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Submitted on 1 Jan 1914
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Sur la distinction des préparations de radium et des préparations de mésothorium d’inégale ancienneté au
moyen de leur rayonnement
Otto Hahn
To cite this version:
Otto Hahn. Sur la distinction des préparations de radium et des préparations de mésothorium d’inégale ancienneté au moyen de leur rayonnement. Radium (Paris), 1914, 11 (3), pp.71-74. �10.1051/ra- dium:0191400110307101�. �jpa-00242633�
siun, les point, snr la courbe d’ionisation en fonction de la pression tendent à rtre plus bas. quoique l’ioni-
sation de la particule x soit plus grande pri-, de li 1ln
de son parcours; leeflet a spécialement lieu il l’inflé-
chissement de la courbe.
Si cela est exact. la valeur du parcours aux basses
Ia chambre de 3 cm de diamètre. et la courbe 3. à 363° absolus. au moyen de la chambre de 5 cm. Les ordonnées en unités arbitraire, représentent le courant
d’ionisation et les abscisses représentent les pressions
en millimètre de mercure. Les resultats des expé- riences sont donnés dans le taLleau (voir page 70).
températures doit être légèrement plus grande. D’autre part, le couple thermo-électrique est au-dessus de
l’espace ionisé, et a environ 8 cm au-dessous de la sur- face de l’air liquide; il en résulte que les indications peuvent être plus élevées qu’elles ne seraient dans la
partie ionisée, ce qui rendrait le rapport du parcours à la température absolue trop petit.
La figure 2 représente trois spécimens de courbes:
la courbe 1.à 90° absolus, au moyen de la chambre
d’ionisation de 3cm; la courbe 2, à 298° absolue avec
Le parcours dans l’air h 0" centigrade et a la prcs- sion de 760 mm est de 3.36cm.
La valeur trouvée par Geiger et Nuttall est de 3.38. On peut remarquer que le parcours divisé de 3.38 On peut remarquer que le parcours divisé pa la tem- pérature est constant. excepté pour les basses tempé- raturs, et l’écart est tel qu’il peut être. si l’on tient compte de l’écart de la densité de l’air. de l’équation
de la loi des gaz. ainsi que des erreurs expérimentales indiquées ci-dessus.
[Manuscrit ecrit le 13 mars 1914]
Sur la distinction des préparations de radium
et des préparations de mésothorium d’inégale
ancienneté au moyen de leur rayonnement.
Par Otto HAHN
[L de l’ Institut de Chimie Empereur Guillaume. de Dablen.]
Le radium et le mésthorium ont pris un intérêt particulier dans ces derniers années à cause de leur
application il l’irradiation des tumeurs malignes. il
faut évidemment pour cela
en 100 mgr l’ac-
quisition réparations un
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0191400110307101
grand sacrifice financier. Ur le radium et le méso- thorium ne se conlportent pas d’une façon tout à fait
semblable au point de vue radioactif et physique : leur application médicale peut être, à maints égards, in-
fluencée pir ces facteurs. Un comprend donc l’intérêt
qu’il y a à pouvoir distinguer le radium du mésotho- riU111 d’une façon simple, autant que possible sans
modifier les préparations elles-mêmes.
Dans le cas du mésothorium on a de plus à tenir
compte de l’ancienneté plus ou lnoills grande des préparations. Les préparations fraiclles ont comme-
cialement plus de valeur que les ancieinnes, et il y a donc également intérêt à distinguer d’une façon simple les échantillons de mésothorium d’âge différent.
Les différenccs entre le mésothorium jeune et le lné-
sothorium vieux viennent des variations de son rayon- nement. Le radium fraîchement préparé ne donne
naissance qu’à l’émanation dont la durée de vie est rc-
lativement courte, de sorte que les sels de radium en
tuhe scellé présentent au bout d’un mois une activité
pratiquement constante.
Le mésothorium,, au contraire, donne naissance à
un produit dont la durée de vie est plus longue, le radiothorium, de sorte que la formation progressive
du radiothorium, jointe à la disparition progressive du mésothorium, donne lieu à un changement lent d’ac-
tivité, dont l’allure est telle que lc lnésothoriurll com- mercial commence par augmenter d’activité durant
, quelques années, puis décroît d’une façon continue.
