Sur les particules de long parcours émises par le polonium et les dépots actifs du thorium et du radium

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Sur les particules de long parcours émises par le polonium et les dépots actifs du thorium et du radium

Nobuo Yamada

To cite this version:

Nobuo Yamada. Sur les particules de long parcours émises par le polonium et les dépots ac-

tifs du thorium et du radium. J. Phys. Radium, 1925, 6 (12), pp.380-389. �10.1051/jphys-

rad:01925006012038001�. �jpa-00205229�

380

Dans le cas du dépôt ^{actif du thorium et} de celui’ du radium, on a u[ilisé aussi la’méthode

de décroissance : après avoir laissé la source décroître pendant ^un temps suffisamment long,

on peut ^soil compter directement le nombre de rayons ^{i, en se} plaçant ^{dans les mêmes}

conditions que pour la numération des particules ^de long parcours (sauf ^{en ce} qui ^concerne

ra pression ^du gaz), ^{soit mesurer} l’activité de la _{source ;} si l’on admet que la décroissance

a eu lieu suivant la loi théorique de l’évolution du dépôt actif, ^on peut ^calculer, d’après cela, soit le nombre de rayons a, soit l’activité initiale de la source. Cette méthode, qui ^a

été employée par plusieurs auteurs, est bonne à condition que ^l’on vérifie par des ^mesures successives d’activité ou par des numérations successives de scintillations, que la fin de la décroissance est conforme aux prévisions théoriques : ^il peut arriver, en effet, qu’une ^alté-

ration chimique de la surface apporte ^{des causes} d’erreur ; ^{des traces} de thorium X peuvent

aussi fausser la loi de décroissance pour le thorium (B + C;.

Les détails du travail exécuté par l’un de ^{nous en} employant ^le dispositif ^{et les}

méthodes décrites ici sont donnés dans l’artiçle ^suivant.

’

Manuscrit reçu le ²⁴ juillet ^1925.

SUR LES PARTICULES DE LONG PARCOURS ÉMISES PAR LE POLONIUM ET LES DÉPOTS ACTIFS DU THORIUM ET DU RADIUM,

par M. NOBUO YAMADA.

Sommaire. ²⁰¹⁴ En vue de contrôler l’existence des particules ^de long parcours signa-

lées par divers auteurs, on étudie, par la méthode ^des scintillations, le nombre et le parcours des particules émises par plusieurs substances radioactives, ^en faisant varier la nature et les conditions de préparation de la surface activée. On emploie ^un appareil spécial ^où des gaz comprimés servent d’écrans absorbants; ^{dans le cas du} polonium, ^des écrans de mica et des écrans métalliques ont été aussi utilisés.

1. Polonium. 2014 On n’observe pas ^de particules ^{03B1 de} long parcours. Le nombre de particules de parcours supérieur ^{à 4} cm, supposées ^être des rayons H, ^est de 10 pour 107 particules ^{03B1 dans O2 or} CO2; ^{ce nombre} décroit graduellement quand ^on augmente ^la pression ^du gaz et tombe à zéro pour ^une épaisseur équivalente ^d’air égale ^{à 14 cm. Dans} l’air, ^on observe 30 particules ^H pour 107 particules 03B1; leur parcours maximum est environ 16 cm.

2. Dépôt actif du thorium.

On observe un groupe de particules ^03B1 ayant ^un parcours de 11,5 ^cm d’air, ^{dans la} proportion ^de 2,9 pour 104 particules ^{03B1 de} 8,6 ^cm de parcours.

3. Dépôt actif du radium. 2014 On observe un groupe de particules ^03B1 ayant ^un parcours de 9.3 cm d’air, dans la proportion de 20 pour 106 particules ^{03B1 de 7 cm} de parcours.

Les autres groupes de rayons de parcours définis qui avaient été signalés ^{ne semblent}

pas exister.

Les particules ^de long parcours émises par les substances radioactives ont été

’récemment très étudiées. Les résultats obtenus par les divers auteurs sont donnés dans le tableau 1 où 1) désigne le parcours des particules, exprimé ^en centimètres d’air à 760 mm de

Hg ^de pression ^{et à n,} le nombre de particules pour 106 rayons ^a du groupe prin- cipal (celui ^{de 7 cm,} pour le radium C ; 8,6 ^en), pour le thorium C ; 3,9 cm, pour le polonium,

et 5,5 cm, pour l’ac tinium ’C).

