Sur l'analyse des substances radioactives par sublimation

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Sur l’analyse des substances radioactives par sublimation

C. Ramsauer

To cite this version:

C. Ramsauer. Sur l’analyse des substances radioactives par sublimation. Radium (Paris), 1914, 11

(4), pp.100-107. �10.1051/radium:01914001104010001�. �jpa-00242637�

en unités d’angström. ^L’erreur probable ^{de ces dé-}

terminations est inférieure à 0, ¹ angstrôm.

Voici l’ensemble des résultats obtenus. Dans le Tableau 1 ci-contre, la première colonne contient les

longueurs ^{d*onde mesurées} directement, la deuxième donne les longueurs d’onde calculées par ^une for- mule du type ^de neslandres, ^{saioir :}

La troisième colonne contient les écarts entre les nombres oljservés et calculés.

L’observation directe de la tête de cha lue hande n’a pas pu ^être faite avec précision, ^{et a même été} impossible pour ^la bande III.

Voici cependant ^les longueurs ^d’onde approchées

que nous avons obtenues pour les têtes des ^autres bandes : 1881,62-1901,74-1923,47 - 1946,57.

On voit sur le tableau _que l’accord est très satis- faisant entre les longueurs ^{d’onde mesurées et calcu-}

lces. Les valeurs numériques ^des constantes a et b de ln formule de Deslandres et les valeurs du nombre entier m pour les bandes successives sont contenues

lai ^s le tableau Il.

La petitesse des variations (d’ailleurs régulières)

de la quantité ^b quand ^on passe ^d’une bande à la sui- Bante mérite d’être remarquée.

Tableau II.

Quant ^a l’allure des variations de a, qui ^corres- pond ^{assez bien à une} progression arithmétique, ^elle

est d’accord ^avec la seconde loi de Deslandres assi-

gnant ^{aux tètes de bandes un} arrangement ^semblable

à celui des raies d’une même bande.

Nous pensons avoir ^montré par ^ce qui précède que les spectres de bandes fournis par différentes ^sources lumineuses dans l’ultraviolet extrême sont non pas des spectres ^de fluorescence mais des spectres ^d’ab- sorption de l’air. Il est hors de doute d’après ^{les ré-}

sultats classiques de Schumann et de Lyman que, des divers constituants de l’air, ^c’est l’oxygène qui

intervient ici pour produire l’absorption. ^{Cette ab-} sorption, qui ^est presque totale dans l’ultraviolet de Sclumann, ^se manifeste d’abord _par un spectre ^de

bandes commençant ^{vers la} longueur d’onde 1957.

[Manuscrit reçu le 27 avril 1913.]

Sur l’analyse ^des substances radioactives par sublimation

Par C. RAMSAUER

[Institut radiologique de l’Université de Heidelberg.]

On manquait jusqu’ici ^de méthode pour déterminer

quantitativement dans des substances faiblement actives, par exemple dans les boues thermales, ^{le ra-} dium, le thorium et l’actinium juxtaposes. ^{La méthode}

op,,- rayons y de Bulherford ne mesure que l’acti-

vité ; ^{totale, sans} égard ^au produit ^dont elle dérive.

La méthode d’émanation de A. l3ecker donne bien une

valseur quantitative ^{pour- la teneur en radium, mais} néglige le thorium et l’actiniun1; ^{enfin une} séparation chimique ^{suivie d’un} dosage ^des substances isolées,

dans la mesure où cette séparation ^est possible ^entre

substances partiellement identiques ^au point ^{de vue} chimique, exigerait lorsqu il s agit ^de corps faible-

ment actifs une dépense de matière et de travail dis-

proportionnée ^{au but} pratique poursuivi.

Il reste encore la possibilité ^{de faire} appel pour

l’analBse ^{aul courbes} caractéristiques ^de disparition

de l’activité induite. Cette idée ^a déjà ^{été utilisée}

antérieurement mais ne pouvait ^{conduire au but tatlt}

que ^le point ^de départ des déterminations était l’éma- nation seule, ^{car les} proportions d’émanation sont

trop différentes dans les trois séries radioactives.

