Ionisation dans l'atmosphère

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Submitted on 1 Jan 1909

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Ionisation dans l’atmosphère

A.S. Eve

To cite this version:

A.S. Eve. Ionisation dans l’atmosphère. Radium (Paris), 1909, 6 (3), pp.88-89. �10.1051/ra-

dium:019090060308801�. �jpa-00242342�

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des doublcls ainsi formés devraient être plus petites

que la vitesse des rayons B, ^{de même celles des}

rayons secondaires qu’ils ^{libèrent en se} brisant. Ceci est en désaccord avec les expériences précédentes.

Dans la théorie des pulsations ^{de l’étlier,} l’énergie cinétique ^des corpuscules secondaires est empruntée

à celle de la pulsation. ^La vitesse de ces corpuscules

devrait encore être plus petite que celle des rayons B qui donnent naissance à ces pulsations, ^{La théorie du} professeur ^Thomson supprime ^cette difficulté; ^{il admet} que chaque pulsation ^se propage suivant une direction déterminée en conservant ^une énergie constante et yue toute l’énergie ^{de la} pulsation ^est absorbée par ^le

corpuscule secondaire’.

Il est intéressant, ^dans cette voie, de chercher à estimer l’épaisseur ^d’une pulsation ^{y. Si un} rayon lumineux et une pulsation y ^{sont de même nature,}

les expériences ^de Ladenhurb’ ^{1 sur} la vitesse des rayons

cathodiques émis par la lumière ultra-violette ^en fonction de la longueur d’onde, fournissent des don- nées qui permettent d’effectuer ce calcul. On trouve ainsi une épaisseur de l’ordre du millième de la lon- gueur d’onde de la lumière ultra-violette; et, puisque

la longueur d’onde de la lumière ultra-violette est sensiblement égale a mille fois le diamètre d’une mo-

lécule, l’épaisseur ^d’une pulsation y ^est de l’ordre du diamètre moléculaire.

Résumé des résultats.

^-

Une partie de la radiation cathodique ^d’une plaque

exposée

^aux

rayons -( du radium est l’ornléc de ratons très peu pénétrants qui ^sont absorbes par ou ^{2 cen-} timètrcs d’air.

La pénétration ^{de ces} rayons ^est pratiquement ^indé- pendante ^de l’épaisseur du radiateur et d’une filtra- tion primitive dcs rayons y ^{à travers un écran} épais.

La radiation est considérablement moins pénétrante

du côté du radiateur ou sortent les rayons y que du côté où ils y ^entrent.

Des mesures de la pénétration de la radiation émise par des hndiatcurs de différente nature, du ^{côté où} les rayons y y arrivent, ^montrent que ^cette pénétration ^est pratiquement indépendante ^{de la nal,ure du radia-}

teur.

La radiation peu pénétrante produite ^à la fois par les rayons y et les rayons B ^est plus pénétrante que celle qui ^est produite par les rayons y seuls.

Les rayons cathodiques pénétrants produits ^directe-

ment par les rayons y possèdent dih’él°entcs vitesses.

Leur pouvoir pénétrant ^diminue quand l’absorbabilité des rayons y qui ^la produisent ^augmente.

La vitesse moyenne de ^ces rayons secondaires est,

en première approximation, égale ^{à celle des rayons B}

du radium.

Je suis heureux de remercier ici le professeur

Thomson pour l’intérêt ^avec lequel ^{il a suivi ces}

recherches et pour les conseils qu’il ^{m’a donnés.}

[Reçu ^{le 8}

^mars

1909.]

(Extraits par 11. MOULIN.)

Ionisation dans l’atmosphère

Par A. S. EVE

[Laboratoire ^de Physique de l’Université de Montréal.]

L’appareil imagine par Ebert est couramment em-

ployé pour déterminer la charge totale par ^centimètre cube due aux ions positifs ^ou négatifs ^{contenus dans} l’atmosphère. Sanf dans des conditions très spéciales,

la mesure de la charge positive dépasse ^{celle de la} charge négative ^d’une quantité ^{très variable} qui ^at- teint, peut-être, ^environ 20 pour 100. Or, ^le rapports

de ces deux charges ^{a une} valeur moyenne peu diffé- rente du rapport des mobilités des ions ou du rapport

de leurs coefficients de diffusion.

