même distance avant la fin de leur parcours, toutes les par- ticules x doivent présenter exactement les mêmes

propriétés. Sur la proposition de Mme Curie, j’aï essayé du vérifier ce dernier point.

Lorsqu’on étudie, suivant la méthode de Bragg,

l’ionisation en fonction de la distance, on constate que la forme de la courbe d’ionisation dépend, pour une même substance, de l’épaisseur de la couche active et de la forme de l’appareil. En ayant soin d’opérer tou- jours avec le même appareil et d’employer la matière

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0190900608023001

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active en couche infiniment mince, on peut, d’une part, caractériser par une courbe lt’ rayonnement s

de chaque substance active, d’autre part, comparer les courbes correspondant aux différentes substances : si l’hypothèse que j’ai rappelée est légitime, toutes

-ces courbes, construites ;1 une même échelle, doivent être en partie superposables. C’est sous cette forme

que j’ai tenté la vérification.

Les expériences ont porte jusqu’ici sur trois corps : lt’ polonium, le radium C est l’actinium H. Le polo-

iiiiiiii employé formait une conche d’épaisseur faible déposée par electrolyse ;1 la surface d’une lame métal-

tique. Les deux antres substances s’obtenaient aisé- ment en pellicule infiniment mince sur une lame due métal exposée pendant plu-

sieurs heures à l’émanation (lu radium on de l’actinium.

Les mesures d’ionisation ont été faites avec un électro- mètre Curie, par la iiié- thode de zéro imaginée par M. Lattès 1.

Pour obtenir des courbes

comparables malgré l’iné- galP activité des produits employés, j’ai procède de la .

manière suivante :

Apres chaque expérience, je construisais une première courbe, en portant en abscis-

ses les distances de la source

;l la chambre d’ionisation,

et en ordonnées les valeurs de l’ionisation. Dans Ic cas

du radium C, chaque ordon-

née était ensuite diminuée due la fr:1ction d’ionisat ion ’ attribuable aux rayons B.

Aucune correction de ce genre n’était faite dans le

cas du polonium, qui donne uniquement des rayons a,

ni dans le cas de l’actiniiiiul li dont le rayonnement (,,

était inappréciable dans les

conditions on j’ai opéré. Je

tenais compte aussi, quand

cela était nécessaire, des

variations de température et

de pression, en admettant

que le parcours est inver- sement proportionnel à la

densité du gaz traversé. Cela fait, je calculais le fac-

teur par lequel l’ordonnée maximum de la courbe corrigée devait plrr multipliée pour devenir tyalu à

1. Le Radium. 5 1908 . 97-102.

une certaine valeur, arbitrairement choisie un(1’ fois pour toutes. En multipliant tontes les ordonnées de

la courbe par ce facteur, j’ obtenais les ordotmees de la courbe definitive. J’ai construit ainsi, pour chacune des substances étudiées, un certain nombre de courbes

qui sans être absolument Identiques, dincrent tt’t’,

peu les unes des autres. Enfin, l’ensemble des courbes données par une même substance a été remplacé par

une courbe moyenne, que je crois exacte à 1,30 près

au moins.

l’lfin de faciliter la comparaison de ces courbes1, je les ai disposées sur une même figure, en faisant

coïncider leurs ordonnées maxima. La concordance entre la courbe dn polonium et celle du radium C est

Fig. 1

très satisfaisante. Au degré de précision atteint dans

1. Je me propose de revenir sur l’étude de la forme des cour- bes. Cette forme ne parait pas correspondre exactement à celle qu’on pourrait prévoir d après les théories généralement admises.

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mes expériences. deux particules a émises rune par lf polonium, l’autre par le radium C, paraissent iden- tiques, tl condition que la seconde ait parcouru dans l’air 3 centimètres de plus que la première.

- En revanche, la courbe de l’actinlum TI, tout entière au-dessus des den ’( autres, s eu distinlue

nettement. En particulier, on voit que la décroissance d’activité a partir du maximum se produit beaucoup

moins brusquement avec l’actinium qu’avec le ra-

dium C ou lt’ polonium. Ainsi, 4 millimètres au dcl¿l du maximum, l’activité, qui est réduite de plus de moitié, s’il s’agit du polonium ou du radium C, est

diu1inuée seulement d’environ 20 pour l fi0 dans le

cas de l’actinium B.

Pour interpréter ces faits, on peut admettre, soit que les particules x possèdent des propriétés variables

avec la nature du corps qui les produit, soit que toutes les particules a sont identiques, sauf en ce qui

concerne leur vitesse de projection, mais que le rayon- nement a observé en employant comllle source une lanie rendue active par contact avec l’émanation de l’acti- nium est un rayonnement complexe. La première de

ces hypothèses s’accorde mal avec la concordance des courbes du polonium rl du radium C, concordance

qu’il est peu vraisemblable d’attribuer a une simple

cnïncidcnce. J’ai essayé de déterminer jusqu’à quel point la seconde interprétation rend compte des faits

observés.

Imaginons que l’actiniu1l1 B se transforme, avec

émission de particules (x, en une autre substance,

ayant une période de décroissance très courte, égale-

ment douée de rayonnement u. Dans cette hypothèse,

l’ionisation observée à une distance quelconque de la

source est la solnme des ionisations produites rcspec- tivement par les deux espèces de particules x. Sup-

posons que la courbe obtenue avec le radium C con-

vienne a tout rayonnement simple. On peut aisément collstruire, d’après ces données, la courbe représen-

tant le rayonnement double, si l’on connaît la diifé-

rence entre les parcours dans l’air dcs deux rayonne-

iiients simple. En faisant cette construction pour des parcours très voisins, on obtient une courbe qui pré-

sente un seul maximum. Cela prouve que l’existence d’un maximum unique ne permet nullement d’affir-

mer l’homogénéité du rayonnement. Toutefois, je

n’ai pu obtenir par cette méthode une courbe exacte- ment superposable â la courbe experimen’ale de

ractinium. Dans les conditions les plus favorables (en supposant une différence de parcours égale a 3mm,5).

la courbe expérimentale et la courbe théorique ont

seulement grossièrement la méme forme. Mais il faut renlarquer que, les courbes expérimentales n’étant

pas connues avec une certitude absolue, on ne doit pas s’attendre à une coïncidence parfaite.

On peut se demander si l’existence de ce nouveau

produit ne se révèle pas d’unP manière plus directe

dans l’étude de la décroissance en fonction du temps de l’activité induite de l’actinium. A ce point de vue,

il faut remarquer que la constante de désactivation de l’actinium fi est mul connue : Miss Brooks, en séparant celui-ci par électrolyse, a obtenu 1,3 min.

tandis que llahn et Lise lleitner en utilisant la chauffe ont trouvé 2,15 min. J’ai répété leurs expériences,

et constaté que la période de décroissance varie en

effet avec le procédé employé pour éliminer en partie

l’actinium A. Je ne pense pas que ces divergences correspondent aux erreurs expérimentales, ainsi qu’on l’avait admis jusqu’ici; elles s’expliquent par- faitement si l’on suppose que l’actinium A se trans- forme en un produit à décroissance très rapide, lequel disparaît à son tour très vite. Je ne puis encore indiquer avec précision les constantes correspondant

aces deux substances; la première paraît inférieure

à une minute, la seconde voisine de deux minutes et driiiie.

[Reçu le 2 août 1909.]

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