HAL Id: jpa-00241456
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Submitted on 1 Jan 1909
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The American Journal of Science;T. XXV; janvier-juin 1908
H. Bénard
To cite this version:
H. Bénard. The American Journal of Science;T. XXV; janvier-juin 1908. J. Phys. Theor. Appl.,
1909, 8 (1), pp.308-318. �10.1051/jphystap:019090080030800�. �jpa-00241456�
308
THE AMERICAN JOURNAL OF SCIENCE;
T. XXV; janvier-juin 1908.
J. TROWBRIDGE. 2013 Phosphorescence produced by the canal rays
(Phosphorescence produite par les rayons-canaux). - P. 141-143.
Les deux phosphorescences du chlorure de lithium, l’une rouge, à spectre de raies, produite par les rayons-canaux, l’autre bleuâtre, à spectre continu, due aux rayons cathodiques, peuvent être l’une et
l’autre obtenues à l’aide des rayons cathodiques, suivant la valeur de
l’énergie reçue par unité de surface.
J. TROWBRIDGE. - Application of a longitudinal magnetic field to X-rays tubes (Application d’un champ magnétique longitudinal aux tubes produisant des
1(&
rayons X).
-P. 143-144.
Tube entouré d’un solénoïde; en réglant le champ magnétique, on peut faire converger exactement les rayons cathodiques sur l’anti-
cathode.
C. BARUS. - The axial colors of the steam jet and of coronas (Coloration dans
la direction axiale d’un jet de vapeur et coloration des couronnes~. -~ P. 22!~-226.
La coloration uniforme de la source, observée à travers une longue
colonne de brouillard (eau ou hydrocarbures) n’est pas due à la
’
simple interférence par réfraction de la lumière à travers les goutte- lettes : le diamètre de celles-ci, connu par les couronnes, ne con- corde pas avec cette explication. L’accord est au contraire satisfaisant
avec la théorie, d’après Verdet, des réseaux de Quincke, composés
de bandes transparentes alternativement de deux épaisseurs diffé-
rentes.
C. BARUS. - The behaviour of nuclei of pure water
( Comment se comportent les noyaux de condensation d’eau pure).
-P. 409-412.
L’évaporation spontanée d’un brouillard cômposé de gouttelettes
d’eau pure, sans poussières, laisse subsister des centres de conden-
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019090080030800
309 sation d’eau, de diamètre voisin de 10-6 centimètre, en nombre plus considérable, si on réchauffe l’air par compression brusque. Cette persistance, attribuée généralement au minimum de tension super- ficielle de l’eau, ne peut non plus s’expliquer par la charge électrique
de ces noyaux : il faut supposer que la molécule d’eau, complexe,
contient des constituants de différentes volatilités.
B.-B. BOLTWOOD. - Radioactivity of uranium minerals (Radioactivité des minéraux de l’uranium).
-P. 269-298.
Long travail de séparation chimique et de mesures d’activité des différents éléments radioactifs contenus dans les minéraux urani- fères (uraninites, carnotites et thorianites de diverses origines). Les
activités sont mesurées à l’aide d’un électroscope spécial, à chambre
d’ionisation fermée. Les produits y sont introduits sous forme de couches minces, pesant de 4 à 11 milligrammes, ayant une surface de 60 centimètres carrés ; l’absorption était, dans ces conditions, négligeable et l’ionisation rigoureusement proportionnelle au poids
de matière active. L’électroscope était étalonné à l’aide d’une lame de U308 pur.
L es modes de séparation chimique de U, Th, polonium (ou radium F)
ionium et actinium, sont soigneusement décrits.
L’ionium se sépare avec le thorium : son activité est déduite par soustraction de celles du thorium et de ses produits (thorium X et radiothorium).
Le tableau suivant résume les résultats, l’activité de l’uranium du minerai étant prise pour unité :
La mesure directe de l’activité totale a donné en moyenne 4,69 fois
celle de l’uranium pur (Mac Coy et Ross trouvent 4,54). Pour cette
310
mesure, on a dû faire deux corrections : l’une additive, due à l’éma-
nation perdue par pulvérisation ; l’autre, soustractive, due à l’activité
du thorium et de ses produits, calculée d:aprês le dosage du thorium et la mesure de l’activité d’un échantillon de thorite presque pure. Les valeurs extrêmes de l’activité totale ont été 4,60 et 4,73 pour les ura- ninites et les thorianites ; 4,32 et ~,60 pour les carnotites qui, à cause
de leur porosité, perdent beaucoup plus d’émanation.
