Etude de la courbe de Bragg relative aux rayons du radium C'

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Submitted on 1 Jan 1926

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Etude de la courbe de Bragg relative aux rayons du radium C’

Irène Curie, Francois Behounek

To cite this version:

Irène Curie, Francois Behounek. Etude de la courbe de Bragg relative aux rayons du radium C’. J.

Phys. Radium, 1926, 7 (4), pp.125-128. �10.1051/jphysrad:0192600704012500�. �jpa-00205246�

ETUDE DE LA COURBE DE BRAGG RELATIVE AUX RAYONS DU RADIUM C’

par Mlle IRÈNE CURIE et M. FRANÇOIS BEHOUNEK

Sommaire. 2014 On a construit la courbe de Bragg ^{relative aux} rayons du RaC’ dans l’air avec un appareil ^nouveau qui présente ^certains avantages ^au point ^{de vue} théorique

sur les appareils employés ^en général. La forme de la courbe obtenue diffère notablement de celle qui ^{a été} donnée par Henderson. Le parcours extrapolé, 6,96 ^cm dans l’air à 15e C et 760 mm Hg ^de pression, ^{est en} bon accord avec les nombres donnés par Henderson et par Geiger.

l. Introduction. - La courbe qui représente la variation de l’ionisation le long ^d’un

faisceau de rayons x canalisés, ^{dite « courbe de} Bragg », ^a été étudiée par ^un grand ^nombre

d’auteurs pour divers groupes de rayons ^ce. Certains auteurs ont employé ^des appareils

semblables à celui de Bragg, ^{où l’on fait} varier la distance de la source à une chambre

~

d’ionisation d’épaisseur ^très faible, dont l’une des électrodes est formée d’une toile métal-

lique laissant passer les rayons a; d’autres auteurs laissent fixes la ^source et la chambre d’ionisation et font varier l’épaisseur équivalente ^du gaz ^en changeant ^la pression. ^La figure ¹ représente schématiquement ^trois types d’appareils différents (1).

Appareil ^de Bragg. - Chambre d’ionisation entre la toile Ti portée à la tension et

un plateau ^relié à l’électromètre E; T,, ^{toile de} protection, ^au sol; C, canaliseur à tubes.

On fait varier la distance de l’ensemble source-canaliseur à la chambre d’ionisation.

Appareil ^{de Lawson. - Chambre} Id’ionisation constituée par le plateau PZ porté ^{à la}

tension et une électrode étroite isolée E à laquelle ^le plateau P,, ^{relié au} sol, ^{sert d’anneau} (1) ^{BRAGQ et} KLBBUAN, ^Phil. Mag., ^t. 8 (1904), p. 726; ^t. 10 (1905), p. 318.

LAW80W, ^Wien Ber., ^t. t24

(1915), p. 637.

Phil. Mag., ^{t. 42} {192!), ^{p. 519.}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:0192600704012500

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de garde; ^c, diaphragme canaliseur recouvert ou non d’un écran étanche ; S, ^{source fixe.}

On fait varier la pression ^dans l’appareil.

Appareil ^de Henderson.

Chambre d’ionisation semblable à celle de l’appareil ^de Bragg. C, diaphragme canaliseur; S, ^{source fixe. On fait varier la} pression ^dans l’appareil.

2. - Dans un travail antérieur (’), ^{il a été} signalé par l’un de ^nous que les courbes de

Bragg, publiées par divers auteurs, sont très notablement différentes les unes des autres et deux causes d’incertitude ont été mises en évidence.

i. Dans un faisceau de rayons ^a défini au moyen d’un canaliseur à tubes, ^{il existe des}

rayons raccourcis par réflexion ^sur les parois ^du canaliseur ; cet effet est d’autant plus ^nui-

sible que le degré de canalisation est plus grand.