Les auteurs opèrent par la méthode de scintillations, ^on employant des écrans solides,

sauf dans le travail de Rutherford et Chadwick, qui ^{utilisent en} partie des gaz ^comme matières absorbantes.

On a mesuré le rapport ^{de la} charge ^{à la masse} pour les groupes de 9,3 cm du RaC (’) ^{et de} 11,3 ^{cm du ThC} (2), ^{et l’on a trouvé} qu’il ^est approximativement ^{le même}

que celui des particules ^oc.

(1) RrTHERFORD et Phil. Jfag., ^t. 48(1924), p. 509. (Ces auteurs donnent le nombre de particules

. pour ¹ millicurie du RaC).

RUTIIERIIOIID, ^{t. 41} (1921), p. 510.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01925006012038001

TABLEAU 1.

On voit qu’il ^existe une incertitude considérable due ^en grande partie ^aux rayons H.

En effet’, H. Pettersson et Kara Michailowa (~) ^{ont fait un} effort pour distinguer ^{entre les ~.}

particules ^{a et les} particules H par des ^mesures photométriques de la luminosité des.

scintillations; D. Pettersson a conclu que les particules de parcours supérieur ^{à 7 cm émises}

par le RaC sont des particules ^H.

J’ai entrepris ^un travail, ^sur la demande de Curie, pour vérifier l’existence des

particules ^de long parcours émises par le polonium et par les dépôts actifs du thorium et.

du radium.

1.

POLONIUM.

Le polonium ^{est la} substance la plus commode pour commencer, ^car il n’émet _{pas de}

rayons §l ⁿⁱ y, ^ce qui facilite le travail. J’ai étudié d’abord cette substance.

A. 1 E.rj)él"iences ^{avec des solides (1°).}

Dispositif expérimental. ^Mode opératoire.

^Le dispositif expérimental ^est

celui qui ^est constamment employé pour la méthode de scintillation : Un écran ^au sulfure (1) RUTHERFORD, ^Phil. Mag., ^{t. 37} (1919), p. 5~5.

et ROGERS, ^Proc. Soc., ^{t. 105} (1924), p. 90.

(3) PETTERSSO:-i, lYature, ^{t. 443} (1924), p. 641 ; -, lvien. ber., ^{t. 133} (1924), p. ^149.

(4) RUTIIERFORD et CtIADWICK, ^{loc. (’1 t.}

() RrruERroRD eL "BVooi), ^{Phil. t. 31} (1916), p. 319.

(6) WooD, Phil. L. 41 (U)21), p - 5 î 5.

(7) ^{BATES et} ROGERS, ^Proc. Roy. Soc., ^{t. 105} (19?I~, p. 360.

(1) ^et PERKiNs, ^{Pltil. t.} 27 (1~H4), p. 690.

Il. PETTERSSON et ber., ^{t. 133} (t9~4), p. 163.

6

li., ^t. 180 (1925), p. 436.

382

, -i»=

de zinc est fixé à l’objectif ^d’un microscope (grossissement environ 10 et champ ⁷ mmy,

on place ^{la source de} polonium ^{à une} distance convenable de l’écran et l’on mesure cette distance à 0, 1 mm près ^au moyen d’un vernier attaché ^au microscope (dans ^la plupart ^des expériences, ^on place ^{la source à 9,6 mm} de l’écran au sulfure de zinc i .

Pour mesurer le parcours des particules, ^on place ^{des écrans de} pouvoir ^absorbant

connu entre la source et l’écran, puis ^on compte le nombre de scintillations. On place

d’abord sur la source un écran de nature et d’épaisseur variahles suivant les expériences (or, ^{aluminium ou} mica), puis, ^sur celui-ci, des écrans d’aluminium facilement interchan-

geables, ^{formant une} série dont l’épaisseur équivalente d’air varie de U,~~ ^{cm à 4 cm.}

On détermine le pouvoir absorbant des écrans au moyen des rayons de 8,6 ^{cm de}

parcours de dépôt ^{actif du} thorium, ^on exprime ^en épaisseur équivalents d’air à 760 mn1 de

pression ^{et à} 15°C, et l’on fait la correction nécessaire pour tenir compte ^de la différence de pouvoir ^d’arrêt selon le parcours restant des rayons, d’après les nombres de 1 Zarsden et Richardson (’).

On compte les scintillations pendant ^une minute ; pour ^une certaine épaisseur d’écran,

on fait en général quatre ^{mesures. On fait une} correction pour les scintillations dues à la contamination des écrans absorbants et de l’écran au sulfure de zinc.

