Sur une condition à vérifier par les chambres d'ionisation pour les mesures en rayons γ

HAL Id: jpa-00233846

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00233846

Submitted on 1 Jan 1943

HAL is a multi-disciplinary open access

archive for the deposit and dissemination of

sci-entific research documents, whether they are

pub-lished or not. The documents may come from

teaching and research institutions in France or

abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est

destinée au dépôt et à la diffusion de documents

scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,

émanant des établissements d’enseignement et de

recherche français ou étrangers, des laboratoires

publics ou privés.

Sur une condition à vérifier par les chambres

d’ionisation pour les mesures en rayons γ

C. Chamie

To cite this version:

LE

JOURNAL

DE

_PHYSIQUE

ET

LE RADIUM

SUR UNE CONDITION A

VÉRIFIER

PAR LES CHAMBRES D’IONISATION

POUR LES MESURES EN RAYONS _03B3

Par Mlle C.

CHAMIÉ,

Institut du Radium.

Sommaire. 2014 La chambre d’ionisation

de A. Debierne, ainsi que les plaques photographiques qui interceptent, à des distances variables, un faisceau mince de rayons 03B3 mettent en évidence les lois de

l’optique auxquelles obéit le faisceau. On en _{déduit que la vérification du principe} de conservation

d’énergie par un _{faisceau de rayons 03B3 est} une condition nécessaire _qui doit être _{vérifiée par les chambres} d’ionisation de modèle _quelconque destinées aux mesures de _précision en rayons 03B3 et à la détermination des coefficients d’absorption.

SÉRIE Vin. - TOME IV. :B0 10. OCTOBRE 19~3.

Les

_phénomènes

secondaires

_qui

_accompagnent

le

_{rayonnement ;}

_primaire

voilent les lois de

l’op-tique ..auxquels

les _{rayons y obéissent.}

Néanmoins,

avec des

_{récepteurs appropriés,}

on

_peut

les mettre

en évidence en utilisant des faisceaux minces de

rayons y.

Pour avoir des faisceaux minces _{de rayons y,}

un tube de verre contenant 10o _mg de radium

élément,

était

_placé

verticalement dans une cavité

à l’intérieur d’un bloc de

_{plomb perforé}

au-dessous du tube par un canal de 1 o cm de

_longueur

et de

o,5

cm de diamètre. L’axe du canal faisait le

prolon-gement

de l’axe du tube. Le tube avait 3 cm de

longueur

et 3,6 mm de diamètre extérieur. Dans cette

_position

verticale,

le sel s’entassait au fond

du tube et

_occupait

une hauteur de 1,5 cm. Un

filtre de

_plomb

de o,5 cm était

_placé

soit

immédia-tement au-dessous du

_tube,

soit à la sortie du canal.

Dans une autre série

d’expériences,

le tube de

radium était

_remplacé

_par une source de radon contenue dans une

_sphère

de 3 mm de diamètre

avec une

_{pointe qui dépassait}

_légèrement

la surface

à

l’endroit où le verre avait été scellé. La

_sphère

contenait 3oo millicuries de radon et

_{représentait}

mieux une source

_ponctuelle

_{que le} tube.

Les

_récepteurs

des faisceaux étaient des

_plaques

photographiques

ou des chambres d’ionisation

_qui

se

_plaçaient

_{perpendiculairement}

à l’axe du canal au-dessous du bloc à distances variables entre 15 cm et 80 cm de la source.

Photographies

des faisceaux. - Pour obtenir

des

_{impressions photographiques}

des faisceaux minces _{de rayons y,} il faut des

_temps

de _pose

_longs

de

_plusieurs

_jours

suivant les cas. Les

_images

photo-graphiques

produites

par les faisceaux sont des

taches circulaires

_qui

diminuent d’intensité dans la

_région

de la

_pénombre.

En examinant les

taches,

on

_aperçoit

un anneau circulaire à leur

_{périphérie,}

mais ce n’est

_qu’une

illusion

_optique,

car l’anneau

disparaît

si l’on

_remplace

les

_plaques

_{par du}

_papier

photographique;

il

_{disparaît également}

aux mesures

photométriques

dcs taches. La

_figure

i

représente

le

_diagramme

_{photométrique}

de la tache obtenue

sur la

_{plaque photographique}

_{par l’action d’un}

faisceau mince _{de rayons ;}

_pendant

deux

jours.

Les

_images

ne

_changent

_pas suivant

_{qu’on place}

le filtre de

_plomb

soit à

l’entrée,

soit à la sortie

du canal. De

même,

elles ne

_changent

_{pas si}

_pendant

le

_temps

de _{pose la}

_plaque

est recouverte d’écrans

de

_plomb;

les filtres de

_plomb

ne manifestent leur

influence que sur le fond de la

_{plaque qui}

est

_plus

ou moins voilé par le

_rayonnement

diffusé à travers le bloc de

_plomb.

