Sur les rayons β du radium à son minimum d'activité

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Submitted on 1 Jan 1910

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Léon Kolowrat

To cite this version:

Léon Kolowrat. Sur les rayons β du radium à son minimum d’activité. Radium (Paris), 1910, 7 (9),

pp.269-275. �10.1051/radium:0191000709026901�. �jpa-00242429�

dégage ^{de moins en moins son} émanation; ^{le sel mo-} difié devient insoluble, ^{il ne} peut plus ^{être enlevé de}

la lame _{par des} lavages1.

Il n’en est pas ^{de même} pour ^{un sel} de baryum

1. Les cliauffes à 1320° ayant ^été faites dans un tube de quartz fermé, j’ai pu ^en même temps ^mesurer directement la

quantité d’émanation dégagée par la lame; je ^{me suis assuré}

ainsi que l’émanation accumulée dans le sel ^{ne se} dégageait

que ^très graduellement pendant la chauffe. Ainsi, dans la der- niére expérience, après ^avoir enlevé l’émanation disponible, lorsque ^{le sel avait} déjà été chauffé pendant ^une demi-heure, j’ai, ^{une lieure} après, ^{recueilli ce} qui ^s’était dégagé dans l’in- tervalle, ^et j’ai ^{trouvé 1265 unités ;} après ^{une heure} encore, la la même opération ^{a donné 479} unités; or, le dégagement

normal ne devait pas être supérieur ^à 180 unités. Ce sont là exactement les mêmes effets que ^ceux qu’on observe pour ^un chlorure de baryum radifère à des températures inférieures à la fusion.

(chlorure ^ou bromure) ^ou le radium n’entre qu’en

faible proportion, ^{1 pour 100} par exemple; ^{comme il}

a une masse plus grande, ^il n’est pas attaqué ^aussi ënergiquement par la chaleur, et en répétant ^{la même} expérience ^{avec une lame} recouverte d’un sel sem-

blable et chauffée jusqu’à la fusion du sel, ^la quantité

d’émanation calculée _pour le moment qui ^{suit la}

chautfe a pu être ramenée sensiblement à zéro, ^si dans le calcul ^on tient compte ^du rayonnement propre du radiuln déémané ; ^{ceci est en accord avec mes ex-} périences ^{sur le} dégagement, ^car j’avais toujours

troué que les sels fondus dégageaient ^{assez exacte}

ment la totalité de leur émanation.

ptanuscnt reçu le 2 août 1910.1

Sur les rayons 03B2 ^{du radium à son minimum} d’activité.

Par Léon KOLOWRAT.

[Faculté des Sciences de Paris.

Laboratoire de Mme CURIE].

M. 0. Hahn et Mlle L. Meitner ont trouvé récem- ment (Pj2ys. Zeitschr.; ¹⁰ (1909) 741) qu’une ^matière

contenant du radium et débarrassée, par la chauffe ^ou par voie chimique, de l’émanation et du dépôt ^actif,

émet ^un rayonnement B qui ^doit par conséquent ^être

attribué au radium lui-même; jusque-lit, ^{on avait}

admis _que les rayons B d’une substance radifère ^ne venaient que des produits ^{RaB, RaC et RaE.} D’après

ces auteurs, le ^nouveau rayonnement ^{est très absor-} bable (fil ^{= 512} cm-1) ; ^il constituait, dans leurs ex-

périences, ^{une fraction notable du} rayonnement 8 ^émis

par lu matière lorsque ^{le radium est en} équilibre ^avec

ses produits. ^{En effet,} l’intensité du rayonnement attribuable ^au radium lui-mêmeétaits dansla chambre

d’ionisation, égale ^{à 1,2} pour 100 de l’activité B d’équilibre; ^{mais comme les} rayons avaicnt à tra-

verser plusieurs ^{cm. d’air et 0,00:54 cm.} d’aluminium avant de pénétrer ^{dans la chambre} d’ionisation, ^et

que les rayons du Ra subissaient de ce fait un alllai- blissement beaucoup plus considérable _que ^ceux du RaB et du llaC, on’peut ^calculer que l’intensité due ^au Ra était ^en réalité de 7 pour 100 environ par rapport

à celle qui correspond ^à l’équilibre ^1.