La source de polonium ^était préparée par 1. Curie’, ^à partir ^du dépôt actif à évolu- tison lente provenant de t.radon. ^{On la} dépose ^sur des surfaces métalliques ^{de 3 mm de clia-} mètre, ^en faisant tourner lentement, ^dans

une solution concentrée de polonium, ^la

surface à activer.

Fig. ^{1. - Un écran} d’aluminium d’épaisseur équivalente ^à 2,98 ^{cm d’air} es[ placé ^{à 1 mm} au-dessus de la source.

Courbe A. @ , source sur cuivre.

Courbe B. x. source sur nickel.

Courbe C. +, source sur argent.

Fig. ^{2. - Le} polonium ^est déposa ^sur argent. ^Les écrans sont placés directement sur la source.

Courbe A. Ecran de mica cm d"air).

Courte B. Ecran dRiummium ciii d’air).

Courbe C. Ecran d’or (3,83 ^ciii

Pour déterminer le rapport du nombre de particules ^de long parcours ^au nombre de

particules ^« de parcours ordinaire, ^{on se sert} de l’une des méthodes décrites dans l’article

précédent. ^{On mesure} l’activité (courant ^de saturation qui correspondrait ^à l’ionisation

totale) ^{de la source au} moyen de l’appareil absolu de Qlme Curie(’); ^elle varie, ^{selon les}

sources, de ~ 000 à 8 000 U.E.S. On prépare une source de polonium ^{de même} forme, ^de

mêmes dimensions, mais d’activité très faible ; ^on compte le nombre de pal’licules CI. ^émises

(1) MARSDEX et RiCHARDSOK, ^Phil. Mag., ^{t. ’25} (1913), p. ’14.

(2) ^Mme CURIE, J. Ciiim. plays., ^t. 22 (49~u), p. 142.

par elle ^et on mesure son activité directement. Le ra:ppol’t ^du lioiiibre,(Ie pa-rticules ^de long

parcours t1e la ^source 14irte au nombre ~le de parcoure ordinaire de la

faible, joiiit ^an rapport ^de l’activité des _sources, permet de caI-culeT le ra;pport ^{du nombre}

de particules ^de long parcours ^au nombre de particules ^a de parcours ordinaire émises par la source forte.

vomir si le ré-siillat des’expériences ^est influence Par la nature du métal qui ^sert

de sjippor’t ^au polomum, ^{on a} dépose ^{celui-ci sur trois métaux} différents: le iiickel, ^le CTuvre et l’argent. ^{On a} également employé des écrans de diverse nature.

Les prtmières ^{comtes et} 2) ^{ont montré} que le support ^du polonium ainsi que les écrans employés pour arrêter les particules a émettent des particules ^de long parcours.

Influence des écrans et des gaz ambiants. - J’ai étudié d’abord l’influence des différents écrans. On voit que Le nombre

de particules ^de long parcours ^{et sa} variation

avec Fépaisseur ^{d’air sont} diîîérents pour trois sortes d’écrans. Comme on peut ^très

facilement le supposer, c’est le mica qu1

émet le plus ^de particules ^{et l’or} qui ^en

émet le moins.

Le nombre de particules ^variée quand ^on change ^la distance entre les écrasa et la source ; il décroît quand l~s écrans d’alumi- nium et cl’or sont rapprochés ^{de la source} (Îig. 3), in ais pour F écran de mica, ^{on trouve}

presque toujours les m-êmes valeurs pour différentes positions. ^{Ce fait montre} qu’e l’air émet des particules ^{au inénxe} degré que le mica, ^et plus que l’aluminium et l’or. On

peut attribuer les causes d’émission des par- ticules de l’air soit à de 1a vapeur d’eau,

soit à l’azote ou à l’oxygène. Pour élucider

ce p-omt, ^{m a fait une} expérience ^{BU rem-} plisssant r’espace ^{’entre la source et l’écran}

avec due Fair, ^dfe Foxygèw ^{’01B1 de}

Dans les mêmes conditions, ^{l’air et}

l’azote éixiettent plus ^de particiles que

l’oxygène (fab.

II) ; ^{il est} évident que ^non seulenent la vapeur mais aussi

l’azote, causent l’émission de particules.

Fig. 3 .

^{Um éeraai} d’aluraîniurn d’épad&s=enr équiva-

lente à 2,98 cm d’air est placé dimetemenl sur la source (courbes B) ^{ou à 1 mm au-dessus} (courbes A).

Source sur courbe ^{B, + -}

Source sitr argent. ^t A’, t* - Source Mr argenté B’, >.

