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Submitted on 1 Jan 1920
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Dégagement de chaleur dans la transformation du Ra B
H. Herszfinkiel, L. Wertenstein
To cite this version:
DÉGAGEMENT
DE CHALEUR DANS LA TRANSFORMATION DU Ra B.Par MM. H. HERSZFINKIEL et L. WERTENSTEIN (1)
(Laboratoire
de Radiologie de la FacultéLe
dégagement
de desproduits
radioactifs ilii.ansfniiiiali>ii, j£
est intéressant il car la chaleur étant un effet ultime de toutes les manifestations de radi il va ta un 1110Y(’1l ;il existe.les mis tl d’autres
yic
radioactive. Unpeul
même dire icimieux Ù une étude de ce que les il rayons x. car
, llll
1-tlyoilliemt,l,..-l
x est assezgrande
pour laisser passerinapereus
de faibleseffets d’une uaiure
étrangère
el cerayonnenienL
La eli,-tlei-ji- (les
produits
tl n’a étéjusqu’ici
ekidiee frU1H’manière lii>>1>. lliilliei>l’oi1 i1 obtenu des de lésali;alioii
iiic,sti-rée par la
production
de chaleur dudépôt
radioactif de l’émauatiou duradium, il eu déduit que tout se passe comme si le
dégagement
deleur du la l~ était absolument
négligeable
vis-à-vis de celui des autrespro-duits. Mais ,a méthode n’est pas très sensible, ainsi
qu’il
le fait observerlui-même,
car les résultats ne seraient pas modifiés si la chaleur (lu Ha liétait
égale
il 10 pour 100 de la chaleur du Ra C.Nous avons
repris
laquestion,
enprenant
comme de chatenr 1>Ra B ausi
eac’Illllf
1 Cluepossible
ct*auti,esprodiiits
radioa(’lif. La i 1 >ciésac[iv,-ttioii
possède
dans ce cas un maximu1. Cette seraitiden-tique
à la courbe de croissallce du Ra C dans le cas ou lii de chaleur du Ra B serait nulle. Dans le casopposé,
cette courbe -construite en 6chel1e
Iogai-itliiiii(tti(,
- serait encore it ta courbe du Ra C. filais elle serail ctéc,-tlée pariiij>j>>il
Ù cette dtiitf".
que nousappellerons
« retard ». Il est facile de déduire de la vateur (Illretard
/
lerapport qh
qui
i existe entre lesdégagements
de chaleur des~6
quantités équivalentes
de Ra B et de Ra C. On a en effet : :°
b et c eaut tes constantes radioactives du Ra B et du Iia C.
Quand
/,,
estpplil.
ou a lu relation(t) Communication annoncée h 16 juin 1919 a la /,,, (le
144
.
Pour obtenir le Ra B pur, nous nous sommes servis des
procédés
Cllil11iques.
Undépôt des
Ra ., B et C sur verre a été Cllssous dans du dilué,après
que le Ra A a éfe’ engrande partie
détruit. Dc la solutionchauffée à 80°. on a extrait la
plus grande
partie
du Ra C en yplongeant
successivement 6 lames de nickel. Ensuite on aajouté
une solution acidecontenant du et du et on a
précipité
le Ra B avec leplomb à
l’état de sulfate.Après
filtrationrapide,
leprécipité
a été enlevé du filtre avec une lame derasoir,
séchérapidenmnt
et introduit dans le calorinlétrc. Les mesures dedégagement
de chaleurcoiiimeiicaienl i
, 5 minutesaprès
l’instant C1C la formation duprécipité
de Ra B. Uncondcll-sateur à rayons Ar. installé tout
près
du caloiiii>éire.pcrmcltait
d’étudicel’ionisation en même
temps
que ledégagement
de chaleur. Cette étude dela croissance du Ra C servait à contrôler la
pureté
du Ra B. Nous n’avons pu réussir à obtenir du Ra B absolument pur laquantité
de RaC,
entrai-née par leprécipité,
variait suivant les cas de 7 à 14poui 100
de laquand-tité en
équilibre
avec le Ra B.On
comparait
la courbelogarithmique
de laproduction calorifique
avec la courbelogarithmique
de la croissancc du Ra C mcsurée par lerayonnement
y. Le résultat est tel quc les deux courbes sont biensuper-posables,
mais la courbe de chaleur est décalée parrapport
à la courbe duRa C d’un
temps
négatif égal
à 2 minutes(3 expériences
ont donné pourto :
- 11/2’
-2,
- 2‘/9 minutes).