1. En admettant que la distance franchie dans l’air était de 3 cm. l’épaisseur ^{totale d’Aï} équivalente ^est 0,0018+0,0034

==0,0072 ^{cm. Le} coefficient d’absorption 11- du groupe principal

des rayons B ^{du RaB est de 80 cm-’} environ, d*après

)1. H. ii. Schmidt; pour le RaC, ^{la valeur la} plus grande de u

est 55 : cumme pour les épaisseurs ^{d’écrau dont il} s’agit. ^lïoni-

sation due au RaB est du même ordre de grandeur que celle du RaC, ^on peut prendre ^la moyenne des ^deux nombres, soit G6 cm-1, ^{comme valeur} approchée ^de u pour le rayonnement

Vu l’intérêt de la question (qui ^en particulier ^est peut-être ^liée à celle de l’existence d’un corps inter- médiaire entre le radium et l’érnanation, corps qui ^a

sa place ^tout indiquée ^{dans le} système périodique ^des éléments), j’ai essayé ^de reprendre les mêmes expé-

riences avec un dispositif différent, ^et je suis arrivé à des conclusions qui confirment l’existence d’un

rayonnement j3 ^très absorbable, _propre ^au Ra ; ^toute- fois l’intensité en a été, ^{avec mon} dispositif, ^environ 5 1/2 ^fois plus ^faible que celle qu’indiquent ^{M. Hahn}

et Mlle Meitner.

Les expériences ^{ont consisté à chauffer une lame de} platine ^{contenant un} peu de sel de radium, puis ^{à en}

mesurer l’activité à différentes époques après ^la chauffe, ^en interposant chaque fois des écrans d’alu- minium d’épaisseur variable. Les mesures se faisaient dans un condensateur à plateaux circulaires (diam.

8 centimètres, parallèles ^{et distants de 4} centimètres, l’un des plateaux ^étant chargé ^à 800 volts et l’autre réuni à un électromètre et un quartz piézo-électrique.

La lame était logée ^{au centre d’une} plaque ^de plomb façonnée convenablement ; ^{elle était} recouverte d’un écran d’Al de 0,005 centimètre, retenu tout autour par du mastic, de manière à former ^une fernleture d équilibre ^{(dans mes} expériences, ai obtenu 60 cm-1. Après

0.0072 cm d’Al, les rayons B ^du UaE + ^{ItaC sont réduits} à la fraction e -66.0,0072=0.622 ^de l’activité sans écran, ^{et ceux} du Ra à la fraction e-312.0.072=0.105; ^en désignant par k le rapport ^{des activités sans} écran,

^{on a} k 0,103 / 0,622 = _0.012, d’où

0,622

-

0.012, ^{d ou}

A == 0.071.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0191000709026901

hermétique ; ceci servait a éviter des fui Les d’émana- tion, ^{non seulcmcnt} _{pour que} celle-ci ne faussât pas les mesures en activant le condensateur, ^{mais encore}

en vue des calculs de l’activité d’équilibre ^{dont il va}

être question plus ^{bas. En} plus ^{de cet écran fixé à} clemeure, ^{on avait un} jeu ^{de huit écrans} d’épaisseur

variant entre 0,0008 ^et 0,0108 ^{cm, en feuilles} d’Al collées sur des ouvertures pratiquées ^{dans des} pièces ^{de carton} doublé de feuille de zinc ; ^ces pièces

s’emboîtaient entre les rebords de la plaque ^de plonlb,

le tout ayant pour but d’empêcher les rayons obliques

ou réfléchis de pénétrer ^{dans le} condensateur’.

Le dispositif employé permettait ^de procéder ^assez rapidement, ^ce qui ^{était une condition} essentielle ;

l’ensemble des lectures aiei les 9 épaisseurs ^d’écran

différentes (à ^savoir, la feuille de 0,003 ^cm seule

et réunie à chacun des huit écrans mobiles) ^de-

mandait de 10 à 20 minutes ; ^{mais comme} l’acti- vité de la lame augmente pendant ^ce temps, ^{il faut,}

pour rapporter les choscs à un moment défini, refaire aussitôt les mêmes mesures dans l’ordre inverse des écrans, ^en gardant ^{entre elles à} peu près ^{les mêmes} intervalles, ^et prendre pour chaque ^{écran la} moyenne des deux nombres obtenus à l’aller et au retour, ainsi que le fait voir l’exemplc ^{suivant, relatif à un}

moment ou l’activité B ^{était encore faible.}

x est l’épaisseur ^{totale de} l’écran, ^en microns; ^{t le} temps compté ^à partir ^{de la} chauffe, i l’intensité du rayonnement observée, im la moyenne des deux ^va-

1. Voici les épaisseurs des écrans et le nombre de feuilles dont chacun étaa fait:

Le mieux serait encore de n’avoir que des ^écrans d’une ^seule feuille, ^cur le nombre des surfaces traversées n’est pas ^sans influer sur rahsorption : ainsi, ^{dans une} expérience ^de

M. Scinnidt sur les rayons B ^{mous de l’UrX} [Phys. Zeitsch1’., i0 (1909j 6], 16 feuilles d’al de 3,6 u chacune, ^{soit au total}

5R _(.1., étaient équivalentes ^{à unc} feuille de 96 _u.

