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bien que ceux qui eut conservé leur charge sur tout
le parcours et que l’on voit à côté d’eux.
Suivant QI, lliiilin, ce n’est qu’après avoir traversé la cathode que les centres ont acquis la vitesse cor-
respondant à la chute de potentiel totale. Tel n’est pas
mon avis : ce n’est pas a jmès avoir traversé la cathode que la vitesse est la plus grande, c’est à la cathode
même, car ensuite les rayons sont dans un champ ré-
sistant s’ils sont chargés, ou dans un champ neutre
s’ils perdent leur charge. En tout cas, après avoir
traversé la cathode, ils ne peuvent que se ralentir.
M. Mouhn fait encore observer qu’aux environs de la cathode secondaire le champ électrique doit vatier
par l’approche d’un aimant. Ceci est parfaitement
exact et, en lisant mes notes, le lecteur pôurra- aisé-
ment constater que j’ai pensé à cette interprétation,
et que je l’ai examinée avec soin l : j’ai même montré
expérimentalement, par des observations très simples.
que la modification du champ électrique, d’ailleurs
très petite, dévie les rayons positifs dans le sens con-
ltaire au sens observé pour le faisceau très dé-
viabme. L’influence dont parle M. Moulin a donc poLlh effet d’atténuer, et non d’augmenter la déviation, et, par conséquent, elle est en faveur de l’hypothèsc que
j’ai émis.
Il y a cependant une objection assez grave à l’ly-po-
thèse des électrons positifs, et il est curieux qu aucun
de mes contradicteurs ne paraisse l’avoir ren1arquée.
Comment se fait-il, si l’on a affaire à des é’ectrons
positifs, que ces électrons se transforment et donnent naissance à un faisceau non déviable sitôt qu’ils sont
sortis de l’atmosphère de corpuscules cathodiques ?
Je n’ai pas résolu la question ; j’ai seulement exprimé
il ce sujet quelques idées d’après lesquelles je ne vois
pas dans cette difficulté une raison suffisante pour rejeter l’hypothèse des électrons positifs 1.
J’ai eu déjà à maintes reprises l’occasion de dire que cette hypothèse ne repose pas sur une seule expé- rience, mais est basée sur un ensemble de faits éta-
blis dans des voies différentes?. Il n’y a pas seule- ment un faisceau positif déviable dans les gaz raréfiés,
il existe aussi, en magnéto-optique, un effet de sens
contraire au phénomène découvert par :B1. Zeeman, et il ne faut pas oublier le vieux phénomène de Hall.
Sans doute, l’hypothèse des électrons positifs n’est
pas nécessaire, mais elle est utile, parce qu’elle seule rapproche aujourd’hui tous ces faits, de même que
l’hypothèse des électrons négatifs est seule parvenue à grouper les phénomènes qui s’étaient trouvés connus
les premiers.
Dans tous les cas, l’hypothèse des électrons négatil’s, quelle que puisse être la part de vérité qu’elle ren- ferme, aura dans ces derniers temps soulevé plus
d’une controverse : n’est-ce pas un des meilleuus rôles de l’hypothèse? J«espère que la question ne se
bornera plus iiiainlenant à des discussions sur un
même travail d’un seul auteur, mais que les physi-
ciens qui s’intéressent à ce problème (et ils se révè-
lent de plus en plus nombreux) préféreront contribuer
aux progrès de la science en réalisant dans cette voie des expériences nouvelles. L’hypothèse si discutée aujourd’hui sera peut-être abandonnée demain, su-
bissant le sort de tant d’autres, mais elle aura au
moins servi à guider les premières recherches dans
un domaine encore inexploré : ce résultat, je l’espère,
on ne le contestera pas.
[Reçu le là lévrier 1909.]
MÉMOIRES TRADUITS
Nature des
particules 03B1
des substances radioactivesPar E. RUTHERFORD et T. ROYDS [Laboratoire de physique de l’Université de Manchester.]
Les résultats expérimentaux obtenus pendant ces
dernières années ont puissamment contribué à faire
admettre que la particule a est un atome d’hélium chargé ; toutefois il a paru jusdu’ici très difficile d’en
fournir une preuve directe. Dans un travail récent, Rutherford et Geiger’ ont donné une nouvelle confirma-
L Le Radium, 5-1908-198, culonne, lignes 24 et sui, alltes.
2 RUIHERFORD et GERGER. Le Radium. 5-1908-257-264.
tion de l’exactitude de cette hypothèse. Ils ont compte
le nombre de particules x émises par un gramme de radium et ont détermine la charge d’une particule.
Les valeurs de plusieurs quantités radioactives calcu-
l. Le Radium, 5-1908-199 (S 13 et § 11.
2. Voir à ce sujet Le Radium, 5-1908-360, /lrp colonne.
lignes 41 et suivantes.