La diminution d’activité jusqu’à la moitié de la valeur initiale peut durer, selon le beure de rayons (lu’on con- sidère, de 16 à 20 ans.
C’était une idée assez naturelle de chercher il dis-
tinguer les différentes préparations au moyen des rayons pénétrants. Cette méthode est celle qui per-
met de doser le radium et le mésothorium ; elle a
aussi permis, dans des conditions convenables, d’arri-
ver à distinguer les différentes préparations.
On sait depuis longtemps que les rayons y du radium et du mesothorium présentent des différences
au point de vue de la pénétration. On tient conlpte
de ce fait pour le dosage des préparations et pour obtenir des indications colnparables on est convenu de spécifier à travers quelle épaisseur de plomb on mesure
le rayonnement y. C’est ainsi qu’on s’est entendu pour
mesurer le rayonnement qui pénètre dans l’appareil après avoir traversé 5 mm de plomb. Si par exemple
on parle de 50 mgr de mésothorium, cela signifie
que l’intensité de la préparation en question, après
passage du rayonnement à travers 5 mm de plomb,
e·t exactement la même que cele de 50 mgr de radium pur, étudié à travers la même épaisseur de plomb avec le même instrunlent de mesure.
Bien qu’on connasse donc depuis longtemps la diffé-
rence de pénétration des rayons tlll radium et du 111éso- thorium. on ne croyait pourtant pas Ílue ces différences
puissent servir de base à une discrimination certaine des produits. C’est pourtant ce qui a lieu, comme
nous allons le démontrer.
La recherche a porté sur 5 préparations différente
1. Bromure de radium pur (activité 0,845 mgr de radium métal).
2. Bromure de mésothorium commercial, fraiche-
ment préparé (activité 1,15).
5. Bromure de mésothorium vieux de deux ans
(activité 2,33) .
4. Bromure de mésothorium neuf. exempt de radium (activité 0,82).
5. Radiothoriunl séparé depuis longtemps du
mésothorium etpurkié par précipitation (activité 0,90).
Toutes ces préparations ont été scellées dans des tubes de verre mince, de 5 mm de diamètre, de 5 à 5 cm de longueur. Comme instrulnent de mesure on
s’est servi de l’électroscope à rayons y. On sait
quelle influence considérable exercent en radioactivité et en thérapeutique les rayons secondaires excités
sur différents métaux par les rayonnements 03B2 et y des substances radioactives. Aussi a-t-on essayé d’abord
de voir si les mesures diffèrent quand on change le
revêtement intérieur de l’électroscope en le consti- tuant de feuilles des divers métaux.
A cet effét on a utilisé trois électroscopes différents.
L’un était entiérement en plomb de 5,5 ll1In d’épais-
seur, et avait la forme d’un cube de 12 cm de côté.
Le second avait exactement les mèmes dimensions,
mais ses parois étaient en plomb de 2 mm d’épaisseur
revêtu intérieurement de 1 mm d’aluminium. Le troisième était un peu plus grand (15 cm de côté), il
était en plomb de 2 mm revêtu intérieurement de 1 mm de zinc.
Les mesures faites avec les trois électroscopes pré-
sentaient des particularités remarquables. L’effet des rayons y était toujours notablement plus grand sur l’électroscope en plomb que sur les autres. A é,ale
distance des préparations radioactives, l’électroscope
en zinc, pourtant deux fois plus grand que l’électro- scope en plomb, donnait des effets à peine supérieurs.
L’électroscope en aluminium donnait des effets plus
de moitié moindre.
On reconnait clairement sur cet exemple la néces-
situ de tenir compte des rayons secondaires dans
toutes les expériences thérapeutiques faites avec des
substances fortement radioactives et avec des écrans de plomb. Lorsqu’on veut éBiler le rayonnelnent se- condaire, il faudra compléter les écrans de plomb par des substances plus légères qui émettent peu de rayons secondaires et absorbent ceux qui proviennent
du plomb. Le papier ou le caoutchouc peuvent servir
à cet usage.