L’activité du radium s’obtient en évaporant à sec pour chasser l’émanation et ses produits immédiats Ra A, Ra B et Ra C. Pour
ces derniers, on détermine leur activité en bloc en les recueillant
sur une lame de cuivre chargée négativement. L’interprétation des
courbes de désactivation donne leur proportion relative en admettant
les constantes de temps de llutherford.
L’augmentation d’activité d’anciennes préparations de radium, a
déduction faite de celle qui est due à l’émanation et à ses produit s immédiats, est bien due au polonium ou radium F : il y a accord
numérique.
On peut encore citer les résultats numériques suivants :
Activité du thorium en équilibre radioactif avec ses produits ..~ i,96 fois
celle de l’U (Ma Coy et Ross trouvent 1,2~ fois) ;
’
Activité du radium et de ses produits immédiats contenus dans les mine- rais d’uranium ~ 2,t>4 ;
Activité de 1 gr. de Ra pur (sans ses produits) _-__ celle de I 300 000 gr. d’U ;
-
de 1 gr. de Ra (avec tous ses produits en équilibre radioactif) = celle
de ’i 300 000 gr. d’U ;
Activité de 1 gr. de RaBr’ pur anhydre, vieux de 30 jours, y compris celle
de l’émanation retenue = celle de 4200000 gr. d’U.
il gr. d’uraninite contient 5 . 10-il gr. de polonium.
B.-B. BOLTWOOD. 2013lonium. a new iu,d;ù-active element (L’ionium,
nouvel élément radioactif).
-P. 365-381.
L’auteur a déjà (1) confirmé la découverte faite par Rutherford d’un nouvel élément radioactif, l’ionium, ascendant du radium, ac- compagnant chimiquement les terres rares et le thorium, et confondu jusqu’alors avec l’actinium de Debierne. Ce dernier, comme Giesel,
sous le nom d’émanium, aurait obtenu en réalité un mélange d’ionium
et d’actinium.
(1) Alnel’. JO’ilnL of Sc., t. XXIV, p. 310 ~ 1901 - voir I. de Phys., 48 série, t. VII,
p. 416 ~ 1908.
311 Le nouveau Mémoire décrit le traitement chimique des minerais d’uranium destiné à séparer le thorium et l’ionium d’une part, et d’autre part toutes les autres terres rares. Par l’émanation dégagée,
on constate que l’ionium produit continuellement du radium, les
autres terres rares n’en produisant pas.
De l’activité mesurée des couches minces d’oxyde de thorium
avec ionium, on déduit celle qui est due au thorium et à ses produits,
ce qui donne l’activité due à l’ionium seul. On vérifie la proportion-
nalité entre la richesse en ionium de chaque solution et la quantité
de radium qu’elle produit.
La portée des rayons « de l’ionium est de 2cm,8 dans l’air sous la
pression normale; ce sont donc les moins pénétrants de tous les
rayons « : peut-être émet-il aussi des rayons ~, moins pénétrants
que ceux de l’uranium X.
L’ionium, descendant de l’uranium X et ascendant immédiat du
radium, doit avoir, comme ce dernier, une durée de vie très longue,
s’il n’existe pas de produits intermédiaires entre l’uranium X et
l’ionium, car les solutions anciennes d’uranium pur ne produisent pas sensiblement de radium.
Ses propriétés chimiques, identiques à celles du thorium, n’ont
pas permis de l’en séparer. Son poids atomique, d’après la théorie
de Rutherford, serait d’environ 230, donc très voisin de celui du thorium 232,5.
B.-B. BOLTWOOD. - Life of radium (Vie du radium). - P. 493-506.
Rutherford a trouvé, pour la durée de réduction à moitié de l’ac- tivité du radium, en mesurant la charge emportée par les rayons x, 2600 années et d’après la valeur de la chaleur dégagée considérée
comme due à l’énergie cinétique des particules oc, 2000 années.
L’auteur emploie une méthode nouvelle, basée sur la découverte
de l’ionium.