3. Mémoire présente à la Philosophical Society of Man-
chester.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:019090060204701
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lées, en adnlettant que la particule x est un atonlc
d hélium portant deux charges élémentaires, se sont trouvées en bon accord avec les nombres déduits de
l’expérience. En particulier, il Jr a une concordance presclue parfaite entre la loi calculée de production de
l’héliulll par le radium et la loi déterminée expéri-
mentalerllent par James Dewar 1. Cette coïncidence
plaide en faveur de l’identité de la particule x et de
l’atome d’hélium.
Les méthodes d’attaque de cc problème ont été très indirectes, prenant en considération la charge portée
par l’atome d’hélium et la valcur du rapport e m pour
la particule x. La preuve de l’identité de la particule x
avec un atome d’hélium sera incomplète tant qu’il
n’aura pas été possible de montrer que la particule a,
accumulée tout à fait indépelldalnlllellt de la matière dont elle est sortie, est de l’héliu111. On pourrait, en
eil’et, admettre que l’apparition de l’hélium dans l’émanation du radium est le résultat de l’expulsion
de la particule ex, comme la forlnation de radium A est la conséquence de l’expulsion d’une particule ce de
l’émanation. Si un atome d’héliun1 se formait chaque
fois qu’une particule x est émise, le calcul et l’expé-
rience pourraient, jusqu’à présent, l’admettre, la par- ticule x elle-même pourrait t être alors un atome d’hydrogène ou de toute autre matière.
Récemment, nous avons fait des expériences pour vérifier si l’hélium se formait dans un récipient dans lequel les particules x pouvaient être lancées, la
substance active elle-lllume étant enferlnée dans un
récipient suffisamment millce pour permettre à la
particule x de passer, mais incapable de laisser passer l’hélium ou les autres produits radioactifs.
Le dispositif expérimental est nettement visible sur
la figure 1. La quantité d’émanation en équilibre avec
140 milligrammes de radium a été purifiée et conl- primée au moyen d’une colonne de mercure dans un
petit tube de verre fin A de 1,5 centimètres de lon- gueur. Le tube Iin, scellé sur un tube capillaire plus large B, était suffisamnlent mince pour livrer passage
aux particules ot de l’émanation et de ses produits de transformation, mais suffisalment rigide pour résister u la pression atmosphérique. Après quelques essais,
M. Baumbach réussit à souffler un tube suffisamment fin et d’épaisseur uniforme. L’épaisseur des parois d 11
tube employé dans plusieurs de ces expériences était
inférieur à
1 ¿u
de millimètre et était équivalent pour les rayons x à deux centimètres d’air. Puisque lesparcours des rayons x de l’émanation, du radium A et du radium B, sont respectivement de 4,5, 4,8 et
7 centimètres, la majeure partie des particules x2
1. J. DEWAR, Le Radium, 5-1908-332-335.
2. Les particules x tancées sous un angle très oblique par
rapport au tube étaient arrêtées par celui-ci. bans les conditions
expulsées de la substance active pénétrait à l’intérieur du tube.
Le parcours des raj-uns u qui avaient passé au tra-
vers de la paroi de verre pouvait être déterminé à
Fig. 1.
l’aide d’un écran au sulfure de zinc. Immédiatement
après l’introduction de l’émanation, la phosphores-
cence de l’écran place au contact de la paroi du tube
était très brillante, mais elle disparaissait pratiquenlent
à une distance de 3 centimètres. Une heure après, on puuvait observer une très helle phosphorescence à
5 centimètres. Un tel résultat mérite une remarquer.
La phosphorescence observée au début était due aux
particules x de l’émanation et de son produit, le
radium A (période 5 in. ) , Avec le temps, la quantité
de radium C d’abord nulle a augmenté graduellement
et la radiation x de celui-ci (7 cm.) devenait capable
de produire la phosphorescence u une grande distance.
de l’expérience, la fraction de particulcs ainsi arrêtées était très petite.
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Le tube de verre A était entouré d’un tube de verre
T cylindrique de 7.:J centimètres de longueur et due 1,:) centimètre de diamètre au moyen d’un rodage C.
r n petit tube à vide V était lixé à l’extrémité supé-
rieure de T. Lc tube extérieur Tétait, idé au moyen d’une pomhe au travers du robinet D et le vide était
poussé aussi loin (me possible grâce a ul tube de
charbon li refroidi par l’air liquide. Au moyen d’une colonne de mercure 11 f1xé au réservoir, on pouvait
introduire du mercure dans le tube T jusqu’à ce qu’on
ait atteint le fond du tube A.
Une partie dcs particules a (lui passaient an travers
des parois du tube fin étaient arrêtées par le tube de
verre exterieur et l’autre partic par ia surface de mer-
cure. Si la particule x est un atome d’liélium, l’hé-
liini doit progressiveement di tfuser du tube de verre et du mercure dans l’espace Bide et sa présence peut
être décelée au moyen du spectroscope en soulevant
le mercure et Cll comprimant aussi les gaz dans le tube a vide.