Tandis _que le radium avec son émanation de longue

durée et par suite présente ^{en abondance} fournit faci- lement des activités induites suffisantes, l’émanation extraite du thorium et de l’actiniurll est si peu abon- dante que ^{même si} les trois substances sont présentes

en proportion ^à peu près égale la courbe de désacti- vation du radium n’est moditiée _{que très} faiblement ;

tout ^au plus ^la présence du thorium se manifeste-t- elle par ^{la chute} plus lente des courbes vers la fin.

Ajoutons que si l’on extrait les émanations de solu- tions aqueuses il N ^{a des causes d’erreur} secondaires,

occlusion de l’émanation dans les parois, mouiltage

variahle des parois ^du récipient ^{de mesure} qui ^doit

être identique ^au récipient d’extraction à cause

de la rapide désintégration de l’émanation de l’ac- tinium.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01914001104010001

Principe ^{de la méthode.}

La méthode qui ^{va être décrite} part également ^des

radioactivités induites caractéristiques, ^{mais en utili-}

sant pour la ^mesure les produits ^de décomposition ^de

l’émanation déjà ^accumulés dans la matière première.

Ceci se fait par chauffage énergique, ^à température

déterminée et pendant ^un temps ^bien étudié, ^{d une} petite quantité ^{de la} substance ; ^{de cette} façon ^les produits ^{accumulés passent} par sublimation ^sur la surface à activer. Le procédé peut donc être appelé

méthode de sublimation. On commence par ^{traiter de}

cette façon les trois substances pures ^en équilibre

radioactif et par déterminer les courbes de désac- tivation correspondantes. ^Puis on recommence l’expé-

rience de la même façon ^sur la substance à essayer.

La courbe de désactiwtion résultante se laisse ana-

lyser comme une somme des trois courbes folldamen- tales. Pour l’exactitude expérimentale il faut que le temps d’activation soit une fois _pour toutes fixé de

façon que les trois courbes fondamentales aient une

allure aussi caractéristique ^{et aussi} différente _{que pos-} sible. Ceci ^est possible ^{car pour le radium, à cause} de la forte action inductive de l’émanation, ^le temps d’activation a une influence beaucoup plus grande que pour le thorium et l’actinium, ^{de sorte} qu’on ^{le choi-}

sissant convenablement on peut ^{avoir une} grande

différence _par rapport ^à la courbe de l’actinium, tandis que par ailleurs le thorium et l’actinium se

différencient déjà suffisamment. Le calcul théorique

exact des trois courbes fondamentales est fait plus ^loin.

Précision de la méthode.

Disons dès à présent

que ^cette méthode de sublimation ne prétend pas ^être

une méthode de précision ^{comme la méthode d’éma-}

nation. Elle veut seulement donner une indication

quantitative ^au sujet ^{de la} composition de la substance étudiée _par rapport ^{aux trois} familles radioactives à la fois. C’est de ce point ^{de vue} qu’il ^faut t juger ^les simplifications introduites dans les hypothèses ^{et dans}

les calculs. La précision recherchée et, croyons-nous, atteinte est d’environ ^± 20 pour 100.

Dispositif expérimental.

Le récipient d’expérience ^{est constitué} par deux cloches en verre Gi ^et G, superposées ^{(comme celles} qu’on emploie ^{dans les} dessiccateurs). Dans la figure

on n’a dessiné que G,. ^En graissant soigneusement ^les

bords rodés ^on obtient ainsi une fermeture étancbe.

Pour recevoir 1 excès de pression intérieure venant du

chauffage ^{on a relié a G2 un} halinn clu caoutchouc mince. Le fond de l’espace ^intérieur est recouvert de

1. D’après ^des experiences

^Ii Heidelberg.

26 juilld ¹⁹¹³

interrompues

plusieurs fois pour tl ^reste

le mnnc. quelques ^{methode ont été}

troduits

morceaux de verre. Sur ceux-ci repose ^un support ^de laiton R dont les dinerentes parties ^ont isolées par du mica et qui porte deux lames de platiné P, ^et P..