Les pièces ^{de carton ne} constituaient évidemment pas ^un montage ^{idéal, et} la distance de l’écran à la lame acthe ne

restait pas rigoureusement invariable: cette imprécision ^était

surtout sensible pour ^le premier écran mobile qui, ajouté ^à

0.003 _cm, laissait encore passer ^une partie des rayons ^a. L’ac- tivité spontanée du condensateur et des écrans a toujours ^été

très faible et souvent nulle; ^elle était mesurée fréquemment ^et

faisait l’objet d’une correction.

leur, de i, c’ert-ii-dire l’iutcnsitc au moment 1,,, ⁼ 1h 24 1/2m. ^En portant ^les épaisseurs ^{J: en abs-’}

cisses et les logarithmes ^de i,l, ^en ordonnées,

en obtient les courbes portées ^{sur les} figures ^2-9.

Les deux droites verticales qui traversent chaque figure marquent la" ^limite des parcours des rayons du Ra (21 p-) ^{et du l’aC} (45 u); ^{dans la} partie

droite du diagramme,

il n’y ^{a donc} jamais

que de3 rayons p, ^et

les courbes des loya-

rithmes _y deviennent

rectilignes ; ^l’inc;li-

naison sur l’wc des abscisses fournit le coefficient d’absorp-

tion _u..

En prolongeant ^les

droites en question jusqu’à intersection

avec l’axe des ordon- nées, ^on obtient l’in- tensité iB du rayon-

nement p ^sans écran ;

Fig. 1.

cette intensité se compose d’une partie constante iR ^due

au radium, ^si tant est vrai que celui-ci ^émet des

rayons B, ^{et d’une autre} partie ^{i,c due au RaB et}

au BaC J. Cette dernière augmente ^à partir ^{du nio-}

mcnt de la chauffe et, après ^un temps suffisant,

devient approximativeml nt proportionnelle ^{à la} quant- tité d’émanation présente; ^au début, elle est moindre que ^le voudrait la proportionnalité, l’émanation n’étant pas encore en équilibre ^{avec ses} produits.

On a ²

Ne ^et Ne ^{étant les} nombres d’atomes de RaB et de RaC présents ^{au moment t:} lB, ),c, ^les constantes ra-

dioactives, ^et KB, Kc, ^les coefficients d’activité qu’on

peut supposer égaux ^{entre eux,} d’après ^{M. Schmidt,}

pour des épaisseurs d’écran de l’ordre de celles em-

ployées ^{ici. Le tableau suivant,} calculé à l’aide de la formule générale d’une transformation multiple5

contient les vitesses de décroissance l Npour ^l’émana- tion, ^{le RaB et le} RaC, ^{dans la} supposition qu’il n’y

a eu que du radium seul ^au moment t = 0 ; la vitesse de décroissance a l’état d’uquiliûre ^{final de toutes les}

1. Il peut y ^{avoir encore au début des} rayons B ^{venant d’un}

reste de RaC qui n’aurait pas été volatilisé par la chauffe ^et

qui ^se détruirait avec le temps. J’ai réuni sur la figure ¹

les courbes qui ^{donnent, en} fonction du temps, ^en minutes, l’intensité du rayonnement traversant 30 u, pour le début de chacune des séries qui ^{vont être décrites; ce} sont surtout des rayons ^x du RaC. On voit que, dans la plupart ^{des cas, il} n’y

a pas de baisse initiale ^et que, par conséquent, ^{tout le} dépôt

aclil’ avait été chassé.

2. 1Ime CURIE. Cours de radioactivité. t. l, p. 404.