TAIBVEAU H.

La distance dte la source à un

d’aittairamim (2,,9 cm) ^{est 4e}

c.m. On rempli l’espace ^avec

des gaz. Le polonium ^est déposé

sur de l’argent.

384

On peut conclure de ces expériences que la petite quantité de vapeur d’eau ^et de gaz

hydrogène occlus dans les supports ^et les écrans sont l’origine ^{dBlll nombre} appréciable ^de particules par le bombardement des particules a, et que ^ces particules n’ont pas ^un parcours défini.

’

Influence du support ^sur lequel ^le polonium ^est déposé. - L’exaineii

courbes de la figure 4 montre l’influence des gaz occlus dans le support, ^{et de} la vapenr d’eau. Le nombre de particules émises par la source sur argent ^est plus faible que le nombre de particules éinises par la source sur nickel dans les mêmes conditions ; cela tient.

peut-être ^au fait que l’argent ^contient moins de gaz ^{et ne} forme pas d’hydroxyde ^{sur sa}

Fig. 4. - Courbe A. ("). Un écran d’or d’épaisseur équivalente ^à 3,83 cm d’air est placé directement sur la source.

Courbe B. ( o ). ^{Le métal sur} lequel ^le polonium ^est déposé avait été chaufié dans le vide

>

à la température ^de 1000 C avant le dépôt; ^mêmes conditions que -~.

Courbes C et C’. (.1 ^et x). La surface de B a été desséchée sur P205 dans le vide, ainsi que récran d’or- surface. On _{voit que} les courbes B et C (fig. 4) ^de l’argent s’accordent pr.atiquement ^avec

les courbes C et C’ du nickel; le nombre de particules ^est environ 4 pour 10’ particules &-

de parcours ordinaire à 6 ^cm d’épaisseur ^{d’air, il décroît} graduellement ^et disparaît prati- quement ^{à 14 cm.}

Expérience ^{faite en éliminant} les effets parasites. - ^Les expériences ^décrites plus haut montrent que la plus grande partie ^des particules ^de long parcours ^se compose des particules émises par le support ^du polonium, ^{les écrans} et l’air ambiant. sous Factikm du bombardement des particules ^a. Il faut donc faire des expériences ^{à l’abri de ces causer}

d’émission des particules. ^Pour cela, ^on chauffe les métaux sur lesquels ^on dépose ^le polonium, ^{avant le} dépôt ^du polonium, ^{à 700° C} environ, ^{dans le} vide, pour enlever l’hy- drogène qui y est occlus. On ^conserve la source dans le vide avec de l’anhydride phosph@- , rique, pour enlever la petite quantité ^d’eau qui ^{reste sur} la surface de la source (surtoat quand ^il s’agit ^de supports ^{de cuivre et de} nickel, il est certain que ^les hydroxydes ^{de ces}

métaux se sont formés sur la surface de la source). ^On prend une ^{feuille d’or comme}

et on la conserve aussi dans ^un dessiccateur. On a évité de chauffer l’écran d’or, parce que- cette opéiation augmente considérablement l’hétérogénéité ^de l’épaisseur ^{de l’écran.}

le nombre ^de particules ^de long parcours observé, d’abord 30 pour 107 parti-

cules a de parcours ordinaire, ^{a diminué} jusqu’à 4 ; ^ces particules ^ne forment pas de groupes de parcours défini. Les particules observées par Bates ^est. Rogers (au ^{nombre de-}

170 pour t07 rayons a) ^{doivent être les} particules d’hydrogène émises par les matières

employées dans leur expérience. Les, parcours apparents ^sont probablement ^dus changements ^{d’allure assez} brusques qui résultent de l’addition de plusieurs ^{lois de variation}

régulières. ⁰

La luminosité des scintillations provoquées parlles particules ^de long parcours semble

plus faible que celle que l’on devrait attendre de particules a ^de même parcours. Ceci fait supposer que Inème le petit nombre de par-

,ticules de la courbe C ne sont pas des parti-

cules a.

Les particules qui subsistent dans les courbes C prOyienllent peut ^{être du} polonium Iui-mélne, ^bien qu’on ^ne puisse l’affirmer.

B. Expériences ^{avec les} (1).

Dans les expériences précédentes, ^{on a} pu réduire le nolnbre de particules de parcours

supérieure ^{à 6 cm} à 4 pour 101 particules a ^de

parcours ordinaire.