L’appareil comprend ^un récipient cylindrique ^en

métal contenant une électrode axiale isolée, ^{reliée au} système central d’un éltctroscope. ^{L’air est} envoyé ^au

travers du cylindre ^{à une vitesse connue} grâce à ^une petite ^turbine actionnée par ^{un momement} d’horlo-

gerie. ^La quantité d’électricité reçue par la tige ^cen-

trale chargée ^est déterminée si l’on connaît la capacité

1. Pi-oc. Camb. Plzil. Soc., ^14-4-417.

2. Note publiée dans Nature (mars 1909).

électrique ^du système ^{isolé eu si l’on mesure la clnlie}

de potentiel ^{de ce} système.

Les expériences ^{dont la} description ^suit, faites par M. F. W. Bâtes ct moi, ^{ont fourni} quelques ^résultats imprévues. ^Un large ^{cône ouvert en carton a été} placé

de telle f’açon que l’air ^entrant dans l’appareil ^{de me-}

sure soit obligé ^{de traverser ce cône et cet air} pendant

son passage, ^est forlement ionisé par les rayons B ^ou y du ^{radium ou} par les rayons y seulement. L’instru-

ment lui-même est convenablement protégé des rayons,

et le bromure de radium (14 milligrammes) ^{est soi-}

gneusement scellé dans un petit tube, ^{de telle} façon qu’il n’y ^{ait aucun} dégagement d’émanntion. On change

la position du radiull _{pour que} le nombre des ions formés dans les différentes expériences présente ^des

différences très notables.

Si on prend pour valeur de la charge ^{d’un ion} 3,4x ^{10-1° U. E.} S., ^{et si} l’on suppose qu’un ^ion porte ^{une seule} charge élémentaire, ^on trouve, après

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:019090060308801

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avoir fait les corrections nécessaires, des nombres

qui ^{sont résumes dans le tableau suivant :}

Les variations du rapport ^{sont ducs aux} change-

ments d’état hygrométrique ^{ou à la} présence ^{de va-}

peur d’eau.

Le point important ^{est toutefois très nettement} marqué. Quoique ^les rayons ^{y du radium} produisent

des quantités égales d’électricité positive ^ou négatives quand ils ionisent un gaz dans un récipient clos, ^nous

trouvons qu’en produisant ^cette ionisation au vois- nage de l’appareil ^{d’Ebert, il semble} qu’il y ait ^un

grand ^excès d’électricité positive.

En établissant cet appareil, ^{on a eu soin d’éviter}

toute production ^de champ extérieur. Puisque ^{les ions} négatifs, ^{toute cllose} égale d’ailleurs, ^sont plus ^mo-

biles que les ^ions positifs, ^nous pouvons imaginer que les ions négatifs ^{sont absorbés} plus rapidement que les ions positifs ^{dans le} cylindre ^{de mesure. Il est}

encore possible qu’un grand nombre d’ions négatifs

diffusent vers le fond et les parois extérieures de l’ap-

pareil ^{de mesure avant} d’B pénétrer. Dans ^{ce cas, la diffu-}

sion est exceptionnellement rapide. ^De plus, ^le rapport positif ^sur négatif ^{reste le même,} quand ^{l’air est in-}

troduit dans un cylindre ^muni d’une électrode cIl re-

lation avec la terre alors _{que dans} ce cas la perte par diffusion des ions négatifs ^est particulièrement grande.

Ces défaits exigent ^certaines recherches futures,

mais le point important semble bien établi : l’appa-

reil d’ Eberl et ceux du même type ^sont inexacts, puis- qu’ils ^donnent tou jours ^un excès d’électricité positive

sur la négative ^{contenue dans} l’atmosphère. ^{De telle} façon que lorsque des observateurs ont mesuré des rapports de l’ordre ils ^{avarient en réalité} égalité

et l’excès apparent ^{était dû à} l’inégalité ^{dans la loi de}

diffusion des deux sortes d’ions dépendant ^{et varient}

avec les conditions atmosphériques telles que l’hu- midité.

