HAL Id: jpa-00242204
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Submitted on 1 Jan 1906
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Sur l’absorption des rayons β du radium
H.W. Schmidt
To cite this version:
H.W. Schmidt. Sur l’absorption des rayonsβ du radium. Radium (Paris), 1906, 3 (11), pp.326-328.
�10.1051/radium:01906003011032601�. �jpa-00242204�
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pense d’énergie de la parlicule ’:1. en travail d’ionisation
est en chaque point inyersement proportionnelle, à
’énergie cinétique qu’elle possède.
Dans un proL’h un mémoire on comparera les -vitesses des dilférentes particules cc et on tirera quelques conclusions de cette comparaison.
Professeur de physique à l’Université de Giessen.
’ABSORPTION des rayons b émis par une substance radioactive se mesure d’ordinaire par l’ionisa- tion produite dans un espace clos par les rayons
qui ont traverse des écrans d’épaisseur différente. Le
plus simple est d’employer un électroscope complt-
tement clos dont le couvercle peut se remplacer par différents écrans. Sur ces écrans on place la substance
radioactive. La vitesse de chute des feuilles fait con-
naître l’intensité d’ionisation et par suite l’intensité du rayonnement.
Si l’on faisait des mesures de ce genre avec du radium, sous forme de bromure, par exemple, il
serait difficile d’obtenir des lois nettes, car à côté du radium on a tous ses produits de décomposition. Trois
au moins de ceux-ci, les radium B, C et E émettent des rayons b. Comme nous ne savons pas si tous ces rayons sont homogènes, il convient d’isoler chacun des produits doués de rayonnement b.
Je 111e suis limité ici aux rayons 8 du Ra B et du
Ila C. On petit assez facilement avoir un mélange de
ces deux produits. Il suff de placcr une lame métal- lique ou un solide quelconque dans un vase rempli
d’Pmanation pour qu’il s’y dépose une couche très mince de Ra A, B et G. Comme le Ila A se transforme très vite en Ra B, une demi-heure après la fin de
l’activation on n’a plus pratiquement qu’un mélange
de na B et de Ra C.
On peut facilcment de ce mélange isoler le Ra C
par le procédé de v. Lcrch’ et l’obtenir sous forlne de précipité très mince sur une lame de cuivre. Avec une
lame de cuivre activée de cette façon on peut effectuer des mesures d’absorption suivant la méthode indi-
quée. On place la lame sur des écrans à la place du
couvercle de l’électroscope et on mesure la vitesse de chute des feuilles pour différentes épaisseurs de l’écran
absorbant. Les écrans ont été des feuilles ou des lames 1. Communication présentée au Congrès de Stuttgart, sep- temhrre 1906. Le travail est extrait d’un autre plus étendu qui paraîtra, prochainement dans les Ann. cl. Physik.
’2. Voir le Radium, mai 1900. T. Ill, n° 5.
d’aluminium. Il faut tenir compte de ce que le na C
sj détruit très vite. Mais comme nous connaissons fort
bien la constante de temps de ce produit, - elle est égale à 19,5 minutes d’âpres v, Lereh, - on peut
faire la correction et obtenir des ré- sultats compara- bles entre eux,
rapportés bien en-
tendu à une unité arhitraire,
Les résultats obtcnus se trou- vent t dans la 5e co-
lonne du tablcau
Fig. 1.
ci-dessus. Dans la figure on a porté en abscisses
les épaisseurs de l’écran et en ordonnées les loga-
rithmes des activités.
1. 27 feuilles :-- 0,1 millim.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01906003011032601
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Avant de discuter les valeurs trouvées avec le radium C, nous voulons indiquer, comment ont été
i’aites les mesures d’absorption pour le radium B. Le radium B peut également être isolé par des méthodes
chimiques. Mais cela n’avance pas beaucoup, parce que le radium P disparait relativement vite (a moitié
en 26,7 secondes) et que nos expériences sont tout de
suite troublées par le l’la C qui apparaît.
Nous pouvons cependant déterminer l’absorption du mélange des rayons émis par le dépôt radioactif
RaB+RaC.
Des mesures auxiliaires, que nous omettons ici, permettent de distinguer dans le rayonnement total
les parts rcvenant au Ra L et au Ha C.