Pour éviter toute contamination possible de l’appa-
reil par l’hélium, on a employé un appareil en verre
entièrement neuf et du mercure fraîcherrlent distillé.
Avant d’introduire l’émanation en A on a contrôlé
expérimentalement l’absence d’héliuni. A différents moments, après l’introduction de l’émanation, on a soulevé le mercure, et les gaz ont été examinés au
spectroscope. Apl’i?s vingt-quatre heures, il n’était pas
possible de voir la ligne jaune de l’hélium, mais après quatre jours, les lignes jaunes et vertes de l’hé-
liuln étaient très brillantes et après six jours toutes
les fortes lignes de l’hélium étaient nettement visibles.
L’absence du spectre du néon montre que l’hélium
présent ne provenait pas d’une introduction d’air dans l’appareil.
Il y a, pourtant, dans ces expériences, une cause
d’erreur possible. L’hélium peut ne pas être produit
par les particules x elles-mêmes, mais a pu diffuser à partir de l’émanation au travers de la paroi mince
du tube de verre. Dans le but de vérifier ce point,
l’émanation fut complètement extraite de A, rem- placée après quelques heures par une quantité d’hé-
liuiui dix fois plus grande que le volume primitif et comprimée dans le même tube A. Le tube extérieur T et le tube à vide furcnt changés de façon à obtenir un appareil entièrement neuf. Ua 1it comme précédem-
ment de nouvelle observations spectroscopiques de temps en temps. Aucune trace d hélium ne put être observée pendant une période de temps de huit jours.
L’hélium du tube A fut alors extrait et remplacé
par une nouvelle quantité d’émanation. Des résultats
analogues aux précédents furent obtenus dans cette
nouvelle expérience. Les lignes jaunes et vertes de l’hélium étaient nettement brillantes après quatre jours.
Ces expériences permettent de conclure que l’hé-
Jiun1 n’a pas pu diffuser au trvers Llu la paroi (lu
verre, mais il pu être fOl’lllé par les particules a qui
la traversent. En d autres termes, ces expériences don-
nent une preuve décisive que la particule J. en per- dant sa charge est un atome d’hélium.
Autres expériences..
Nous avons t’ll que, dans les expériences décrites pré- cédemment, il pas été possible de Noir la ligne jaune de l’hélium même après deux jours. Or l’éma-
nation. en équilibre aBec 100 milligrammes de radium
doit Cll produire 0,03 cnis par jour. La quantité pro- duite en un jour, si elle est présente dans le tuhe extérieur, est suffisante pour donner dans les condition
précédentes un brillant spectre de 1 hélium. Il semble alors probable que l’hélium, lancé dans le verre, s’é-
chappe très lenteinent dans l’espacc vide, car, si l’hé-
lium s’en échappait aussitôt, sa présence pourrait être
déccléc quelques hcures après l’introduction de l’éma- nation.
Dans le but d’examiner ce point d’une façon pins complète, nous avons répète quelques expériences en ajoutant autour du tube à émanation un cylindre
forme par une feuille mince de plomb, suffisanlment
épaisse pourtant pour arrêter les particules a. Des ex- périences préliminaires nous avaient montré que le
plomb ne contenait pas d’hélium en quantité appré- ciable. Vingt-quatre heures après l’introduction dans le tube A de la même quantité d’émanation que pré- cédemment les lignes jaunes et vertes de l’hélium apparaissaient brillamment dans le tube à ,ide et après
deux jours on pouvait observer tout le spectre de l’hé- lium. Dans ce cas, le spectre de l’hélium était à peu
près de même intensité (lu’après le quatrième jour
dans l’expérience effectuée précédemment sans écran
de plomb. Il est donc très net que la feuille de plomb libère, bien plus facilement (me le verre, 1 hélium qui s*B produit.
Dans le but de se faire une idée de la rapidité de départ de l’héhum du plomb, nous avons effectué cer-
taines expériences. Le tube cylindrique extérieur T a
été supprimé et remplacé par un petit cylindre cil plomb place autour du tube mince à émanation en-
touré d’air a la pression atmosphérique. Après une exposition connue à 1 émanation, 1 écran dit plomb a
été retiré et étudié pour l’hélium, comme il suit : la feuille de plomb a été placée dans un tube de verre
entre deux robinets. Pour évitei- une perte possible d hélium lorsqu on aurait vidé le tube pour chasser 1 air
qui y était contenu, celui-ci a été déplacé par un cou- rant d’oxygène pur électrolytique. Les robinets ont été fermés et le tube fixé a un appareil analogue à celui employé pour la recherche dn néon et du 1 hélium dans les gaz produits par action de 1 émanation du radium
sur l’eau. L’oxygène était absorbé par le charbon et
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le tube chauffé jusqu’au point de fusion du plomb pour permettre à l’hélium de s’échapper. La présence dt’
l’hélium était observé au spectroscope de la façon
habituelle. En employant cette méthode, il nouss a été possible de déceler lat présence de l’hélium dans le
plomb exposé pendant 1 heures seulement aux rallolls
7- de l’émanation. Après une exposition de 24 heures,
l’s lignes jaunes et vertes de l’hélium apparaissent
très brillamment. Ces expériences ont été répétées plusieurs fois en donnant le, mêmes résultats.