Si l’on

_place

la

_{plaque obliquement}

à l’axe du

canal,

on obtient une tache

_elliptique

produisant

la même illusion

_optique

de l’existence d’un anneau

_{qui disparaît}

à la

_{photométrie.}

En mesurant le diamètre des taches et en

com-parant

les

_diagrammes

_{photométriques,}

on trouve

que les

images

photographiques produites

par les faisceaux se

_comportent

comme des

_figures

210

thétiques

dont le diamètre

_augmente

avec la distance

à la source, comme on

_pouvait

le

_prévoir

_par

cons-truction

_{géométrique}

_{des rayons sortant du} canal dans les conditions données du

_dispositif.

Pige 1.

Ionisation

_produite

_par les faisceaux. - Les

chambres d’ionisation

_qui

recevaient le faisceau étaient recouvertes _par un écran de

_plomb

de

o,5

cm.

Pour avoir le courant d’ionisation

_provoqué

_par

le faisceau dont on connaissait

_{l’impression}

photo-graphique,

on faisait deux séries de mesures : la

première

avec le

_dispositif

tel

_qu’il

a été décrit

précédemment

où le bloc de

_plomb

avait un canal

et la deuxième avec un

_dispositif

_identique

mais sans canal. La différence des deux mesures donnait

le courant d’ionisation i dû

_uniquement

au faisceau

sortant du canal. Deux modèles de chambres ont été

_{employés :}

le condensateur de A. Debierne et

celui de E. Rutherford.

Le condensateur de A. Debierne

(1)

est un

_cylindre

de 52 cm de diamètre de base et de 6 cm de hauteur avec une électrode

_{de ~ 9}

cm de

diamètre,

_parallèle

à la base et isolée à l’ambre

_{qui perf ure}

la base inférieure. Le condensateur recevait le faisceau mince _{de rayons y} dans sa

_partie

centrale. Les mesures, à des distances variables, ont _{donné pour}

le courant i des valeurs constantes de l’ordre de 2 . r o-~ U. E. S. _pour le tube de I oo _mg de Ra.

Aucune diminution de i n’a _{pu être} observée avec

l’éloignement

de la source dans les limites des

expériences.

Ainsi,

la chambre d’ionisation de

A. Debierne met en évidence le

_principe

de la

conser-(i) 3ime P. CURIE, Radioactivité, iga5, Hermann, Paris.

vation de

_l’énergie

_rayonnante

du faisceau de rayons Y sortant du canal.

Par contre, avec la chambre du modèle de

E. Rutherford de I 1 cm de diamètre et de 8 cm

de hauteur avec une électrode de 5 cm de

_diamètre,

malgré

la

_petite

dimension de la base du cône de rayons

qui

entrent dans la _{chambre par}

_rapport

au diamètre de la

chambre,

on observait une

décrois-sance

_régulière

du courant i. La courbe

logarith-mique

de cette décroissance était une droite dont la

_pente

variait

_légèrement

avec le

_déplacement

et l’intensité de la source.

Nous avons

_signalé

₍₂₎

les

_avantages

_que

_présente

le

_grand

condensateur de A. Debierne sur la chambre

d’ionisation de E. Rutherford. A ces

_avantages,

il faut

_ajouter

maintenant la vérification du

prin-cipe

de conservation

_{d’énergie.}

Pour

_expliquer

ces

_résultats,

on

_peut

_supposer

que l’utilisation du

rayonnement

secondaire ne se

fait pas de la même manière dans les deux chambres

d’ionisation. En

effet,

le faisceau entrant dans la chambre de A. Debierne est entouré d’une masse

d’air très

_{importante qui}

utilise aussi le rayon-nement secondaire au

_voisinage

du

faisceau;

l’élar-gissement

du faisceau avec

l’éloignement

de la source dans les limites des

_expériences

est

_trop

faible pour modifier l’ionisation dans cette masse.

Par contre, dans la chambre de E.

_Rutherford,

la masse d’air

_qui

entoure le faisceau diminue notablement avec son

_{élargissement,}

ce

_{qui produit}

une diminution

_appréciable

de l’ionisation totale. La diminution du courant nous

renseigne

sur l’ioni-sation

_produite

dans la masse d’air entourant le

faisceau.

_Quant

à l’ionisation

_produite

à l’intérieur

du

_faisceau,

elle doit rester constante, avec

l’éloi-gnement

de la source, pour les deux chambres. Deux

_{règles pratiques s’imposent}

comme consé-quences de ces

_{expériences :}

I Q Toute chambre d’ionisation en _{rayons y}

destinée à des mesures de

_précision,

doit

_pouvoir

vérifier le

_principe

de conservation

_{d’énergie.}

C’est

une condition nécessaire à

_laquelle

doit obéir le condensateur

_quel

que soit son modèle.

2° La détermination des coefficients

_{d’absorption}

doit être faite avec des faisceaux minces de _{rayons y}

qui

permettent

de vérifier le

_principe

de

conser-vation

_{d’énergie.}

Conclusion. - La

véri f cation

du

_{princi pe}

de

conservation

_d’énergie

_par les

_{f aisceaux}

minces de

rayons y

peut

servir de critérium _{pour choisir les}

chambres d’ionisation et _pour

_préciser

les conditions