Le rayonnement du mésothorium I (228Ra)

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Submitted on 1 Jan 1960

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Le rayonnement du mésothorium I (228Ra)

J. Tousset

To cite this version:

J. Tousset. Le rayonnement du mésothorium I (228Ra). J. Phys. Radium, 1960, 21 (5), pp.461-462.

�10.1051/jphysrad:01960002105046100�. �jpa-00236308�

461.

LE RAYONNEMENT DU MÉSOTHORIUM ^I (228Ra)

Par J. TOUSSET,

Institut de Physique Nucléaire, Lyon.

Résumé.

Description d’une méthode d’obtention de sources séparées ^{de Ms Th 1 et Ms Th} 2, évaporées ^{sous vide sur} support ^{mince. La} comparaison ^des spectres d’électrons de ces sources, obtenus avec un spectromètre magnétique ^{à double} focalisation, ^montre pour Ms Th 1 un groupe intense de raies de conversion à 5,5 ; 6,3 ; 10,1 keV. Ces raies sont attribuables à une transition de 10,4 ^keV qui interviendrait dans environ 25 % ^des désintégrations. ^Le spectre ^{bêta du Ms Th 1} est nettement visible mais son étude est compliquée ^{par la} superposition du groupe Auger ^{L du}

Ms Th 2.

Abstract.

A technique ^for preparation of thin Ms Th 1 and Ms Th 2 sources is described.

The electron spectra ^{of these} sources, in a double focusing magnetic spectrometer, revealed, ^for

Ms Th 1, ^a strong group of conversion lines at 5.5 ; 6.3 ; 10.1 ^{keV. These lines are} attributable to a 10.4 keV transition, present ^{in 25} % ^{of the} decays. ^{The beta} spectrum ^{of Ms Th 1 is} clearly visible but superimposed ^{on the Ms Th 2} Auger ^L spectrum.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 21,. ^MAI 1960,

L’étude dé la désintégration ^{du Ms Th 1} (228 Ra)

a conduit à des résultats divergents plusieurs

groupes de chercheurs. D’une part, ^un groupe

français [1], [2] ^et [3], travaillant à la chambre de Wilson, ^{a détecté un} spectre ^{de raies corres-} pondant à la conversion de _y peu énergiques, ^sans spectre g continu décelable au-dessus de 1,5 ^keV.

D’autre part, ^{Lee et} Libby, par des techniques ^de

déviations magnétiques ^et d’absorption ^dans

l’aluminium [4] ^{ne trouvent} qu’une répartition

continue d’électrons avec une énergie ^maximum

voisine de 53 keV, ^ce que confirment par le tracé d’une droite de Kurie, G. Goetze ^et Huster [5].

Nous avons repris ^{cette étude au} spectromètre magnétique ^sans fer à double focalisation de l’Ins- titut de .Physique Nucléaire de Lyon. ^{Les diffi-}

cultés résident dans la préparation ^{de sources}

très minces et dans la nécessité d’une étude préa-

lable du spectre ^{de basse} énergie ^{du Ms Th 2 de} période 6,13 heures, ^{dont le} spectre Auger L, ^bien

mal situé, ^{est très} fourni. On doit aussi tenir

compte ^{dans une certaine mesure du} 226Ra, isotope inévitable du Ms Th 1 dans nos prépara-

tions.

La séparation ^{Ms Th 2} (228Ac)

^{Ms Th} 1, ^et aussi, l’obtention d’une solution-mère de Ms Th 1 et 226Ra exempte des descendants ont été basées

sur l’emploi ^très commode de la T. T. A. (thénoyl- trifluoroacétone) ^{en solution} benzénique. ^Les

travaux effectués par F. ^T. Hagemann [6] ^ont

montré qu’il ^était possible ^de séparer quantita-

tivement Ac, Th, Pb, ^{Bi et} Po d’une solution de Ra à _PH convenable. On peut donc, par ^extrac- tions répétées, séparer ^en particulier ^{le Rd Th} (228Th) qui ^était présent ^{dans notre solution et}

ainsi interrompre la filiation naturelle de la fa- mille du thorium. Le Th X, ^autre isotope ^du

Ms Th 1 décroît alors avec sa période ^de 3,65 jours

et sa contribution est négligeable ^{au bout d’un}

mois. De la solution-mère obtenue, ^on peut ^faire

une extraction de Ms Th 2 toutes les 24 heures par la T. ^T. A. Le complexe ^{Ms Th 2}

^{T. T. A.}

est détruit _par une solution d’acide nitrique ^dilué

et le nitrate de Ms Th 2 est mis à sec dans une

gouttière ^de tantale, puis chauffé dans le vide

vers 800-10000 _{C pour} sa transformation en

oxyde ^et pour l’élimination éventuelle de résidus volatils. On l’évapore ^{ensuite sur} mica mince

graphité (ou ^{recouvert de} titane) ^en portant ^la gouttière dans le vide à 2 0000 C environ. Le temps

utile de comptage d’une telle source n’excède pas ^deux périodes ^en moyenne, ^un contTÔle de la pureté ^{est fait} après ^{36 ou 48 heures} (par ^l’acti-

vité résiduelle).