Ceci posé, pour distinguer entre elles les différentes
préparations, on s’est servi exclusivement de l’élec-
troscope en plomb, le plus avantageux au point de
vue de la sensibilité. Les nombres obtenus sont donc directement comparables entre eux. Les courbes d’ab-
sorption fournies par les cinq préparations ci-dessus
ont été construits à une échelle telle qu’on a toujours pris égal à 100 1(’ rayonnement arrivant directement dans l’électrosulpe sans interposition d’écrans de
plomb. Ces rayons n’avaient donc à trawrsl’r que les
3,3 mm de plomb de la paroi de l’électroscope.
L’auteur a construit alors un grand nombre de courbes
d’absorption des rayons 03B3 en prenant comme abscisses les
épaisseur, de plomb interposées de 1 à 40 mm et comme
ordonnées les activité observées. Ces courbes ont été dres- sées d’une manière comparative en associant chaque fois deux des préparation., mentionnées ci-dessus. on peut
donc déduire immédiatement, pour une epaisseur de plomb quelconque, le rapport des absorptions subies par les rapport des
rayon a de deux quelques de ces préparations.
Comme le montrent les différentes courbes obte- nues, on peut distinguer effectivement et d’une ma-
nière sure le radium du mésothorium et les diffé- rentes préparations de mésothorium entre elles. Pour avoir cette sécurité, il faut opérer avec des prépara-
tions dont l’actinité soit a peu près du même ordre que celle des échantillons étudiés ici et qui soient en-
fermées dans des tubes de formes semblables. Il est
probable qu’il n’v a pas d’importance à ce que la pré- paration soit enfermée dans un tube de verre, d’ar- gent ou d’or. Car l’absorption des ravons dans ces
couches minces est négligeable il côté de celles que
produisent les parois de plomb de l’électroscope. D’ail-
leurs les rayons secondaires d’inégale intensité pro- duits par les différents métaux servant d’enveloppes
sont sûrement absorbés par la paroi de l’électroscope.
Voici un tableau permettant de connaître l’absorp-
tion relative des rayons ,, pour les cinq types de pré- parations étudiés.
On voit clairement sur ce tableau les différences entre les deverses substances. Le radium et le méso- thorium vieux ont sesiblemant les
initiales et finales. de sorte qu’il
de les distinquer si l’on ne li mpte les valeurs intermediaires. M
celles nt voir très nettement. surtout entre
10 mm et 81’ mm de plomb. que les deux substances sont faciles à distinguer. Il est interressant de compa-
rer entre elles les valeurs données par la dernière
ligne, C’est-à-dire celle qui correspondent à 45mm de plomb. Si l’on pose ici la valeur 9.0 du radium
comme égale à J OU, on trouve pour les autres sub- statices les valeurs suivantes :
Déjà la différence entre 3.3mm et ’) J1lnl de
plomb n’est pas à Comme le lllontre la com-
paraison des deux premières lignes du Tableau. Or
comme pour le dosage du mésothorium au moyen du radium on emploie, ainsi qu’il a été dit au début. un
écran de plomb de 3 mm, et non de 3.3mm. il y a
un intérêt pratique assez grand a connaître les diffé- rencesd absorption rapportées a une même activité initiale mesurée u travers 5 111111. de plomb. Les noni-
bres du Tableau 1 ont été recalcules dans ces conditions
et se trouvent rassemblés dans le Tableau Il.
Comme on pourrait s’y attendre, dans le Tableau II les différences des valeurs pour 45 mm. de plomb
entre le mésothorium neuf. le mésothorium exempt
de radium et le radium sont encore un PI’II pins marqués que dans le Tableau I: les differences entre
le radium et le mésothorium vieux sont de l’ordre des
erreurs experimen st ce que montre lq liste
suivante où l’on a de nouveau po à 100 la
valeur relative au radium après passage de 45 mm.
de plomb.
Radium = 100
Mésothorium neuf = 81.4
- vieux = 100.2
- sans radium = 73.3 Radiothorium = 134.3
L’objet de la prése communication étant pure-
ment pratique, a savoir obtenir une distinction commode entre les différent produits radioactifs. au
moyen de leur rayonnement y, il paraît inutile de
reproduire ici les valeurs des coefficients d’absorption,
leur variation avec les conditions expérimentales, etc.