Pour élucider la cause d’émission de ce

petit ^{nombre de} particules ^et pour étudier le nombre de particules ^aux épaisseurs ^{très voi-}

~sines de la fin du parcours des particules ^x

de parcours ordinaire, ^{il est} très commode d’utiliser un gaz qui n’émet pas de particules

par le bombardement de particules ^{a, au lieu}

d’écrans solides.

J’ai répété l’expérience ^avec l’appareil ^à

gaz comprimé décrit dans l’article précé- dent, p. 376.

Source. Mode opératoire. - ^{Un uti-} lise, ^{comme dans} l’expérience précédente, ^du polonium déposé ^{sur une surface} métallique

circulaire de 3 mm de diamètre : nickel, ^ar- gent (chauffé auparavant ^{à ï 00° C dans le} vide) ^{ou bislnuth.} Après ^le dépôt ^du polo- nium, ^on chauffe la source de 100, C à 150° C dans le vide et on la conserve sur de l’anhy-

dride phosphorique ^{dans un} dessiccateur à

vide, ^{entre les} expériences. ^On place ^{la source}

dans l’appareil ^{à la} distance de 2 cm de l’écran

au sulfure de zinc; ^de l’anhydride phospho- Tique dessèche le gaz.

On fait le vide dans l’appareil ^{en couvrant}

l’écran au sulfure de zinc avec un volet, ^on

admet le gaz jusque ^la pression nécessaire, ^on compte ^les scintillations après ^{avoir laissé le}

gaz ^dans l’appareil ^assez longtemps. ^{Les gaz} compri’més employés étaient très secs et l’on

n’aperçoit ^aucune différence entre deux expé- riences, l’une faite aussitôt après l’introduction

du gaz, l’autre après plusieurs ^{heures. O1 utilise comme} écrans de l’air, ^de l’oxygène

et du gaz carbonique. Après ^{avoir vérifié} approximativement que le pouvoir ^{d’arrêt de}

-ces gaz ^sous pression ^est proportionnera ^la pression, ^{on a} exprimé l’absorption ^{en centi-}

mètres d’air atmosphérique, ainsi que l’on ^{a coutume} de le faire pour les écrans solides.

On mesure le rapport du nombre de particules ^de long parcours ^au nombre de

,particules a émises par la ^source de’1a:mème manière que l’expérience précédente.

386

Résuttats.

La figure 5 montre le résultat obtenu avec le polonium déposé ^sur

du nickel; ^on obtient le même résultat pour des sources sur argent ^{et sur} bismuth. On voit que, mitlgré ^les précautions prises ^{dans la} fabrication et la conservation des sources, il subsiste un petit ^{nombre de} particules ^de long parcours. Ce nombre ^est à peu près pro-

portionnel ^{à la} quantité ^de polonium; ^{il ne semble} dépendre ni du métal sur lequel ^le polonium ^est déposé, ^{ni du} traitement que la ^{source a} subi. Une source sur argent ^chauffée

dans le videiusqu’à ^500, C, qui ^avait perdu plus ^de la moitié du polonium par volatilisation,

émet la même proportion ^de particules ^de long parcours.

Quand ^on opère ^dans l’oxygène ^{ou dans} le gaz carbonique, le nombre total de parti-

cules de long parcours est environ 10 pour 10’ particules a (courbes A et B de la figure 5).

Elles ne forment pas ^un groupe homogène; leur nombre décroît rapidement ^{entre 4 cm et}

14 cm d’épaisseur ^d’air. Quand ^on opère ^{dans l’air, elles sont bien} plus nombreuses : environ a0 pour 10’ particules ^{x, et} leur parcours maximum ^est environ 16 c~m (courbe ^{C de la} figure a).

La luminosité des scintillations est toujours plus faible que celle des particules ^{a du}

même _parcours.

Cette expérience complète ^{et vérifie} le résultat obtenu dans l’expérience ^{avec les écrans}

solides. Les courbes A et B de la figure 5 correspondent ^aux courbes C de la figure 4; ^elles

ont complété ^la région ^{de 4 cm à 6 cm} que l’on n’a pas pu bien étudier dans l’expérience précédente ^{à cause de} l’hétérogénéité des écrans.

-

DÉPÔT DU TRORHJM (1).

Selon les résultats obtenus par les précédents auteurs, ^le dépôt actif du thorium émet

un nombre relativement grand ^de particules ^de long ^{parcours. On} peut étudier, par consé-

quent, ^ces particules ^{même au} moyen d’un appareil ^sans champ magnétique pour dévier les rayons ~3. J’ai travaillé en employant l’appareil à gaz comprimé qui m’avait servi dans le travail précédent.