5. Ibidem, p. 598.

substances avec le radium (qui ^{est la même, comme}

on sait, pour chacune des substances) ^est arbitraire- ment posée égale ^{à 100.}

On voit que pour des temps supérieurs ^{à 20 heures}

par exemple, l’équilibre de l’émanation avec Ra B et

RaC ^{est atteint d’une} façon

assez approchée, ^{et on} peut ^{mettre le} rayonnement iB ^{sous la forme :}

Yj étant proportionnel ^{à la} production d’émanation par heure, ^et iOE à ^la quantité d’émanation qui ^reste

éventuellement dans le sel après ^{la chauffe1. Comme}

verra plus ^loin clu’un ^{choix entre ces} suppositions ^est

conseillé par d’autres considérations; mais ce choix

une fois fait, ^{le calcul dont il} s’agit ^{donne la} quantité

initiale iO=iR+iOE et ^la production r, d’émanation par heure; ^dès lors, ^on connaît le rapport k qu’il y ^a entre l’intensité au début et celle d’équilibre; ^{en effet,}

cette dernière est iR + N/LF ^ou bien, approximati-

vement, 1 ; par F conséquent, ^t. =iOlr/n. n

Je passerai maintenant en revue les diverses expé-

riences représentées ^{sur les} figures ^{2-9. J’ai com-}

mencé par évaporer ^{sur une lame de} platine ^une

solution contenant 1/20 Inilligr. de RaC 12 _{pur :} après

avoir chauffé pendant quelques ^{minutes au chalumeau,} j’ai ^{fait une série de mesures, non} représentée ^{sur les} figures, qui ^a montré que ^toute l’émanation n’avait pas été en’evée _{par la} chauffe ; ^en effet, ^en posant i R = ^{0 et en calculant} i oE et -,ri ^{comme il a été} dit, ^on

trouve k=0,061, c’est-à-dire une quantités ^initiale égale ^{à 6} pour 100 de celle d’équilibre; or on verra

plus ^loin qu’il ^est possible d’atteindre des valeurs de k beaucoup plus basses. J’ai chauffé alors la même lame dans la flamme d’un bec Méker, ^en l’y maintenant

pendant ^{trois heures, ceci} afin d’obtenir la disparition

on connaît par l’expérience ^les intensités iB ^pour

différentes époques ^on peut essayer ^{de trouver des} valeurs de iR, ’rl ^et i or; telles que la formule (i) repré-

sente avec assez d’approximation ^{les nombres} expéri-

mentaux ; mais, ^{sauf dans les cas où} il y ^{a mani-}

festement un grand ^excès d’émanation au début, ^on

trouve que la formule peut être satisfaite indiffé-

remment en posant iOE=0 ^ou iR=0; ^autrement dit, ^{le calcul ne} _permet pas de décider d’emblée si l’intensité ip qu’on ^{observe au} début doit être mise

sous la forme d’un terme constant, ^ou bien d’une

quantité qui ^{décroitra avec le} temps, ^{ou encore d’une}

somme de quantités de chacune des deux espèces. ^On

1. On suppose ici que ^toute l’émanation produite s’accumule dans l’appareil, c’est-à-dire que celui-ci n’a pas de fuites: du reste, le sel chauffé ^ne dégage généralement que peu d’éma- nation.

spontanée ^{du RaC} quî n’aurait pas été volatilisé ; ^les

mesures faites après ^{cette chauffe sont} représentées

par la figure ^{2 : les} temps moyens (tm) ^{en heures sont}

inscrits sur chaque ^{courhe, ainsi} que les coefficients _u calculés d’après l’inclinaison des droites. Si l’on détermine graphiquement ^les intensités ^et que d’autre part ^on les calcule d’après la formule (1) ^en

posant iR= 0, n = 0,70, ^{iOE=3,5, on} obtient la

comparaison ^suivant

La quantité ^{initiale est donc de} 5,5 unités, ^soit 5,9 pour 100 de la quantité d’équilibre qui ^est 0,70 : 0,0075= 95,3. ^En comparant ^{aux séries} ultérieures, ^{on conclut} qu’ici ^encore il y ^{a eu un} résidu d’érnanalion ^au début. L’examen de la figure

montre en outre que diminue ^avec le temps, ^et

cette baisse semble assez considérable _pour ne pas

pouvoir ^être expliquée ^en totalité par l’excès du ^RaB

sur RaaC qui ^{a lieu} nécessairement au début.