2. Dans les appareils ^{à variation de} pression, ^{on a} placé ^les diaphragmes canaliseurs loin de la source. Ceci a pour conséquence que les conditions de canalisation varient quand

on change ^la pression, parce que les rayons x n’ont pas tous ^une trajectoire ^absolument rectiligne, même quand ^{ils ne subissent} pas ^{de chocs} exceptionnels. ^Par exemple, ^dans l’appareil ^de Henderson, pour ^les points ^{voisins de la} fin du parcours, les rayons sont ^cana- lisés par le diaphragme ^{C aux} deux tiers (de leurs parcours ; quand ^on diminue la pression

pour étudier le début de la courbe de Bragg, le parcours des rayons augmente par rapport

à la distance fixe de la source au diaphragme : ^la proportion des rayons ^a qui passent par le diaphragme reste bien la même, mais, ^{à cause de la} légère courbure des rayons, le faisceau doit changer ^de forme, s’épanouir davantage.

Il y ^a donc lieu de préciser ^les conditions de canalisation dans lesquelles ^{on se} place.

On pourrait ^convenir d’appeler ^{courbe de} Bragg ^{normale la courbe} qui représente ^{la varia-}

tion de l’ionisation le long ^d’un faisceau de rayons ^a caoalisés au début de leur parcours.

Naturellement, ^aucun appareil ^ne peut ^réaliser strictement cette condition, ^{mais on}

devrait opérer ^{en s’en} approchant ^le plus possible, c’est-à-dire ^en employant ^un diaphragme

et une source de petites dimensions situés à faibles distance l’un de l’autre.

Le nouvel appareil construit par l’un de ^nous (2) réalise de bonnes conditions théo-

riques. ^Il n’y ^{a ni toiles} métalliques, ⁿⁱ écran entre la source et la chambre d’ionisation,

pas de canaliseur à tubes et le diaphragme est relativement près ^{de la source.}

Fig. ^2.

E, électrode étroite isolée; P1, plateau ^au sol; P2, plateau ^{à ,la} tension; S, ^source de rayon- nement ; C, ^chariot canaliseur ; t, thermomètre; A, ^enceinte métallique; T, ^{tube de vepre} portant ^une échelle divisée; i, index pour lire la position du chariot; J, joint ^{à mercure} pour ^la crémaillère; R1, R~l7 rodages ; G, glissière pour le chariot ; Z, ^{écran au} sulfure de zinc pour la vérification du réglage ^de l’appareil.

La chambre d’ionisation est constituée par deux plateaux parallèles P, ^et P2, l’électrode isolée étant une bande étroite E située entre les deux moitiés du plateau ^{la source S et}

le diaphragme canaliseur C se,déplacent ^{sur un chariot; la} pression ^{reste fixe au cours des}

mesures (fig. 2),

(1) Ml16 Irène CU&IB, Thèse, Paris, i92ï; ^{Annale; de} Physique, ^{t. 3} (1925), p. 299.

(2) ^{Mue Irène Cunn.} loe, ctt.

3.

Nous nous sommes proposés ^de construire, ^{avec cet} appareil, la courbe de

Bragg normale relative au rayons du radium C’ dans l’air.

Détails expérimentaux : Les dimensions de la source de rayonnement doivent être au

maximum de 1 mm sur 5 mm.

La source est constituée par ^un ruban d’or activé, ^{sur une face} seulement, ^{dans le} -radon; ^{ce ruban est t} ensuite fixé avec une trace de mastic sur le support ^{de la source en}

chauffant légèrement, ^ce qui ^a aussi pour effet de chasser les ^traces de radon. On place ^la

source dans l’appareil, ^{on fait le vide,} puis ^on introduit de l’air sec jusqu’à ^une pression déterminée. Les diverses manipulations nécessaires, ^avant que l’on puisse ^{commencer les}

mesures, prennent ^{environ une} demi-heure : le radium A est donc complètement ^détruit.

On mesure le courant d’ionisation pour diverses distances de la ^source à la chambre,

en notant l’heure exacte de chaque ^{mesure ; on} reprend périodiquement ^{la mesure relative}

à une distance déterminée, ^ce qui permet ^de calculer, pour les autres points, la correction à faire pour la décroissance du dépôt ^actif.