Les récents travaux de ’fownsend ont montré que dans certaines conditions les ions positifs peuvent

avoir une charge ^double, deux ions négatifs appa- raissent pendant ^sa formation. Alors il est possible

que dans l’atmosphère ^l’ion positif nouvellement formé soit pour ^un temps ^{très court l’ion le} plus ^mo-

bile et l’excès apparent d’électricité positive pourrait

être expliquée par cette cause, ^comme quelques expé-

riences préliminaires ^semblent l’indiquer. ^{Même si}

cela est démontré, ^{il n’en reste} pas moins vrai que les

quantités d’électricité positives ^ou négatives ^contenues

dans l’atlnosphère ^sont égales ^{ou en tout cas bien}

moins différentes que celles qui ^sont habituellement mesurées.

[Rceu ^{le 20}

^mars

1901).

ANALYSES

Radioactivité

Sur un nouveau phénomène corrélatif de l’acti- vation par l’actinium.

^-

0. Hahn (Phys. ^Zeitschr., 10-1909-81-88).

^-

L’activité induite de l’actinium

se

compose de trois produits ^à destruction rapide, ^{les actini-}

ums

A, ^{B et C. Mais} depuis longtemps

^on

^avait signalé de

différents côtés une activité résiduelle très faible, ^{n dis-} parition lente, ^{dont la nature restait} inexpliquée. ^Ainsi Meyer ^et

^v.

Schweidler avaient signalé ^{à deux} reprises ^la présence d’une activité résiduelle très faible et trus irrégu-

lière

sur

des feuilles métalliques exposées durant des mois à l’émonation de l’actinium. Cette actiBité

ne

dépassait pas le 1 pour 1000 de l’activité induite initiale, ^et

^sa

^constante de temps, iiiesitrée par les ravoiis ^oc, était voisine de 11,8

jours.

On pouvait supposer qu’on avait affaire à

un ou

plusieurs

nouveaux

produits de l’actinium à disparition relativement lente. Dans

ce

cas, l’activité résiduelle devrait

se

constater tout aussi bien

sur

le radioactinium

ou sur

l’actinium X que

^sur

l’actinium

en

équilibre radioactif. Par contre,

on ne

devrait pas l’obtenir

^avec

l’actinium proprement dit, privé

d’actinium X et de radioactinium. Si, aucontraire, ^{les effets} d’activité résiduelle sont dus à

une

impul eté radioactive inconnue mélée à l’actinium, ils doivent peu différer lors-

qu’on emploie ^soit l’actinium pur, soit l’aciiniuni X

ou

l’ac- tinium

en

équilibre radioactif.

Pour décider entre

ces

hypothèses, ^{M. Hahn}

^a

^mesuré l’activité résiduelle de différentes préparations d’actinium, d’actiniu111 X et de radioactinium. Des les premières

^me-

sures, il put s’assurer que la valeur ue l’activité résiduelle était

sans aucun

rapport

^avec

celle du l’activité induite totale. L’actinium donnait les plus gros effets d’activation, tandis que les plus gros effets résiduels étaient dus

^au

radio- actinium. Ces derniers effets étaient

assez

gros pour étre suivis

en

détail fi l’électroscope. )l. Ilahn

a

constaté que Facilité résiduelle était capable ^de produire ^à

^son

^{iour de}

l’activité induite, laquelle disparaissait

^avec

^la période

^ca-

ractéristique de ractiniun1 A. Ceci fit naître le -oupçon, lar- gement confirmé dans la suite, que l’activité dite résiduelle était due à l’actiniuiii l.

La preuve décisive de

^ce

fait résulte du tracé des

courbes de désactivation fournis par différents échantilluns

d’activité résiduelle. Malgré la dinérence des intensités,

l’activité résiduelle

se

détruit toujours ^suivant

^une

^loi