Source. Mode opératoire. - ^On obtient la source ^de dépôt actif du thorium en

exposant, ^sous tension, ^{une surface} métallique circulaire de 3 mm de diamètre, ^chauffée auparavant ^{à 700° C} environ dans le vide, ^{au-dessus d’une forte} préparation ^{de radio-}

thormm.

La surface activée est ensuite chauffée environ à 300° C dans le vide et on la place ^dans l’appareil ^à la (listance de 2 e111 de l’écran au sulfure de zinc; ^de l’anhydride phosphorique

dessèche le gaz ambiant. Le gaz carbonique comprimé ^{est utilisé comme} écran. On déter- mine le nombre de particules pour diverses pressions du gaz, ^comme dans le précédent

on exprilne ^en centimètres d’air équivalents l’absorption subie par les particules entre la source et l’écran.

Résultat. - Pour des pressions clu gaz supérieures ^{à celle} qui correspond ^{à un} pouvoir ^d’arrêt équivalent ^à 11,5 ^Cln d’air, ^on n’aperçoit qu’un petit nombre de scintilla-

tions, qui ^sont dues à la contamination de l’appareil. Si l’on diminue la pression, ^les particules commencent à apparaître, ^elles augmentent très vite en nombre et en

nosité ; pour 10,5 ^cm d’épaisseur ^d’air équivalente, leur luminosité devisent comparable

à celle des particules ^{a de} 8,6 ^cm de parcours, observées pour le même parcours restant, et leur nombre reste presque ^constant de 10,5 ^{cm à} 8,6 cm, ^{comme on} le voit sur la courbe A de la figure ^{6. On trouve le} même groupe de particules pour trois ^sortes de métaux employés

comme supports : ^le nickel, l’argent ^{et l’or.} L’extrapolation ^{de ces} courbes de variation du nombre des particules ^avec l’épaisseur ^d’air équivalente ^{donne comme} parcours 11,5 ^{cm à}

760 mm de pression ^{et à 15° C. On a} porté ^sur la courbe B de la figure 6 le résultat d’une

expérience ^faite avec une source très faible, qui montre que le nombre des particules a ^de 8,6 ^cm de parcours décroît à peu près ^de la même manière à la fin du parcours.

(1) ^N. YAMADA, ^C. R., ^{t. 180} (1925), p. 15 9 1.

Quand ^{on utilise} llne source très forte, qui émet. environ 100 particules ^de Long parcours par minute, ^on aperçoit quelques scintillations très faibles pour ^une absorption supérieure

à 11,1,i ^{cin, Le sont} probablement ^des particules d’hydrogène; ^{mais, à cause} de la luminosité générale

de l’écran au su Mure de zinc due aux rayons et i, on ne peut pas le~ compter exactement.

On doit conclure de ces résultats que le dépôt

actif du fhorium n’émet qu’un groupe de particules x de parcours 11,5 ^{cm en} plus ^des particules x ^ordi-

naires. Les deux autres groupes de particules ^trou-

vés par Bâtes et Rogers ^sont peut-être ^des particules d’hydrogène émises par les matières employées ^dans

leurs expériences ^{à cause du} bombardement des

particules x, ^comme dans le cas du polonium.

Nombre de particules ^de long parcours. - On a mesuré le rapport ^t clu nombre de

particules ^{a de} long parcours ^au nombre de parti-

cules ^x de parcours ordinaire par deux méthodes,

la méthode de décroissance, ^{et la mesure} d’activité,

au moyen de l’appareil à secteurs (voir ^l’article pré- cédent). ^{Si l’on} emploie la méthode de décroissance,

G.

A, courbe de décroissance du nombre de particules ^de long parcours (distance à la source de l’écran, ² cm).

13, courbe de décroissance du nombre de

particules ^{a de} 8,6 cm de parcours (dis-

Lance de la source à l’écran, ² cm).

on doit vérifier que l’activité de la ^source décroît régulièrement; ^on constate que le dépôt

actif décroît régulièrement ^{au début} (par des numérations de particules ^de long parcours),

mais quand ^{la source} devient très faible, la décroissance (mesurée par des numérations des

particules ^ac ordinaires ou par la ^mesure de l’activité de particules :1.) ^devient trop ^lente

pour la plupart ^{des sources, ce} qui ^tient peut-être ^{à la} présence ^d’une petite quantité

de ThX; ^{on trouve alors un nombre} trop faible pour le rapport nlL1/Jls,6..