On fait ensuite .une correction pour tenir compte des rayons pénétrants émis par la source, puis ^on construit la courbe qui représente la variation de l’ionisation en fonction de la distance de la ^source à la chambre, multipliée ^p par ^{p un} facteur 760* ⁷⁶⁰ 288 ^{2 + t pour ramener}

à la pression ^{normale et à} la température de i5"C. Soit x la distance dela source à la chambre

rapportée ^{à ces} conditions de température::et ^de pression.

Il n’est pas possible ^{de faire en une} fois la courbe entière, à cause de la décroissance de la _source; on trace plusieurs fragments de courbe que l’on raccorde les ^{uns aux} autres en

multipliant les ordonnées par ^un facteur convenable, pour faire coïncider les parties ^com-

munes à deux fragments différents. On prend pour unité l’ordonnée du maximum. ’

@

La correction pour le rayonnement pénétrant ^est faible, inférieure, ^en général, ^à i,6 p. 100 de la valeur du ^courant maximum. Pour la déterminer, ^{on a} employé ^{une source}

très forte recouverte d’un écran supprimant les rayons ^a (on ^{a tenu} compte ^de l’absorption _

de cet écran par des ^mesures faites avec et sans écran à des distances supérieures ^au par-

cours des rayons a) ^{et l’on a mesuré} l’ionisation en fonction de la distance en faisant, ^comme

à l’ordinaire, ^un6 correction pour ^la décroissance du dépôt ^actif.

Les mesures étaient faites au moyen du quartz piézoélectrique ; le courant maximum était de l’ordre de’ 0,01 ^{U.E.S avec des sources} obtenues par activation dans 40 mc de radon. La pression établie dans l’appareil ^{a varié de 76 mm à 200 mm, selon les} expériences,

ce qui correspond ^{à des} pdreours ^{de 65 cm à 25 cm} pour les rayons du radium C’ ; ^la tempé-

rature était toujours voisine de 16, C.

Il’a été construit 1 fragments ^de courbe, ^{au total i43} points expérimentaux; ^ces points

ne peuvent ^être représentés ^{sur la} figure; ^{dans la} partie comprise ^{entre la source et le}

maximum d’iomsation, l’écart moyen des points expérimentaux ^avec la courbe tracée est de l’ordre de i pour 100 ; dans la descente rectiligne qui ^{suit le maximum} d’ionisation,

l’écart est beaucoup plus grand, ^{mais la} précision dans le tracé de la courbe est sensible- ment la même, ^car à une variation considérable de l’ordonnée correspond ^{un très faible} changement ^de l’abscisse.

La correction à faire pour ^ramener à une chambre d’ionisation d’épaisseur ^{nulle est}

négligeable.

Sur la (fig. 3) ^{on a} représenté, outre la courbe de Bragg relative auxrayons du radium C’,

celle qui ^se rapporte ^au polonium ; la courbe du polonium avait été donnée dans un travail antérieur (1), ^{mais elle a été} quelque peu prolongée ^{dans la} région voisine de la sourca

par raccordement de deux fragments de courbes construits pour des pressions plus ^faibles.

Le parcours extrapolé, ^{c’est à-dire} la distance à l’origine ^du point d’intersection de la chute rectiligne ^{finale avec l’axe des} abscisses, ^a été trouvé égal ^à 6,96 ^cm pour les rayons du radium C’ dans l’air.à i5°C et 760 mmHg ^de pression. ^Ce nombre est en bon accord avec

Irène Cusin, loc. cit.

128

ceux qui ^{ont été} donnés par Henderson et par Geiger, 6,953 ^{cm et 6,97i cm respec-}

tivement.

Fig. 3.

La!forme de la courbe que nous avons obtenue est, ^au contraire, ^assez différente de ceU3 de Henderson : la descente rectiligne ^{et la} queue d’ionisation coïncident presque exactement, mais la forme du maximum est sensiblement différente et toute la partie comprise ^{entre la}

source et le maximum d’ionisation est notablement au-dessus de la courbe de Henderson

(par exemple, pour x = 0, ^{on a} respectivement ⁱ

0,315 ^{et i _-_} 0,41). ^On peut penser que celle qui est donnée ici se rapproche plus ^des conditions définies comme normales.

.

Manuscrit _{reçu le} 5 mars 1926.