D’après la théorie de la désagrégation atomique, quand divers
éléments sont en équilibre radioactif, deux quelconques d’entre eux
sont en quantités inversement proportionnelles à leurs constantes
de temps, en désignant ainsi la,. fraction de la masse de chaque élé-
ment transformée en une seconde. Or l’auteur a indiqué les parts
d’activité qui reviennent à l’uranium, au radium et à l’ionium dans
312
les minerais uranifères. La mesure de l’activité de diverses solutions d’ionium permet donc de calculer la quantité d’uranium et par suite la quantité de radium qui accompagnait cet ionium. D’autre part, en
mesurant de temps en temps la quantité d’émanation de radium
produite, qu’on sépare par ébullition, il est facile de calculer la
quantité de radium produite par seconde.
La fraction de radium produite par an, rapportée à la quantité de
radium en équilibre avec l’ionium, a été trouvée égale à 3,48 . 10-4
dans la série la plus digne de confiance, ce qui donne i 990 ans
pour la durée de transformation de la moitié du radium, valeur très voisine de la dernière donnée par Rutherford.
H.-A. BUlBISTEAD. - Heating effects produced by Rôntgen rays in lead and zinc
(Effets thermiques des rayons de Rôntgen sur le plomb et le zinc). - P. 299-304.
foL ’auteur avait annoncé (~ ) que les rayons de Rôntgen produisent
deux fois plus de chaleur dans le plomb que dans le zinc. De nou- velles expériences, également par la méthode du radiomètre,
montrent l’égalité de ces deux quantités de chaleur, à 5 ou 10 0/0 près ; deux erreurs importantes de sens contraire s’étaient com- pensées dans l’expérience de contrôle faite avec les rayons calori-
fiques d’une lampe à incandescence ;
2° Les rayons secondaires du plomb exposé aux rayons de Rônt- gen ne contiennent pas de rayons ce produisant la scintillation de la
blende ;
~° Les rayons de Rôntgen n’ont pas d’influence sur la vitesse de
désagrégation des produits actifs dus à l’émanation du thorium.
H.-NI. DADOURIANI. - Constituents of atmospheric
radio-activity (Constituants de la radioactivité atmosphérique). - P. 335-342.
Historique de la question. Bumstead a montré que les produits
actifs déposés sur un fil chargé négativement sont dus à un mélange
des deux émanations du Ra et du Th. Mais la durée d’exposition a toujours été trop courte pour que les dépôts aient pris leur régime
(1) Arne1’. of Sc., t. XXI, p. 1; 1906 ; - voir J. de Phys., 4e série, t. ‘~~,
p. 844: 1906.
313
d’équilibre. Pour l’ionisation au bout d’un temps 4, on a :
D’après les valeurs de À des produits actifs en question, il faut plus de trois jours pour que l’on ait :
Après quatre jours d’exposition, l’auteur a trouvé que20à300/0 de
=l’activité totale sont dus à l’émanation du thorium, le reste à celle du
radium. A. Blanc, à Rome, a trouvé 50 à 70 0,~0.
Suit un calcul pour déduire de là dans quel rapport les deux émanations existent dans l’air, qui donne pour l’émanation du
que d’émanation du thorium.
Ce raisonnement suppose :
1° Que les particules ex de Ra A, Ra C, Th B, Th C, sont attirées
avec la même force dans un champ donné;
2° Qu’elles produisent des ionisations identiques par centimètre de parcours, c’est-à-dire des ionisations totales proportionnelles à
leurs portées;
3° Qu’on néglige l’ionisation des produits sans rayons Ra B, Th A.
P.-B. PERRINS. 2013 A détermination of the molecular v-eiâht of radium emana-
tion by the comparison of its rate of diffusion with that of mercury vapor (Dé-
termination du poids moléculaire de l’émanation du radium par comparaison
de son coefficient de diffusion avec celui de la vapeur de mercure). - P. 461-473.
Les discordances entre les résultats des divers expérimentateurs (Rutherford et Miss Brooks, P. Curie et J. Danne, Bumstead et
"rheeler, Makower), qui ont voulu déterminer le poids moléculaire de l’émanation du radium en appliquant la loi de Graham, tiennent probablement à ce que les gaz clioisis pour mesurer le coefficient de diffusion mutuelle étaient di ou triatomiques, de poids moléculaire bien différent de celui de l’émanation du radium, gaz vraisembla- blement monoatomique. La vapeur de mercure, de poids molécu-
laire 200, convient au contraire bien. L’auteur a opéré à 250° et 275° :
314
la diffusion a lieu à travers des bouchons poreux 4’amante qui gar- nissent les petits trous d’un cylindre de fer; le mercure diffusé est
entraîné par un courant d’hydrogène, condensé et pesé. Pour l’éma-
nation, on opère aussi dans l’hydrogène et on la dose par l’activité induite déposée sur un fil chargé négativement.