AlItren1entdit,
ledégagement
decha-leur est retardé par
rapport
à la croissance du Ra C de 2 minutes.Ainsi que nous nous en sommes
assurés,
ce retard n’estqu’apparent
etil est dû all fait que la
réception
de la chaleur est retardée parrapport à
la
production.
Nous nous sommes servis pour cesexpériences
ducalori-mètre décrit par l’un de nous
~1),
danslequel
l’élévation detempérature
estmesurée par les
couples
cuivre-constantan.
L’apparcil
a subiquelques
nloclifications de détail : les soudures descouples thcrmoélectriqucs
ont étédisposées
dans un bloc d’alumini1ms’adaptant
dans lc vase de Dewar etpercé,
aumilieu,
d’une cavitécylindrique
danslaquelle
on laissait tomber leprécipité
deplomb lnélangé
de Ra B. La substitution du blocmétallique
au tube de verre del’appareil primitif alIgn1enlait
lacapacité thermique
dusystème.
mais favorisait l’établissementplus
rapidc
del’équilibre
ther-I11iquc.
La vitesse dedégagement
de la chaleur àchaque
instant étaitdéduite de la vitesse du
spot
dugalvanomètre,
en tenantcompte
de lacor-rection duc aux
pertes
de chaleur dusystème
therliclue.
145
Afin de déterminer
expérimentalement
le retard dû au processus de la conduction de la chaleur. on. a étalonnél’appareil
avec une source decha-leur variable. Cette source était constituée par un four
électrique
de trèspetites
dimensions fixé au bout d’unlong
tube de verre à l’aideduquel
onpouvait
l’introduire dans le calorimètre. L’intensité du courantpendant
tl’étalonnage
étaitréglée
de manière tl réaliser ilchaque
instant uneproduc-Lion de
chaleur,
variable avec letemps,
suivant la loi de croissance du Ra Cet de Inême ordre de
grandeur
que cellesauxquelles
on avait affaire dansles
expériences précédemment
décrites. On obtenait une courbe de cetteproduction
de chaleur que l’oncomparait à
la courbe calculée. Il s*esttrouvé que les deux courbes étaient
superposables,
mais que la courbeexpérimentale
était retardée de 2 minutes parrapport
à la courbe calculée. Le retard cherché est donc de 2 minutes.Grâce à cet
étalonnage;
on avait toutes les données nécessaires pourl’application
correcte de la méthodeexpliquée
ci-dessus. OI1 a trouvé que la courbelogarithmique
de laproduction
de chaleur par le Ra B+ C
étaitsuperposable,
aux erreursd’expérience
près,
à la courbe de croissancedu Ra C. La
précision
n’est pas biengrande, cependant
onpeut
affirmer que l’erreurpossible
nedépasse
pas une demi-minute.D’après
les calculsétablis
précédemment,
cecisignifie
que le Ra B enéquilibre
avec leRa
Cproduit
tout auplus
2pour 100
de laquantité
de chaleurdégagée
par ce dernier. Onpeut
doncaffirmer,
du moins dans le casétudié,
que lacha-leur d’une
transformation
est due eXCl.L1S11’e111C11t àl’énergie
desrayons
émis.
’
A titre de
contrôle-,
on acomparé
laproduction
de chaleur du Ra B+ C
au moment où les deux
produits
sont enéquilibre
etoù,
parconséquent.
le
dégagement
de chaleur se mailtient sensiblement constantpendant
20 minutesenviron,
à laproduction
de chaleur d’un étalon de Rapréparé
en 1913 et contenant par suite 20 pour 100 de la
quantité équivalente
depolonium.
Grâce aux mesures del’ionisation,
dllC aurayonnement
trant, il
était facile de ramener les deuxdégagements
à la mêmequanta
de Ra G, ou. si l ’onveut,
au même nombre de 111illicuries. On a trouvé pou)’ lerapport
de cesdégagements
0,338
comme moyenne de deuxd’expériences.
En utilisant les dernièrps données de RuthcrJord et en admettant un nombre de 26cal/heure
pour laproduction
de chaleur de1 .
d loni .
t ’t 44.35 0, 3
1 curie de