Rappelons seulement encore une fois, pour terminer, l’effet extraordinaire de la nature du métal de l’élùc-
troscope sur les radioactivités mesurées, effet maintes
ibis confirmé par l’observation du rayonnement
secondaire si intense du plomb. Ce rayonnement
secondaire du plomb parait avoir été la cause de maintes découvertes, voire de maint accident, en
radiothérapie.
[Manuscrit reçu le 2o Mars 1914].
[Traduit de l’allemand par L. BLOCH.]
Contribution à l’étude
optique
des milieux troubles.Relation entre le pouvoir absorbant et la
polarisation
de la lumière diffusée.
Par A. BOUTARIC
[Faculté des Sciences de l’Université de Montpellier, Laboratoire de Physique].
1. - J’ai montré 1 que la transparence de l’at-
mosphère est liée à la proportion de lumière polarisée
contenue dans la lumière diffusée par le ciel, dans le vertical du soleil et à 90°; quand la proportion de
lumière polarisée dilninue le pouvoir absorbant aug- mente.
Je nie suis demandé si le phénomène observé sur l’atmosphère - que l’on tend à considérer, de plus
en plus, comme un milieu trouble - est général. Les
modifications qui font diminuer la proportion de lu-
mière polarisée contenue dans la lumière diffuséc par
un milieu trouble, augmentent-elles, en même temps, le pouvoir absorbant du milieu pour les radiations
. lumineuses ?
Le problème n’a été, à ma connaissance, l’objet
d’aucune étude expérimentale ou théorique 2. J’ai essayé de l’examiner dans quelques cas particuliers.
I. - Milieux troubles constitués par un fin
précipité de chlorure d’argent en suspen- sion dans I’eau.
J’ai utilisé tout d’abord, comme milieu trouble,
1. C. BO. Le Radium, janvier 1914.
2. Ce que l’on sait de précis est fourni par la théorie de Lord Raylegh. Quand un milieu trouble est constitue par des
particules dunt les dimensions sont négligeables vis-à-vis de la
longucur d’onde : ln la lumière diffusée à 90° du rayon incident est complètement polarisée : 2° l’intensité de la lumière trans- mise est donnée par la formult’ 1 =1,, e -km A4.1 1 étant l’inten- sité initiale, it le noillbhe des particules par centimètre cube,
.r le chcmin traversé. K une constante qui dépend des proprié-
tés du milieu transparent dan- lequel on forme la suspen- sion et se celles des particules en suspenssion.
Quand les particules grossissent on sait aussi que la polarisa-
tion cesse d être complète à 90° du racon incident.
un précipité très fin de chlorure d’argent en suspen- sion dans l’eau : c’est sur ce précipité que Hurion 1 s’était proposé de vérifier la formule de lord Rayleigh.
2. Éticde de la lumière transmise. - Pour étudier
comment varie l’intensité de la lumière transmise à travers le milieu j’ai employé le dispositif suivant :
La lumière, émise par un bec Auer et concentrée à l’aide d’une lentille, traverse la cuve à faces paral-
lèles dans laquelle on produira le milieu trouble et
pénètre dans la moitié supérieure de la fente d’un
spectrophotomètre de Glan. La lumière émise par le même bec est envoyée, par l’intermédiaire d’une autre lentille et de deux prismes à réflexion totale, dans la
muitié inférieure de la fente du spectrophotomètre.
On introduit dans la cuve une solution de chlorure de potassium et on et j Mit l’égalité des deux plages
vues dans le spectropUotomêtre : soit a0 la division lue. Par l’addition d’une solution étendue d’azotate
d’argent on produit le précipité ; on rétablit l’égalité
des plages en tournant l’analyseur : soit a la division
lue. Si l’on désigne par 10 l’intensité de la lumière transmise par la cuve avant la production du précipité
et par 1 l’intensité transmise par le milieu trouble on a :
3. - La cuve utilisée avait 9J mm. de long et
39 de large. On versait dans la cuve ’270 ’ d’une solu- tion contenant 20ee d’une liqueur saturée de chlorure de potassium. La dissolution dans laquelle on va produire le milieu trouble ne doit ètre ni trop, ni trop
1. HURION. C.R.. 152-1431.