Les résultats trouvés avec le Ra B sont portés sur
le même tableau et sur la mèmc figure que ceux du radium C. Les nombres des colonnes 2 et 5 du tableau sont directement comparable entre eux, de même que l’échelle est identique pour les deux courbes de la
figure. D’ailleurs on n’a pas porté sur la figure les points obtenus avec le Ra B pour des épaisseurs d’alu-
minium très petites, parce que l’échelle des abscisses n’aurait pas permis de distinguer suffisamment les différents points.
Si nous considérons ces deux courbes, nous voyons
que, dans certaines lilnites d’épaisseur, les points se
trouvent snr des lignes droites. Les raj-ons p suivent donc, dans ces limites, une loi d’absorption exponen- tielle. La mémc loi est valablc pour le rayonnement
de l’uranium et de l’actinium, comme il résulte de
différents travaux effectués au laboratoire de Ruther- ford.
On a interprété cette loi en disant que les rayons 6
émis par l’uraniu1 et l’actin111 sont homogènes.
Nous ne discuterons pas si cette interprétation est la
seule bonne. Il reste le fait que certains groupes de
rayons b sont absorbés suivant une loi purement
exponentielle. Nous venons de voir que pour le radium
l’absorption des rayons 6 suit aussi, entre certaines limites, la loi exponentielle. N’est-ce pas à dire que
parmi les rayons b du radium il se trouve aussi un
faisceau homogène possédant un coefficient d’absorp-
tion constant ? Ne pouvons-nous pas faire un pas de
plus et expliquer tout l’effet des rayons b par l’exis-
tence d’un petit nombre de groupes homogènes à
coefficient d’absorption constant? Il faudrait alors que l’intensité totale pût se mettre sous la f’ornle
où d est l’épaisseur de l’écran, e la base des loga-
rithmes naturcls, a et y, des constantes déterminées.
J’ai fait le calcul pour les rayons du I1g1 B d’après l’cquafion
1. r. Gonr.w,sr,r, Pltil. Mag. (6) 10, 575, 1905.
et pour ceux de Ha C d’après l’équation Ic = 49e-53d+25e-13,1d. 1
Les courbes tracées sur la figure sont celles qui représentent ces équations. Les valeurs calculées cor-
respondantes sont contenues dans les colonnes 5 et 6 du tableau. L’accord des valeurs observées et calculées est en général satisfaisant. S’il y a des écarts, il faut
se dire que chaque nomhrc isolé n’est pas obtenu directement mais d’une manière assez détournée. Les valeurs trouvées pour le Ra B avec des épaisseurs supérieures à 0,6 millimètres sont surtout su,jettes à
inexactitude.
Naturellement, même en cas d’excellent accord entre la formule et l’expérience, il est très douteux que la division des rayons b en 2 ou 5 groupes isolés soit une réalité physique plutôt qu’un artifice de calcul. Mais si l’on admet l’existence de ces groupes séparés a
coefficient d’absorption constant, comment doit-on les concevoir?
On regarde les rayons comme étant des particules
élémentaires ’d’élect1-iciié négative se mouvant dans l’espace avec une grande rapidité. Les particules sont identiques entre elles, à la vitesse près. Les plus rapides’
traverseront micux la matière, les plus lentes seront plus absorbées 2.
L’action des écrans sur les 1-ayons p ne peut pas être,
comme pour les rayons x, un ralentissemcnt uniforme de toutes les vitesses. Car il faudrait alors clue les lois
régissant les particules a. les moins pénétrantes pus- sent se déduire de la manière dont se comportent les
rayons plus pénétrants après traversée d’une certaine
épaisseur de substance absorbante. Il n’en est ricn,
car les différents groupes de rayons b ont un coefficient
d’absorption indépendant de l’épaisseur traversée. Nous
ne pouvons donc pas, par interposition d’écrans solides,
transformer des rayons plus pénétrants en rayons moins pénétrants. Mais comme le pouvoir de péné-
tration des rayons p ne peut dépendre que de leur vitesse, il suit de la constance du coefficient d’absor-
ption qu’a la traversée de la matière les particules p
ne modifient nullement leur vitesse. Ceci semble au
premicr abord très improbable. Et pourtant nous pou- vons, par des hypothèses très simples, nous explicluer
ce caractère des rayons p. Une lame métallique avec
des atoues matériels se comporte par rapport à un
électron à peu près comme plusieurs toiles métallique
à larges mailles superposées se comporteraient par rap- port à une petite sphère. Si la toile et la sphère sont parfaitement élastiques, la sphère traversera le réseau
1. L’épaisseur d’aluminium qui diminue le rayonnement de moitié est pour les cinq groupes élémentaires respectivement 0,0078, 0,087, 0,53, 0,131 et 0,55 mill.