Pour deux sources sur or dont on a vérifié la décroissance régulière, ^{.on trouve} Z,7~. ^et

~,83 particules ^de long parcours pour fût particules a ^de 8,6 ^cm de parcours. Ces valeurs sont plus fortes que la valeur 1,5 pour 10’ qu’obtint BBTood par la même méthode (cette

valeur était peut-être affectée par l’irrégularilé de décroissance de l’activité de la source).

Par la méthode basée sur les mesures on obtient 3,11, 2,67 ^et 3,37 pour les

sources sur l’argent ^{et l’or.}

On voit que les valeurs trouvées par les deux méthodes différentes concordent très bien entre elles, et concordent aussi à peu près ^{avec la valeur} 2,2 trouvée par Bates ^et Rogers,

par la méthode du disque ^tournant.

On peut ^{admettre en} moyenne 2,9 particules ^de long parcours pour 10 ~ particules a ^de 8,6 ^cm de parcours.

III.

DEPOT ACTIF DU RADIUM (~).

L’étude des particules ^de long parcours émises _{par le} dépôt actif du radium est très

intéressante, parce que l’on utilise surtout cette substance comme source pour l’étude de la

désintégration ^{des atomes} par le bombardement des particules x; ^{aussi ces} particules ^{ont été} plus étudiées que celles des ^autres substances. Les résultats obtenus par les drivers ^auteurs sont en désaccord entre eux comme on l’a mentionné dans l’introduction de cet article.

J ai repris ^{ce travail avec} l’appareil ^à gaz comprimé reconstruit pour diminuer la facilité de contamination de l’appareil ^et pour dévier les rayons ¡3 ^{par le} chalnp magnétique.

Matières. Sources. Mode opératoire.

Comme dans les travaux précédents,

on dépose ^{le Ra sur une surface} métallique ci LTulaire (le platine, l’or, l’argent ^{ou le} nickel) ^{de 3 mm de} diamètre, ^chauffée auparavant ^à 700°C environ dans le vide, ^en l’exposant,

sous une tension de 500 volts, ^à l’émanation du radium (de ^{10 à 20} millicuries). ^{On lavle}

li ^{X. l’.} R., ^{l. 181} (11925), p. ^176.

388

la surface activée avec un peu d’alcool, ^on la chauffe ensuite jusqu’à 250°C dans le vide

,pendant ^une minute, ^on continue de faire le vide pendant ^encore quelques minutes, ^{et on}

la place ^dans l’appareil ^à la distance de 3 cm de l’écran au sulfure de zinc; ^de l’anhydride phosphorique dessèche le gaz carbonique ^{utilisé comme écran. On} fait passer le gaz très lentement dans l’appareil pour chasser Pair ^et l’on remplit de gaz jusqu’à ^la pression

nécessaire. On compte les scintillations provenant ^des particules ^de long parcours ^en dimi- nuant graduellement ^la pression du gaz. Si la contamination de l’appareil augmente pendant l’expérience, ^on fait passer de nouveau un courant de gaz ; ainsi l’on peut maintenir la con-

taminatiop de l’appareil ^aussi faible que possible.

_

Résultats.

Pour les pressions de gaz supérieures ^{à 9,3 cm d’air, à 760 mm de}

Fig.7.

Hg et ^{à 1~° C, on observe un} petit ^{nombre de} faibles scintilla- tions qui augmente graduellement ^avec la diminution de la

pression ; leur nombre n’est pas ^tout à fait proportionnel ^à

l’intensité de la source et l’on peut le diminuer et même les éliminer complètement par le chauffage soigneux ^{de la source}

dans le viùe. -X la pression qui correspond ^à 9,3 ^cm d’air, ^le nombre de scintillations croit brusquement, ainsi que leur luminosité, jusqu’à 8,3 ^cm de parcours ; ensuite, ^{ce nombre reste} à peu près ^constant jusqu’à 7,0 ^{cm. Cette} variation du nombre de particules ^avec l’épaisseur ^{d’air est} représentée ^{sur la} figure ^{7 .}

On peut conclure de ces faits que le dépôt actif du radiuuz n’émet qu’un grolipe de particules oc ^de long parcours ; les deux autres groupes observés par Bates et Rogers ^{et un} groupe observé par Rutherford ^et Chadwick sont peut-ètre ^les parti-

cules d’hydrogène projetées par les particnles ^{x; dans les}

résultat,, de ces auteurs, ^on remarque qu’ils ^{ont un} nombre considérable de particules d’hydrogène de parcours l)lus long.