On trouve pour l’émanation le poids moléculaire 235 : la valeur
théorique devant être un peu inférieure au poids atomique 2~6,5 du radium, l’accord est satisfaisant avec la théorie de Ilutherford.
H.-A. PERKINS. - Rectification efiect in a vacuum tube
(Effet de redresseii-ient de courant dans un tube à vide).
-P. ~85-!93.
Un anneau relié au secondaire (550 à 2000 volts) d’un transforma- teur, dont l’autre pôle estau solt peut glisser le long d’un tube cylin- drique à électrodes reliées à un galvanomètre, avec ou sans force élec-
tromotrice en série. Le champ alternatif étantainsi déplacé,le courant
dîi à la seule ionisation est inversé quand l’anneau passe par le centre du tube : le pôle positif du tube est toujours le plus près de l’anneau:
les courants les plus intenses sont obtenus en plaçant l’anneau près
du centre, de chaque côté de ce centre.
La chute du potentiel entre les deux électrodes, mesurée avec un
v oltmètre électrostatique de Kelvin, varie en raison inverse du courant ; elle passe par un minimum quand le courant passe par un maximum. L’auteur donne une théorie de cette ionisation par un
champ alternatif assez complète pour expliquer les résultats pré- cédents, au moins comme allure générale.
T. XXVI; juillet-décembre 1908.
GEORGE-C. ASH.NIAN.
--A quantitative détermination of the radiuln émanation in the atmosphère (Determination quantitative de l’émanation du radium con-
tenue dans l’atn10sphère).
-P. 119-122.
La méthode employée consiste à condenser l’émanation dans un
serpentin baigné par de l’air liquide; l’air, desséché et débarrassé de
C02, y circule à raison de 200 litres en six heures. L’émanation est entièrement condensée, comme le montre un serpentin témoin placé
à la suite du premier ; on la porte dans un électroscope hermétique,
315 étalonné par l’émanation extraite d’un minerai d’uranium : l’émana- tion du thorium, à cause de sa courte durée, est éliminée vite.
La quantité de Ra par mètre cube d’air, égale en moyenne à 10-10 gramme, a varié, suivant les conditions atmosphériques, dans
de très larges limites, de 0,4 à ~,0 . 10 ° gramme.
La méthode d’absorption par le charbon de noix de coco, employée
par Eve, l’avait conduit à des résultats peu différents.
’c. BARUS. - Note on the standardization of the fo~ chamber by the aill of Thomscm’s. electron (Etalonnage de la chambre de condensation à l’aide de l’électron de Thomson). - P. 8~-90.
C. BARUS. - Thomson’s constant, e, found in tenus of the decay constant uf ions, within the fog chan1ber (La constante de Thomson, e, déterminée d’après
-
la valeur du coefficient de recombinaison des ions à l’intérieur de la chambre de
condensation).
-P. 324-328.
L’originalité de la méthode consiste à employer le même appareil
comme condensateur cylindrique pour la mesure du courant d’ioni- sation et comme chambre de condensation pour le dénombrement des noyaux par la méthode de l’auteur, c’est-à-dire par l’observation des couron’nes de diffraction produites lors de la détente adiabatique.
L’ionisation est produite uniformément sur toute la longueur de la
chambre par du radium faible disposé de place en place à l’intérieur du cylindre d’aluminium qui constitue l’armature interne. Dans la
°
mesure du courant i, une correction importante est due à l’ionisation
.due l’ air extérieur par les rayons y du radium.
La formule de Thomson, en régime permanent s’écrit :
En admettant pour le coefficient de recombinaison oc la valeur de Rutherford 1,1 . 10-6, et pour N et n les valeurs (653 000 et
106 000) déduites de l’observation des couronnes (N, nombre d’ions quand le cylindre n’est pas chargé ; n, nombre d’ions quandil l’est),
on trouve pour e, charge de l’électron, des valeurs acceptables de
3,1 . 10-~ 0 à 3,~ . 10-1" unité électrostatique.
De cet accord,orésulte que, même pour des nucléations dépassant
500000 ions par centimètre carré, les ions des deux signes sont captés par le brouillard dû à la détente et que les constantes em-
ployées précédemment par,l’auteui pour l’interprétation des cou-
ronnes étaient correctes. ,
316
Retardation of o~ rays by metal foils, and its variation
with the speed of the a particles (Ralentissement des rayons x par les feuilles
métalliques, et sa variation avec la vitesse des particules ex).