2. On trouve dans le travail qui est en train de paraître aux
Annales des expérienccs d’oit il résulte que les ranons du Ra B
avec y - 80 cent. sont plus (léviables, donc moins rapides que les rayons du Ra C avec y = 13, 1 cent.
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sans changer de vitesse, mais seulement de direction.
Si la lame métallique et l’électron sont entre eux au
point de vue élastique (qu’on nous passe lc mot)
comme la sphère et le réseau, les électrons eux aussi
garderont leur vitesse et changeront seulement de
direction. Un faisceau primitivement parallèle sera dispersé, et il ne pénétrera plus dans l’électroscope
autant de particulcs qu’auparavant. Le nombre des
particules qui échapperont à l’électroscope sera chaque fois, pour des épaisseurs absorbantes égales, la même
fraction du nombre total. Il s’ensuit immédiatement
une loi d’absorption purement exponentielle pour les
rayons se propageant dans une certaine direction.
On pourrait naturellement admettre aussi qu’une partie des particules p soit complètement retenue par le filtre, l’autre traversant sans modification. Le plus probable est que la dispersion (scattering) et l’arrèt comhlet ont lieu tous les deux.
Il va de soi que ces explications sont de simples hypothèses. Nous n’avons encore aucune preuve de leur objectivité. Peut-être des expériences de déviation magnétique, actuellement en cours, apporteront-elles plus de certitude.
Traduit de l’allemand par Léon BLOCH.
Les
propriétés
de l’Actinium(Suite)1
Par J. GODLEWSKI
Professeur à l’Université de Lemberg2.
DEUXIÈME PARTIE
Nature du rayonnement de l’actinium.
On sait peu de choses des rayons a de l’actinium.
Nous savons seulement clu’ils sont émis par l’Ac X,
l’émanation et l’Ac B. -
Le pouvoir de pénétration des rayons b et y de l’ac- tinium a été étudié par l’auteur 2".
Les mesures ont été faites sur un échantillon
d’Emanationskörper au moyen d’un électroscope sen-
sible. Le fond de l’électroscope (type C. T. R. Wilson)
avait été enlevé et remplacé par une lame d’alumi- nium de 0,08 millimètres d’épaisseur, qui absorbait
tous les rayons 7. La coupelle pl3te qui contenait
2 grammes de substance active était fermée au moyen d’une feuille mince de mica, et placée sous l’élec- troscope après interposition des différents écrans absorbants.
Les résultats sont représentés par la fibure 3. Les
ordonnées sont les logarithmes de l’activité p en pour 400 de l’activité 8 totale, les alaciaes les épaisseurs
du métal absorbant.
A titre de comparaison on a également mesuré l’ab-
sorption des rayons de l’uranium et du radium et
les résultats sont portés sur la même figure. On voit
que tous les points expérimentaux se trouvent sur des
droites. Et de fait l’équation l=l0 e-ix, où X dé-
1. Voir Le Badium, t. III, n° 10, octohre 1900.
2. Dans la première partie de ce mémoire, le nom de l’auteur
figurait, par erreur, avec le titre de professeur à l’Université de Gracovie, M. J. Godlcvski vient d’être nommé récemment pro- fesseur de physique à l’Université de Lemberg.
signe l’épaisseur du métal, était strictement appli-
cable, même pour 1 plus petit que 1 pour 100 de 1,,
c’est-à-dire quand l’activité était réduite à moins du centième. Ceci indique que les rayons de l’actinium
Fig. 3.
sont homogènes et que leur pouvoir de pénétration
est indépendant de la longueur qu’ils ont franchie
dans le corps absorbant. Nous obtenons donc pour le coefficient d’absorption un nombre constant.
Dans le cas du radium, la figure montre qu’il en
est autrement, comme l’ont montré nombre d’expéri-
mentateurs. L’activité ne tombe pas suivant une loi
exponentielle simple et le coefficient d’absorption di-
minue rapidement avec la distance parcouru.
Cette homogénéité des rayons 8 de l’actinium a
aussi été signalée récemment par Debierne29. Il a cons- taté que les rayons ri de l’actinium ne subissent aucune
dispersion dans le champ magnétique, comme c’est le
