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Mesure du parcours des rayons α du protactinium
M. Bachelet, G. Bouissières
To cite this version:
MESURE DU PARCOURS DES RAYONS 03B1 DU PROTACTINIUM
Par M. BACHELET et G. BOUISSIÈRES.
Sommaire. 2014 On a tracé dans des conditions
comparables les courbes de Bragg du polonium et du
protactinium. La valeur du parcours extrapolé des rayons 03B1 du protactinium déduite de la comparaison de
ces courbes est de 3,52 ± 0,02 cm à 15° sous 760 mm de Hg. Le rayonnement 03B1 du protactinium ne
semble pas être monocinétique.
Le parcours des rayons oc du
protactinium
a étédéterminé
pour lapremière
fois par Hahn et Meitner[il.
En 1922,Geiger
[2]
a donné pour leparcours
extrapolé
à 150 sous760 mm
de mercurela valeur de
3,67
cm. Plus récemmentd’après
Ringo [3] l’énergie
des rayons oc duprotactinium,
déterminée en utilisant un
spectrographe
magné-tique
à60°,
estégale
à5,o53
MeV. Le parcoursextrapolé,
calculéd’après
cetteénergie
seraitde
3,6 1
cm.Ayant préparé
pour d’autres recherches unproduit
de
quelques
milligrammes
à 5o pour 100 deprotac-tinium,
nous avonsrepris
la mesure du parcoursdes rayons oc de cet élément pour essayer de la
préciser.
La méthode
adoptée
est cellede Bragg
qui
consiste à tracer la courbe de l’ionisation lelong
du faisceaude rayons oc.
L’appareil
utilisé est celui construit parConsigny [4]
à l’Institut du Radium pour sonétude de l’ionisation
produite
par lerayonnement
x dupolonium.
Cetappareil
est du mêmetype
que celuiemployé
parBragg
et Kleeman[5].
Il estétanche et
permet
de tracer les courbes deBragg
à diversespressions.
Leprotactinium
depériode
32 ooo ans étant un corps peu
ionisant,
nous avonsdû utiliser une source de
grande
surface,
pourqu’une
couche mince de ce corps
produise
dans la chambre d’ionisation un courant mesurable à l’électromètreà
quadrants.
Les rayons étaient canalisés dans unangle
solide de stéradian par undispositif
à lamelles croisées
analogue
à celuiimaginé
par Mme Joliot-Curie[6].
La source de rayons oc était constituée par un
dépôt électrolytique
deprotactinium
sur undisque
de nickel de4,5
cm de diamètre.L’électrolyse
a étéeffectuée par la méthode
indiquée
par l’un de nous[7].
Le
disque
de nickelpris
comme cathode étaitpicéiné
defaçon
que ledépôt
ne seproduire
que sur une de ses faces. Pour que leprotactinium
se fixeuniformément,
ledisque
était animé d’une vitesse de rotationégale à I5o tjmin.
autour d’unaxe vertical. Un fil de
platine
enroulé enspirale
au-dessus de la cathode
jouait
le rôle d’anodei).
La
composition
du bainélectrolytique
préparé
à,.
partir
d’unproduit
protactinifère soigneusement
°°
Flg. i. -
1, cathode en Ni; 2, anode en Pt; 3, protection
de picéine; 4, tige de laiton; 5, isolant en caoutchouc;
6, bécher de 250 cros.
purifié
de tous ses dérivés avait lacomposition
suivante :
Avec un courant de
4oo
mA nous avons obtenuaprès
10 hd’électrolyse
un très beaudépôt
d’uneactivité
égale
à environ75
U. E. S.Ce
dépôt
transformé ultérieurement enoxyde
a accusé unpoids
de 2,3 mg. Onpeut
estimer quecette couche de matière
représente
unéquivalent
en air d’environ o,5 mm. Une telleépaisseur
de matière entraf ne undéplacement
du maximum dela courbe de
Bragg,
sensiblementégal
à o,z5 mm,mais n’entache pas d’erreur la détermination du
parcours
extrapolé.
Pour éviter des erreurs
systématiques
pouvant
152
résulter d’un
appareil
comportant
un canaliseurà lamelles et une chambre d’ionisation limitée par
des
grilles,
nous avons déterminé le parcoursextra-polé
duprotactinium,
parcomparaison
avec celuidu
polonium qui
est connu avecprécision (3,87
cm sous760
mm deHg)
[8].
~
Fig. 2.
Les valeurs
indiquées
dans le tableau ci-contresont déduites de 3 courbes de
Bragg
duprotactinium
résultant de mesures faitesrespectivement
sousdes
pressions
de302,
196,5
et167,5 mm
deHg.
Pour chacune de cespressions l’appareil
a étéétalonné en
traçant
la courbe dupolonium
pourune
pression
très voisine.On
peut
donc admettre pour le parcoursextrapolé
du
protactinium
à I5° sous~6o
mm deHg
la valeurmoyenne
Cette valeur est inférieure à celles données par
Geiger
etRingo (3,67
et3,61
cm).
Par ailleurs nous avons tracé la courbe no 3 du
protactinium
ainsi que celle dupolonium
déduitede nos mesures, en
prenant
une valeur communepour les maxima.
Il est à remarquer que si par une translation
on fait coïncider le
pied
destangentes
d’inflexion,
les abscisses des maxima diffèrent d’environ mm
(fig. 2).
Cet écart est
supérieur
à celui que laissaitprévoir
une déformation
qui
serait dueuniquement
àl’épaisseur
de la source deprotactinium,
celle depolonium
pouvant
être considérée comme infinimentmince.
Cette anomalie
pourrait
s’expliquer
en faisantl’hypothèse
d’une structure fine durayonnement
cedu
protactinium.
Pour vérifier cette
interprétation
et détermineravec une
plus
grande
précision
le parcours, nous avonsentrepris
en collaboration avec M. TsienSang-Tsiang
l’étude de cerayonnement
avec unappareil
constitué par une chambre différentielleassociée à un
amplificateur
proportionnel.
Ce travail a été effectué à l’Institut du Radium. Nous
exprimons
notre vive reconnaissance à M. leProfesseur Debierne
qui
nous a accueilli dans son laboratoire et à Mme Joliot-Curiequi
nous acons-tamment aidés de ses conseils bienveillants.
L’un de nous remercie le Centre national de
la Recherche
scientifique qui
lui apermis
depoursuivre
ces recherches.Manuscrit reçu le 20 mars 1946.
BIBLIOGRAPHIE.
[1] HAHN et MEITNER, Phys. Z., 1918, 19, p. 208.
[2] H. GEIGER, Z. für Physik, 1922, 8, p. 45. [3] R. RINGO, Phys. Rev., 1940, 58, p. 942.
[4] CONSIGNY, Thèse, Paris, Institut du Radium, 1928.
[5] BRAGG et KLEEMAN, Phil. Mag., 1904, 8, p. 726; 1905,
10, p. 318.
[6] Mlle I. CURIE, Thèse Ann. de Physique, 1925, série X, III,
p. 299.
[7] G. BOUISSIÈRES, J. Phys. et le Rad., 1941, série VIII, 2,
p. 72.