-P. 169-179.
L’appareil, analogue à celui de Bragg, comprend une chambré
d’ionisation de 2 millimètres d’épaisseur limitée par une lame métal-
lique pleine communiquant avec un électromètre, et une toile métal -
lique, mise au sol, au-dessous de laquelle se trouve la source (polo- nium) à une distance réglable; une feuille de métal peut être interposée à un niveau quelconque entre la couche ionisante et la toile métallique.
La distance du polonium à la feuille, variant de 0",6 à ~°B4, la
,
portée des rayons x, lors de leur entrée dans la feuille, varie de 3~,i7 à icm,37, leur portée naturelle étant 3~~,’17.
La comparaison des courbes de courant obtenues : 10 sans feuille,
en faisant varier la distance de la source; 2° avec la feuille inter-
posée, en faisant varier sa position entre la source fixe et la chambre . fixe, donne directement les équivalents en air de la feuille de métal pour chacune de ses positions. Ces équivalents décroissent quand la portée, c’est-à-dire la vitesse des particules ce, à leur entrée dans la feuille, décroît. La variation est très faible pour des feuilles minces des métaux légers (3~ d’Al) quand la portée est grande, mais devient très appréciable, même pour ces feuilles, quand la portée est faible
et dans tous les cas pour des feuilles plus épaisses (6U, d’Al). En comparant la variation pour des feuilles de divers métaux, ayant le
même équivalent en air, la rapidité de la variation est d’autant plus grande que le poids atomique est plus élevé.
.-L. DAY et J.-K. CLENIENT. - Son>e new measuren>ents with the gas ther- A.-L. DAY et J.-K. CLEMENT. - Some new measurements with the gas ther-
mometer (Mesures nouvelles avec le thermomètre à gaz).
-P. 405-463.
La partie publiée de cet important travail comporte les mesures faites dans l’intervalle ‘~~0°-~. ~~0°. Les efforts pour diminuer les
erreurs des thermomètres à azote, tels par exemple que celui de la Reichsanstalt, ont porté sur les points suivants :
Io Uniformité de la température sur toute la longueur de l’enve-
loppe en platine iridié chauffée électriquement ;
2° L’enveloppe et ses bobines sont enfermées dans une enceinte
317
hermétique, pleine d’azote, dont la pression est réglée identique à
celle du gaz contenu à l’intérieur; ce procédé évite à la fois la diffu-
sion à travers les parois et la déformation de l’enveloppe; il permet
d’employer des pressions de 3 atmosphères et, par suite, une sensi- bilité 3 fois plus grande (1 millimètre de mercure par 1°, au lieu de 0~~,3) qu’avec les appareils antérieurs;
3° La meilleure détermination de la dilatation de l’enveloppe ;
4° La réduction du volume du tube capillaire non chauffé, à un
tiers de la valeur antérieure.
’Les auteurs croient avoir réduit à0°,, c’est-à-dire à 1 10 de sa valeur
antérieure, l’erreur totale sur les températures mesurées au ther-
momètre à gaz, entre ~50° et ii50~.
En ce qui concerne les températures de fusion des métaux habi- tuellement employés .(Zn, Ag, Au et Cu), les impuretés des échan-
tillons livrés par le commerce ou les Monnaies, analysées avec grand soin, obligent à une grande réserve et expliquent les discordances entre les divers observateurs. Un ou deux points de repère com-
modes entre la fusion du zinc (418°,9) et celle de l’argent (9580,5)
seraient à trouver pour que l’interpolation soit permise à 01,5 près.
F.-E. M’RIGIIT. - Telelneter with mierometer screw adjustment (Télémétre à vis micrométrique). - P. 531-535.
Quatre prismes à réflexion totale, dont l’un peut tourner autour d’une de ses arêtes, amènent dans le plan focal du même oculaire, les images données par deux objectifs jumeaux. La graduation préa-
lable de la vis permet de mesurer la distance d’un objet dont les
deux images sont superposées.
lI.-BT. Me. COY et G.-C. Preparation of urano-uranic oxide U308, and a
standard of radioactivity (Préparation de l’oxyde urano-uranique U308, étalon de radioactivité).
-P. ~21-530.
L’uranium peut être séparé facilement des autres substances radioactives qui l’accompagnent. Tous les oxydes d’uranium, soit plus oxydés comme UÜ3, soit moins oxydés comme chauffés à
°
