Mesure de la période du Raé (210Bi)

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Submitted on 1 Jan 1956

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Mesure de la période du Raé (210Bi)

J. Robert, J. Tobailem

To cite this version:

J. Robert, J. Tobailem. Mesure de la période du Raé (210Bi). J. Phys. Radium, 1956, 17 (5),

pp.440-441. �10.1051/jphysrad:01956001705044000�. �jpa-00235401�

440.

MESURE DE LA PÉRIODE DU RaÉ (210Bi)

Par J. ROBERT ^et J. TOBAILEM,

Institut du Radium, Laboratoire Curie.

Sommaire.

On a mesuré avec précision ^la période de décroissance du RaE au moyen d’un ensemble de deux chambres d’ionisation. On a obtenu :

T

5,013 ^± 0,005 jours.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE RADIUM TOME} 17, ^MAI 1956,

En 1931, ^la Commission Internationale des

Etalons de Radium [1] ^a adopté ^{comme valeur de}

la période ^{du RaE : T}

⁵ jours, ^{aucune limite}

d’erreur n’étant précisée. ^En 1935, ^Mlle Pompei [2],

du Laboratoire Curie, ^a indiqué ^{la valeur} 5,02 -+- 0,01 jours. ^Plus tard, ^Hole [3] ^en 1944, ^a

donné 5,15 + 0,1 jours. ^En 1952, Begemann ^et

Houtermans [4] ^{ont trouvé} 5,02 ± 0,02 jours.

Enfin, ^{Lockett et Thomas} [5] ^en 1953, ^{ont donné} 4,989 -1- 0,013 jours.

Afin de préciser ^{encore davantage la} valeur de la

période, ^{il nous a} semblé intéressant de la déter- miner de nouveau en utilisant une méthode d’ioni- sation différentielle [6].

1. Dispositif expérimental.

^Il comporte

essentiellement deux chambres d’ionisation montées en opposition, c’est-à-dire portées ^{à des} potentiels égaux ^{mais de} signes contraires. Les électrodes collectrices de ces deux chambres sont reliées entre elles et à la grille ^d’une lampe ^électro-

mètre. L’ensemble se trouve dans une pièce ^bien

isolée thermiquement.

FIG.1.

La figure ¹ représente ^une photographie ^de l’appareil.

A) ^{LES CHAMBRES} D’IONISATION.

Les deux chambres d’ionisation ont un angle ^{solide utile}

sensiblement de 4n stéradians. Elles sont étanches et peuvent supporter ^des pressions ^allant jusqu’à

4 kg/cm2. Chaque ^{chambre se} compose d’un

cylindre de laiton de 20 cm de diamètre et 20 cm

de hauteur, soit 6 litres de volume. L’électrode

collectrice ^se présente ^{sous la forme d’un} cylindre concentrique ^{à la} chambre ; ^la sortie s’effectue par

un passage isolé étanche ^en polystyrène ^avec

anneau de garde. ^{Les sources} radioactives sont

placées ^{dans une} cavité centrale cylindrique qui comporte ^une fenêtre mince d’aluminium (0,18 mm) permettant le passage des rayonnements P. ^Elles peuvent être descendues plus ^{ou moins} profon-

dément dans cette cavité au moyen d’une crémaillère munie d’un vernier au vingtième ^de

millimètre. Un tuyau métallique relie les deux chambres de façon ^à maintenir leur pression égale.

Les chambres sont entourées d’un blindage ^{de 2 mm}

de laiton et 5 mm de plomb afin de réduire le mouvement propre dû ^à la radioactivité ambiante.

Elles sont séparées par ^un écran de plomb ^{de 10 cm}

de façon que la ^source placée dans l’une d’elles ne

produise pas d’ionisation dans l’autre. Les deux chambres sont portées ^{à des tensions} opposées

d’environ 1 500 volts.

B)7’MONTAGE ÉLECTROMÉTRIQUE. - ^La lampe

électromètre est placée ^{dans une} enceinte vidée.

Elle est protégée ^des champs électriques ^et magné- tiques ^variables par ^un double blindage ^{en laiton}

et en mumétal. Le montage électrométrique ^{est à} compensation automatique ^des variations du courant de chauffage ^{de la} lampe. ^{Il est} représenté figure ^{2. La} lampe électromètre est une lampe ^sub-

miniature triode Victoreen du type ^{5803. Ses con-}

ditions de fonctionnement sont les suivantes :

C) ^{MÉTHODE DE MESURE. - La} méthode utilisée est la méthode classique ^de Townsend : les charges électriques produites par les ^sources radioactives dans les chambres d’ionisation sont compensées

par la charge progressive ^d’un condensateur de

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01956001705044000

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capacité C, ^le potentiel ^{à ses} bornes variant de 0 à V. Si la durée de compensation ^{est t,} l’intensité du courant d’ionisation ^{est :}

Le condensateur est un condensateur étalon de 30,0 ^UES.