Pour voir si l’on ne parvenait pas à mieux ^se débarrasser de l’émanation en employant ^une tempé-

rature plus ^élevée, j’ai ^chauffé la même lame pen- dant 5 heures à 1320° dans un four électrique; ^mais

les mesures (fig. 5) ^{ont montré} que la quantité ^ini-

tiale calculée ci-dessus était plus grande qu’aupa-

ravant, à savoir 7,1 pour 100 ^{de la} quantité d’équi-

libre. En répétant encore une fois la chauffe à 1320°, la quantité résiduelle a augmenté jusqu’à ^12,6 pour cent (fig. 4). ^Cette augmentation graduelle ^{vient sans}

doute de ^ce que le RaC 12 présent ^{en couche mince} subit, ^à température élevée, ^une modification telle

qu’il ^ne dégage plus la totalité de son émanation,

ainsi que je ^l’ai signalé ^{dans ma note} précédente.

N’arrivant pas ^à priver ^{le RaCl2 de toute son} émanation, j’eus ^{recours â un} mélange ^{de Ba Cl2+}

BACII, ^{à 1} pour ¹⁰⁰ environ de RaCP et de même activité à peu près que l’échantillon précédent ^de

RaCl2 _pur.

Ce sel a été chaude au chalumeau, ^{et les mesures}

(fig. 5) ^{ont fait voir de suite une} différence notable.

Tout d’abord, le coefficient _p. de la première ^courbe

est très grand; ^de plus, ^{on constate} que le point

relatif ii x=3803BC ^{se trouve sur le} prolongement ^de

la partie ^{droite, ce} qui prouve qu’au ^{moment corres-} pondant ^{à la} première ^{courbe il} n’y ^avait pas ^{de RaC 1}

1. En effet, ^il n’y ^a que les rayons ^0: du RaC qui puissent

aller jusqu’à 38 f1.; les autres ont des parcours bien moin- dres.

(au contraire, ^{dans les trois} figures précédentes, ^ce point tombe au-dessus de la droite prolongée, ^{en con-}

formité avec l’existence d’une quantité initiale d’éma- nation ayant déjà produit ^{du RaC au moment de la} mesure). ^{En même} temps, la quantité initiale calculée

est beaucoup plus faible, ^{car la formule} (1) ^satisfait

aux expériences, ^si l’on pose n=0,35, iOE = 1,2 , d’où k=0,026; ^{ou encore si l’on} prend n = 0,34,

iOE= 0, iR ⁼ 1,5, ^{donc k =} 0, 029.

Le même éclantillon a été chauffé ensuite très fortement deux fois à trois heures d’intervalle, ^{et les}

mesures commencées aussitôt après ^{la deuxième} chauffe; les résultats (fig. 6) ^sont analogues ^aux pré- cédents, ^{avec un} coefficient fi. ^diminuant graduellement

d’une courbe à l’autre; ^{on a li =} 0,027 (-ri ^{== 0, 14,}

i., ⁼ 0, 5) ^{ou lc =} 0,028 (-ri ⁼ 0,136, ^{iR =} 0,5) ^1.

Pourla suite de ces essais, j’ai remplacé le chlorure par ^un bromure, ayant ^à peu près ^{la même teneur en}

radium par rapport ^au baryum 2, ^et j’ai pris ^toutes

les précautions pour ^ne pas avoir d’émanation rési- duelle ^au début. Le sel était fraîcllement déposé ^sur

la lame pour chaque chauffe; ^{ayant de faire le} dépôt, je maintenais la solution au bain-rnarie pendant

quatre ^à cinq ^heures, afin que l’émanation ^s’en déga- geât continuellement ^et _que le dépôt ^{actif eût le} temps

de se détruire; dans la dernière

expérience (fig. 9), j’ai interrompu

la chauffe pendant ^{une heure} pour faire passer ^{un courant} d’air à travers le liquide, ^ainsi qu’on ^le

fait lors d’un dosage ^{de radium}

pour ^retirer d’une solution toute l’émanation qu’elle contient. Pour les deux dernières séries (8 ^et 9), j’avais ^{modifié un} peu l’appareil,

de façon ^{à mieux} assurer son

étanchéité et à me garantir ^ainsi

contre des fuites de l’émanation accumulée, qui peuvent ^conduire

à des valeurs trop ^faibles de r, ^et, partant, ^{à des} quotients li trop grands.

Les résultats sont représentés

par ^les figures 7, ^{8 et} 9, ^et les intensités iB portées

au tableau de _{la page} suivant.