On a fait un certain nombre d’expériences à blanc,
sur des échantillons de feuille,, de plomb non exposées
aux l’avons a : dans aucun (’as on n’a pu déceler la
présence d’hélium. De la même façon il a été pos- sible de déceler la présence de l’hélium dans un cy- lindre d’étain exposé quelques heures au tube al éma-
nation.
Ces expériences montrent que l’hélium ne s’échappe
pas aussitôt de la Feuille tic plomb mais qu’il y a un rctard de plusieurs heures tlt plus.
La présence de l’hélium dans le plomb et la feuille d’étain, tout comme dans le verre élimine une objection possible relative à la présence initiale de l’hélium dans le verre qui aurait pl en être chassé par les par- ticules 1..
L’emploi de semblables tubes minces contenant de l’émanation fournit une méthode simple est commode
pour examiner l’enet sur les substances d’un rayon-
nement x intense, tout à fait indépendant de la ma-
tière radioactive contenue dans le tube.
Nous pouvons conclure avec certitude de ces expé-
riences (me la particule IJ. en perdant sa charge est un
atome d’hélium. D’autres faits semblent indiquer (pie
la charge est double de la charge unité transportée
par raton1C d’hydrogène dans l’électrohsc de 1 eau.
[Reçu le 10 fvninr 1909.]
La volatilité du radium A et du radium
C1
Par W. MAKOWER
[Laboratoire de physique de l’Université de Manchester.]
Au cours de quelques expériences, il m’a été néces- saire de connaître la température à laquelle le ra-
dium A se volatilise, et, comme cette température
n’avait pas déjà été déterminée avec précision, j’ai entrepris une série d’expériences pour obtenir le point
de volatilisation de ce produit. Il m’a semblé inté-
aussi de déterminer à nouveau la température
de volatilisation du radium C ’,dans différentes condi- tions, a fin de voir si sa volatilité dépendait de circon-
stances extérieures. J exposerai l’expérience sur le radium C après avoir décrit et discuté celle qui con-
cernc la volatilité dit radium A.
Volatilité du radium A.
La méthode employée pour déterminer le point de
Nolatilisation du radium A consiste a exposer un fil de nickel dans une quantité connue d’émanation du
radium, pendant dix minutes, a différentes tempéra-
1 ures, et a examiner la nature du dépôt ainsi recueilli
sur latine cn étudiant a l’électromètre à quadrants
t’activité de ce fil, mesurée par les rayons a, et la loi de décroissance de cette activité. Dans ces conditions,
aux températures ordiiiaires, il B a une diminution
rapide d’activité pendant environ quinze minutes, depuis l’instant ou ou a soustrait la tige à l’émana-
tiou; après cette période, l’activité reste constante
pendant prés d’une demi-heure, avant de décroître à
nouveau, lentement. On sait que la baisse rapide ini-
tiale d’activité est due à la décroissance du radium A
qui a une période de désactivation de trois minutes.
Si, donc, on empêchait par un moyen quelconque
le dépôt du radium A sur la tige, on trouverait que
non seulement l’activité de cette tige après exposi-
tion à l’émanation serait moindre, mais encore, en
examinant le dépôt sur la tige, que la chute initiale d’activité serait complètement absente. Ces conditions
seront remplies si la tige, exposée à l’émanation, est portée a une température supérieure au point de
volatilisation du radium A ; et, par conséquent, en
Inesurant l’activité de la tige après exposition à l’éma-
nation a différentes températures, on pourra (léter- miner le point de volatilisatioii du radium A en cher- chant la température immédiatement au-dessus de
laquelle le produit cesse de se déposer sur la tige.
L’appareil qui a servi pour faire cette expérience
est représenté figure 1 . La tige de nickel A, dont on
mesurera ultérieurement l’activité est maintenue dans l’axe d’un tube de fer T par des tiges de fer B et C supportées respectivement par le bouchon de caout- chouc D et le tube de verre E que maintient le hou- chon de caoutchouc F. Sur la partie centrale du tube T est enroulée une bobine de fil de nickel G, isolée du tube par de Le tube de fer est contenu dans
1. Memoire présenté à la Philosophical Society of man-
chester.