FIG. 2.

Schéma du montage électrométrique.

I, : lampe électromètre Victoreen 5803 ; ^{VF :} accumulateur de chauffage ^du filament ; ^{V G :} pile ³ V ; Yp : pile 4,5 V ;

Y : pile 1,5 V ; R, : 50 a ; R2 : ⁹⁰ ka ; R3: ¹⁰ ka R4 : 75 kn ; R5 : ⁵ kH ; Rs : ³⁵⁰ ka ; R7 : ⁵⁰ kÇl Ra : ³²⁵ ka; R9 : ⁵⁰ kû ; ^{G :} galvanomètre ^Sefram ST2D.

La différence de potentiel ^{V est mesurée au}

moyen d’un pont permettant ^{d’obtenir une} pré-

cision de 10-4.

2. Caractéristiques ^des chambres d’ionisation.-

A) ^{MESURE DE} LA SATURATION.

On a utilisé une

méthode différentielle : on réalise l’égalité ^des

courants d’ionisation dans les deux chambres _pour

une tension déterminée, puis ^on diminue progres- sivement la tension de l’une des chambres. Le moindre défaut de saturation provoque ^un désé-

quilibre ^du dispositif, c’est-à-dire l’apparition ^d’un

courant différentiel. On a également utilisé la méthode des sources additionnelles. Pour des tensions de 1 500 volts, la saturation est assurée à mieux que 10-3 pour des ^courants d’ionisation de 0,3 ^UES.

B) SENSIBILITÉ DES CHAMBRES.

Pour une source située au centre de la chambre, ^la sensibilité

en UES par microcurie de radium ^{est :}

S

2, 2 .10-4

le radium étant filtré par 2 ^mm de plomb.

C) ^{MOUVEMENT PROPRE.}

^{Le mouvement}

propre dans chaque ^{chambre est d’environ}

10-4 UES ce qui correspond ^{à la formation}

d’environ 30 paires d’ions par ^{cm3 et} par seconde.

Le mouvement propre différentiel ^est de l’ordre de 3.10-5 UES : ce courant est le même _que celui

qui ^serait produit, ^{par 0,1} micrncnrie de radium environ.

3. Pratique ^{des mesures et résultats} expéri-

mentaux.

Le RaE( 2loBi) ^{décroît en émettant}

des rayons g d’énergie ^maximum 1,17 ^{MeV non} accompagnés de rayons y, pour donner le 210po.

La source de RaE a été préparée ^{par P.} Conte, ^du

Laboratoire Curie, par extraction ^à partir ^{de Ra.U}

et dépôt ^{sur une} petite ^{feuille de} nickel de 2 centi- mètres de diamètre. Cette feuille, placée ^{dans la}

chambre par l’intermédiaire d’un support ^de plexiglaas, a ^été soigneusement ^{mise à la masse cle} façon ^{à éviter} l’accumulation de charges électriques

sur le support. ^{La source de} compensation ^était.

une source de radium de 2 millicuries filtrée par 2 ^mm de plomb. Les chambres ont été main- tenues à la pression ^{de 1} kg /cm2.

Notre étude a duré deux jours : 18 séries cle

mesures ont été faites durant 40 heures.

FIG. 3.

La figure

³ représente ^p la variation de Log -1 10 . gI°^--i

en fonction ^du temps t, Io ^{étant le courant d’ioni-}

sation dû à la source de compensation ^{et i le}

courant d’ionisation différentielle. L’analyse ^des

mesures par la méthode des moindres carrés a

permis ^{d’obtenir comme valeur de la} période :

T

5,013 ^t 0,005 jours

ce qui correspond ^{à une constante} radioactive :

À

(1,600 ± 0,002) ^{10-6 s-1.}

La précision ^{est de 10-3.}

Cette valeur, ^{en accord avec la} plupart ^{des résul-}

tats antérieurs, ^{est la} plus précise qui ait été donnée

jusqu’à présent.

Manuscrit reçu le 7 février 1956.

BIBLIOGRAPHIE [1] International Radium Standard Commission Report.

Rev. Mod. Physics, 1931, 3, ^427.

[2] ^Mlle POMPEI, ^J. Physique Rad., 1935, 6, ^471.

[3] HOLE, Ark. Mat. Astron. Fysik, 1944, ³¹ B, ^9.

[4] ^{BEGEMANN et} HOUTERMANS, Z. Naturforsch., 1952, 79,

143.

[5] ^{LOCKETT et} THOMAS, Nucleonics, 1953, 11, ^14.

[6] ^TOBAILEM (J.), ^Ann. Physique, ^{1955, 10, 783.}