Dans chacune de ces séries, ^{on constate les mêmes} particularités que dans celles relatives au chlorure, à savoir: 1) présence ^d’une activité,8 ^initiale (k=0,02),

1. La quantité ^{de radium sur la lame,} évidemment propor- tionnelle à _n, a donc dimioué de moitié d’une série à l’autre

(0,14 ^{au lieu de} 0,35); ^c’est qu’une partie ^{du sel,} fondu pen- dant la chauffe, avait coulé ^sur l’envers de la lame; ^en outre, il peut y avoir ^eu volatilisatiou, la lame ayant ^{été chauffée} jus- qu’à ^faire apparaitre la vapeur ^verte du baryum.

2. C’est avec du bromure qu’ont été faites les expériences

de 3f. Hahn ainsi que celles de Il. Bragg ^sur le parcours des

rayons ^{oc, oit} il s’agissait également de débarrasser le radium

autant que possible ^{de ses} produits.

qui semble constituer une limite vers laquelle ^{on tend à mesure} clu’on ^élimine plus parfaitement l’émanation ;

2) coefficient u grand ^{au début et baissant} régulière-

ment avec le temps ; 5) ^{absence de} rayons ^{x du} RaC

au début, déduite de la position ^du point ^x= 58 u

sur la droite des rayons B prolongée. ^{Tous ces résultats}

s’accordent avec l’hypothèse ^d’un rayonnement B peu

pénétrant, particulier ^{au radium,} invariable par ^con-

séquent ^{avec le} temps ; ^de plus, ^la façon dont dimi-

nuent les coefficients d’absorption ^{est conforme à celle} qu’on ^obtient théoriquement, ^en admettant que le

rayonnement observé résulte de la superposition ^d*une

activité iR invariable avec le temps ^et ayant ^{un coeffi-}

cient _uR ⁼ 200 _par exemple, ^et d’une activité iBC ^avec

uBC= 60, proportionnelle ^à chaque ^{instant à la somme}

des vitesses de décroissance du RaB et du RaC. En

employant l’indice x _pour désigner l’intensité qui ^reste après ^une épaisseur x ^d’écran traversée, ^{on a}

la somme de ces deux termes ^{ne sera} pas elle-même

une exponentielle, mais elle pourra, dans ^un inter- valle (XL x2) ^être remplacée, pour les ^besoins du calcul, par l’exponentielle

Le coefficient _{moyen du} rayonnement compose ^sera

ou bien, ^en faisant les substitutions,

L’intensité iBC ^est déterminée pour différentes

époques ^en additionnant les deux dernières colonnes du tableau cité dans la première partie ^{de cette note;}

quant ^au rayonnement ^{constant iR, nous} supposerons

qu’il ^est égal ^{à 0,02 de} inc à l’équilibre, c’est-à-dire à 4 avec les unités adoptées ^{au tableau. Comme}

intervalle (X1X2), ^on prendra ^{celoi où} les courbes des figures ^{2-9 sont} rectilignes : ^{on posera donc}

:)..,’1 ⁼ 0, 005 cm, X2 == 0, 0 14 ^cln. En substituant tout ceci dans (2), ^{on trouve} les valeurs dc (-1.1 suivantes :

On remarque ^{que la baisse se} poursuit pendant plusieurs jours ^et que le rayonnement ^{constant in-}

fluence l’absorption ^{même à l’état} d’équilibre (on-a u ^{= 61 au lieu de} 60); ^d’autre part, ^{on voit} qu’après

20"B c’est-à-dire au moment auquel ^se rapportent

les premières courbes de ^mes expériences, le coeffi- cient n’est pas ^{encore très} différent de celui qu’on

aurait pour t=0.

Pour faire voir que la décroissance de p ^{ainsi cal-}

culée est suffisamment en accord avec les expériences,

Fig. 10.

on a tracé une

courbe (fig.10) d’après les valeurs

théoriques ^{du ta-}

bleau ci-dessus

(les ^abscisses

étant les temps ^en heures), ^{et l’on a} marqué par de

petits cercles les

points correspon- dant aux valeurs observées.