Les sources de Ms Th 1 furent préparées ^suivant

deux variantes : la première consiste à précipiter

le sulfate de Ms Th 1 avec le plomb ^{comme en-} traîneur, la solution contenant trop d’ions étran- gers, ^en particulier ^Na+ provenant ^des ajustages

de _pH. Ce sulfate est transformé en carbonate, puis ^en nitrate, ^et porté ^{dans une} gouttière ^de tantale, ^sous vide. On chauffe au rouge sombre

(8000 C) pour éliminer le plomb ^{et le Ms Th 1 est}

ensuite évaporé ^{à haute} température.

La seconde méthode est plus rapide ^{et sembles} permettre ^en plus ^une séparation thermique ^du

Ms Th 2. On se contente, après ^{une extraction}

habituelle du Ms Th 2, ^de précipiter ^{le sulfate}

de Ms Th 1 que l’on place directement dans une

gouttière ^{de tantale. Le} plomb ^est éliminé par le même procédé. ^Le support ^{de source est en mica}

mince graphité ^{et la} température d’évaporation

se situe vers 21000 C.

Le spectre ^{de basse} énergie ^{du Ms Th 2 et de}

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01960002105046100

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l’ensemble Ms Th 1 + ^{Ms Th 2 à} l’équilibre ^a

ainsi été tracé (figure) ; ^{on a} pu suivre aussi la crois-

FIG. 1.

1 + 2 : Spectre ^{de Ms Th 1 et Ms Th 2 à} l’équilibre ^{entre 4}

et 15 keV.

2 : Spectre ^{de Ms Th 2} pur dans la même région.

Spectre ^de conversion du gamma de 57,8 ^{keV de Ms Th 1.}

L’échelle des abscisses est linéaire en (Bp).

sance de Ms Th 2 jusqu’à l’équilibre ^à partir ^de

certaines ^sources de Ms Th 1. Les résultats ob- tenus sont très partiels, ^le dépouillement ^des

données est en

cours. ^{On peut} cependant ^affirmer

la présence d’au moins deux raies attribuables à la conversion d’un ^ou plusieurs y peu énergiques,

et l’existence d’un spectre ^{continu bien visible}

et donc complexe. ^{Ces raies sont situées l’une à}

5,5 keV, l’autre à 6,3 keV. Il semblerait qu’il s’agisse de raies M d’un _y d’énergie voisine de

10,4 ^{keV. L’étude des} Auger L ^{du Ms Th 2 en}

cours de croissance indiquerait ^la présence ^{de raies}

situées vers 10,1 ; 9,5 ^et 8,5 keV, attribuables au

Ms Th 1 dont l’importance ^{et la} position ^n’ont

pu être ^encore déterminées de façon précise.

La conversion d’un _y si peu énergique étant,

selon toute hypothèse, ^{totale, on} peut, ^{par com-} paraison ^{de l’aire du} spectre ^{continu et de l’aire}

de ces raies de conversion, ^{en déduire} l’intensité relative de la transition. L’aire du spectre ^continu

fut calculée à partir ^{des raies de} conversion très intenses du _y de 57,8 ^{keV du Ms Th 2} d’après.la

moyenne des résultats de Kyles [7], ^Brodie [8]

et Bjornholm [9]. ^{On trouve de cette} façon que cette transition _y de 10,4 keV interviendrait dans environ 25 % ^des désintégrations.

L’étude du spectre ^{continu est} compliquée par la présence ^{du 226Ra} impossible ^à séparer. ^Bien

que la ^source soit maintenue dans le vide, ^une

fraction ^non négligeable du radon 222Em reste absorbée et on voit apparaître ^le spectre ^continu de Ra B + ^{Ra C} suivant la courbe d’accumulation du radon. D’autre part, ^la croissance du Ms Th 2 est rapide, par contre, ^{ses dérivés ne sont} pas

gênants ^{vu la} longue période ^{de Rd} Th. Il est donc nécessaire d’analyser ^en chaque point ^{la croissance}

du spectre ^{continu avec le} temps, ^{ce travail est}

en cours en- utilisant la méthode des moindres carrés, déjà appliquée par ^nous à un problème analogue [10].

BIBLIOGRAPHIE

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245,1617.