’

Nombre d~ particules ^de long parcours. - On peut utiliser trois méthodes pour déterminer le rapport du nombre de particules ^de long parcours ^au nombre de

particules 7. de parcours ordinaire du RaC (voir ^l’article précédent).

i" (1 On mesure l’intensité du rayonnement y ^{de la source} pour ^en déduire le nombre de rayons émis par la ^source forte et l’on mesure d’autre part l’efficacité de l’écran au sulfure de zinc au moyen d’un ^source faible de radium C. 21 ^On utilise l’activité de la source mesurée

au moyen de 1 appareil ^{à secteurs.} 3° On utilise la méthode de décroissance.

Le nombre Il de particules ^de long parcours pour 10~ particules ^{x de ’7 cm} de parcours ,du RaC est donné dans le tableau III. ’

, TABLEAU III.

On peut admettre, ^en moyenne, ‘?0 particules ^{pour IO~} parlictiles ^{7 cin} de parcours.

Cette valeur est plus faible que les valeurs 38 ^et 28 trouvées par les pre.’cdcuts ^auteurs.

IV.

CONCLLSIONS.. ^,

Par les opérations destinées à éliminer les causes d’émissions de particules d’hydrogène

par le bombardement de particules x, ^on peut ^éliminer complètement quelques groupes de

particules ^de long parcours trouvées par les précédents ^auteurs. Les résultats obtenus par Bates et Rogers ^sont affectés considérablement par l’emploi ^{d’une source} déposée ^{sur des} métaux, qui occluent les gaz ^et qui ^sont très facilement oxydés, ^et des écrans de mica. Les parcours apparents dans la courbe de décroissance de rayons H sont probablement ^{dus à}

l’addition de plusieurs ^{lois de variation} régulière ^{donnant des} changements ^{d’allure assex} brusque, pouvant faire croire à l’existence de parcours définis.

011 a obtenu les résultats suivants.

1. Le polonium ^{n’émet aucun} groupe de particules 2 ^de plus long parcours que celles de

3,9 ^cm. Il émet des particules de parcours supérieur ^{à 4cm} supposées être des rayons cfhy- drogène, ^{dans la} proportion de 10 pour lOi particules a, à travers de l’oxygène ^et du gaz

carbonique. Leur nombre décroît

graduellement ^avec l’épaisseur du gaz et elles dispa-

raissent complètement pour ^une épaisseur équivalente ^d’air égale ^{à 14 cm.}

°

2. Quand ^les particules a ^du polonium traversent de l’azote, ^on observe 30 particules d’hydrogène pour 10’ particules ^a; leur parcours maximum ^est environ 1(~’ cm.

3. Le dépôt ^{actif du} thorium n’émet qu’un groupe de particules ^a, ayant ^un parcours de

ii,5 ^cm d’air à 760 mm de Hg ^de pression ^{et à t5,C dans la} proportion de ~,9 pour 101 par- ticules a de 8,6 ^cm de parcours.

4. Le dépôt actif du radium n’émet qu’un groupe de particules a, ayant ^un parcours de

9,3 ^cm d’air à 760 mm de Hg ^de pression ^et à 15°C dans la proportion de 20 pour 106 par- ticules x de 7 cm de parcours.

Si à un groupe de particules ^cl. correspond ^Une substance dans la série de désintégration

des radioéléments, on doit imaginer ^{deux nouvelles} substances, de vie extrêmement courte

d’après les parcours des rayons a, dans les séries de radium et de thorium, ^formant peut-

être une bifurcation supplémentaire du radium C et du thorium C.

Pour les particules émises par le polonium, ^{il est difficile} d’expliquer ^leur origine ^d’é-

mission. Par leur parcours maximum, elles semblent des rayons H projetés, ^{mais la} produc-

tion par l’azote ^et l’aluminium indiquerait peut-être ^des particules ^de désintégration.

Ce travail a été fait au laboratoire ^de Curie à l’Institut du Radium. J’adresse tous

mes remerciements à Curie pour l’intérêt qu’elle ^m’a témoigné constamment durant le

cours de ce travail. Je remercie sincèrement Curie pour ^sa précieuse collaboration an cours de ces recherches. Par la mcme occasion, je ^{tiens a} remercier les travailleurs du labo- ratoire del’Ime Curie dont l’amitié et la bienveillance m’ont rendu mon séjour ^en France très

agréable.

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Manuscrit _reçii le ? juillet