11 est intéres- sant ^d’examiner

une autre hypo- thèse, d’après ^la- quelle ^le rayonnement ^initial absorbable serait dû

non plus ^{au radium lui-même, mais à un excès du}

RaB sur le RaC, ^excès qu’on ^a lorsque ^l’état d’équi-

libre n’est pas ^encore atteint. On sait en effet que les raçons p ^{du RaB sont} plus absorbables _que

ceux du RaC; quant ^{à la valeur exacte du} coefficient,

elle est malaisée à déterminer par l’expérience, ^atten-

du qu’on ^n’a jamais ^{de IlaB} qu’il ^{ne se} forme aussitôt du RaC ; ^{c’est d’une} façon ^{très indirecte} que lI. Schmidt ^a trouve, ^{dans son} important ^{travail!, les}

coefficients 15, ^{80 et 890} qui correspondraient ^{à trois}

1. Ann. d. Pays., ²ⁱ (1906) ^609.

groupes de rayons. ^Ce qu’on ^{connait mieux, ce sont}

les valeurs de Il.. pour le RaC seul ^et pour l’ensemble de BaB -pBaC ; or, ^en désignant par iB ^et ic les rayon- nements dus au RaB et au RaC séparément, ^et par uB u leurs coefticients, ^{on a} pour le coefficient p’ ^du rayonnement résultant, ^{une formnle} analogue ^à (2) :

Si l’on admet les valeurs de _uC ⁼ _{50 pour} le RaC et

de ,u.’ =61 pour RaB + RaC en équilibre ^{avec le ra-}

dium (c’est-à-dire lorsque ^{iB =} ic), ^et qu’on ^résolve (5) par rapport à uB, ^{on trouve} deux valeurs uB = 75

et uB ⁼ 498; ^cela signifie que les deux exponentielles e-75x ^{et e -} 498x , ajoutées ^{chacune à e-50x,} pro- duisent deux fonctions telles que, dans l’intervalle de x considéré, ^les logarithmes ^{en sont} représentés,

d’une façon ^assez précise, par des droites ayant ^un

même coefficient angulaire. ^{Ainsi, en se limitant aux} épaisseurs ^d’Al comprises ^entre 50 IL ^{et 140 :J., il}

n’est pas absurde d’admettre pour le RaB ^un coeffi- cient _uB ⁼ 498. Calculons donc, ^en posant pc = 50 et uB = 498, les valeurs de u’ ^à différentes époques,

c’est-à-dire pour différentes valeurs de iC /iB L’activité B

iB

initiale qu’on ^a observée dans les expériences ^sera

maintenant censée provenir ^d’un résidu d’émanation

non éliminé _par la chauffe et égal ^{à 0,02 de la} quan- tité d’équilibre; ^{le IlaB et le RaC} provenant ^{de la dés-} intégration ^{de cette} émanation viendront s’ajouter

aux quantités produites par le radium. ^En décompo-

sant les activités totales in ^et le suivant les deux sour- ces de production, ^{on écrira :}

Les premiers ^{termes de} chaque ^{somme sont donnés} par lc ^tableau auquel ^{on a} déjà ^{eu affaire, et les se-}

conds ^se calculent d’une façon analogue ; ^{on obtient}

en définitive les résultats suivants :

Ainsi les coefficients du rayonnement ^{de RaB + RaC}

décroissent avec le tempes, ^{comme dans le cas d’une}

activité 6 ^{du radium lui-même;} lllals la baisse est

beaucoup plus rapide, ^{et au bout de 5 heures on a} déjà presque la même valeur qu’à l’équilibre. ^{Ceci ne} correspond pas ^aux expériences ^et fait conclure au re-

jet ^de l’hypothèse examinée. A plus ^forte raison devra-

t-on écarter cette dernière, ^{si, comme il est} probable,

le coefficient _uB a une valeur inférieure à 498. La formule de M. Schmidt donne uB=100 ^{environ pour}

l’intervalle considéré, et, d’après ^{M. llahn,} uB=77

pour ^toutes les valeurs de x.

Le résultat général ^{de tout ce} qui précède ^{est le}

suiyant : en s’efforçant ^fle priver le radium de ses

produi’s, ^{on n’arrive} pas à diminure l’activté B ^au

delà de 2 pour 100 en v i l’on de la valeur correspon- da nt il l’érliciliboe. ^Le rayonnement B î-estaiit est très absorbalbe, ^{il a un} coefficient ^{de l’ordre de}

200 cln-1; il paraît devoir être ^{attribué au radilun}

lu i-mérne.

[Manuscrit reçn le 15 Acût 1910].

Décomposition de l’eau par l’aigrette

Par Miroslaw KERNBAUM.

[Faculté des Sciences de Paris.

Laboratoire de Mme Curie.]

Introduction

On sait que de nombreuses réactions chimiques produites ^{dans les} gaz par les rayons ultra-violets se

laissent aussi effectuer par effluve électrique ^{et vice-}

versa. Ainsi, par exemple, ^la dissociation de l’acide

carbonique ^sous l’influence de l’effluve, ^{étudiée en} 1872 par Thénard ¹ fut réalisée en 1907 par M1B11. Chapman, ^{Chadwick et} Piamsbottom ² à l’aide de la lumière ultra-violette. C’est à l’effet de l’étin- celle électrique ^dans l’oxygène ^{de l’air} qu’on ^doit

la découverte de l’ozone par Schônbein en 1844, ^et en 1900 M. Lenard-3 signala 1 e ^même phénornène

sous l’action du rayonnement ultra-violet.

M. Warburg [en partie ^en collaboration avec MM.

Leithäuser, Pohl et Node] ^a étudié de plus près ^les

conditions physiqnes qui accompagnent ^des réactions, produites dans les gaz, par les décharges électriques

et démontra qu’elles ^{ne suivent} pluslaloi ^de Faraday.

Ces réactions ne sont donc point assimilables au phé-

nomène de l’électrolyse, ^{mais, étant} réversibles, ^elles

ont plusieurs analogies ^avec les réactions photochi- miques ^4..

Dans le RatlizlIn du mois d’Août 1909, j’ai ^décrit

l’action chimique provoquée ^sur l’eau distillée _par les rayons ultra-violets, émis par ^une lampe ^{à mer-}

cure en quartz. L’hydrogène ^{seul est mis en liberté et} l’oxygène, ^{en se combinant u l’eau, forme} de l’eau oxy-

génée. ^On peut considérer cette réaction comme une

forme anormale de décomposition ^{de l’eau, et,} puisque ^la quantité d’hydrogène ^libéré équivaut ^bien

1. C. R.. 74. 1280 et 75 (1872) ^118.

2. Journ. Chem. Soc., (1907, ^942.

3. Ann. de Phys. ^IV-1 (1900) ^486.

i. Voir dans le Jahrlmrh. d. Radioakt., ⁶ (1909’ 181-229, 1 article oû M. WARBURG passe en ^{revue un} certain nombre de tra- vaux, exécutés par lui ^{et ses} élè-es. sur l’effet de l’efiluve élec-

trique.

à celle de l’eau oxygénée, dissoute dans l’eau, ^elle peut

se représenter par la formule : 2H’0=H’0’-hH’

11 a été intéressant d’étudier si cette réaction, qui

est d’ailleurs limitée a des pctites quantités, ^{ne se}

laissait _pas reproduire ^{a l’aide de} l’aigrette.

Pour évi 1 er une simple électrolyse ^on nepouvait em- ployer ^{dans ces} expériences ^{de l’eau} liquide ^mais

seulement de la vapeur. Il ^est vrai que denombreilses

publications ^ont déjà _paru ^{sur la} décomposition ^de

la vapeur ^d’eau par étincelle électrique. ^Le pre- miel mémoire sur ce sujet de Perrot ¹ remonte à

un derni-siècle; ^récemment MM. J.-J. Thon1son, Chapman ^et Lidbury, ^{Ilolt et} Hopkinson 2 ^{;e sont} occupés ^{de la} question; ^{les deux dcrniers surtout dans}

le but de démontrer _{que la} séparation ^de l’oxygène

et de l’hydrogène dc la vapeur d’eau, décomposée par étincelle électrique, ^{est due à la} différence des vitesses de diffusion de ces deux gaz ^et non à un effet de l’élec-

trolysc.

Or, si, pendant ^{toutes ces} recherches, ^{on n’a} pas ^re-

marqué ^de surproduction d’hydrogène accompagnée ^de

la formation d’eiu oxygénée, cela s’expliclue facilement.

Le peroxyde d’hydrogène ^se décompose ^{à une} tempé-

rature qui dépasse ^{fiU°, en} dégageant ^son oxygène:

on obtenait donc, ^comme produit définitif de dissocia- tion, ^{les deux} gaz dans la proportion normale d’un volume d’oxygène ^{à deux} d’hydrogène.

Pour éviter cet inconvénient je ^me suis servi de

vapeur d’eau saturée il la température ^{ordinaire et} j’ai réussi à obtenir le résultat prévu, analogue ^{a celui} qui ^a été observé précédemment pour les ra/-ofis h3 ^du

radium et les rayons ultra-violets.

1. Ann. Chimie et Physique. (1861) ^161.

2. Philosoph. jfcry., ^f6 (1908 ^02. Analysé ^dans Le Radium,

Janvier 1909.