Ces lames sont tendues de façon ^à prendre ^{une forme} cdindrique raide. Les pc.les ^{j- et}

^{sont ceux du}

courant de chauffage qui permet d’atteindre. _par réglage ^de résistances. différentes température jusqu’à

Fig. 1.

d200 degrés. La relation entre l’intensité du courant et

la température ^a été établie (-t par ^un

element

platine-platine iridié étalonne, ^en général l’intensité

du courant donnant Ulle mesure immédiate de h tem-

pérature. A ^{coté des} coquilles de platine se trouvent des latlllt’llt’s minces de mica dépassant ^un peu. C’est

sur ces lamelles que porte ^le récipient ^{Ut’ mesure G} rempli ^de glace ^et chargé ^{à 220 volts.} Quand ¹¹¹¹

chauffe, tes substances suhlilnéc,

purlent ^en llru- mière ligne ^{sur le fond et sur} les bords de G, qui ^sont

les surfance Il;5 plus proche’ ^{f’t lu·} plus froides.

Si d’autre part on ^{ne ’eut} utiliser que la radioa- tivité induite des émanations, il suffit de retirer le

récipient ^{de mesure vers Il’ haut} de G1 ^et de le pro-

téger ^contre la sublimation par grande lame d’amiante iiiise li la place quïl occupait tit. lit, plus ^on peut

^{contenter alors d’une} temperature ^moins

élevée 800 degrés.

La substance loit au prealable ^{être soi-} gneusement dess gardé dans un dessicepteur

jusque immédiatement aB,iiit l’experi ^{"i, elle}

contient des substances inactives volatiles, ^{comme du} soufre, ^{il faut commencer} par l’en débarrasser par calcination, _pour ^éviter la formation de couches étran-

gères absorbantes. Après calcination il faut naturel- lement attendre de nouveau l’état d’équilibre (1 ^mois environ). ^Pendant l’expérience el!e-Illèlllc il faut aussi veiller soigneusement ^{à éviter toute humidité, surtout}

du support ^{ou des morceau de verre, sans} quoi ^{il se}

forme des dépôts d’humidité gênants ^{sur les} parois

froides du récipient ^{de mesure.}

On ^a choisi comme température normale de calci- nation 1150°. Cette température ^suffit pour sublimer

rapidement ^et complètement ^{le RaA} (800°

900°),

le Ra B (fi00°

700°), ^{les ’l’h B et C} (au-dessus ^de 1100°), comme aussi 1’1cD (400°) ^{et 1’1cC} (700°),

tandis _que pour le BaC on indique jusqu’à ^{15001 1. La}

preuve d’un bon ^choix pour la température ^{de calci-}

nation doit LI’ailleurs être recherchée bien moins dans la littérature, ^{car les} températures ^de sublinlation varient beaucoup ^avec les conditions expérimentales

fortuites, que dans le bon accord entre les courbes

expérimentales ^et les courbes calculées ; ^{cet accord}

confirme en particulier la non-sublimation du RaC.

Le temps de calcination a été choisi égal ^{à 4 n1Ï-}

nutes, après qu’on ^{eut fait voir, en} le faisant varier entre 1 min. et 10 min., que la sublimation se produit principalement ^{dans la} première ^{nlinute et en tout cas} n’augmente plus sensiblement après ^{4min. Le} temps total d’activation, y compris ^le temps ^de calcination,

était de 3 minuies. Ce n’est qu’avec ^des temps ^très

courts comme celui-là _que les Ra A et C (V. ^calculs théoriques) jouent ^un rôle suffisant _pour produire

une différence caractéristique ^entre les courbes du radiuln et de Factinium.

Mesure.

Après ^{la fin} de l’activation commence tout de suite la mesure (v. fig. 2); ^{le vase b} (fig. 1) ^{est vidé et} placé à 1 envers sur la petite ^{table T isolée a l’ambreJ.}

l’ne pince ^{K sert à assllrer le contact. T est relié à un}

électromètre à quadrants. Le fond Bet l’écran H sont nliés au sol. Au-dessous de h on pose ^l’uutre élec- trode A, toutes les dimensions sont telles _que la dis-

tance entre A et b est toujours ^{7,5 ciii. A est isolé}

de B par un anneau d’ébonite et chargé ^{à 200-}

300 volts. tension suffisante _{pour la} précision ^recher-

chée dans la mesure de ces faibles rayonnemelts.

Une clef de manoeuvre placée près de l’observateur

sert à l’isolement et à la mise ^au sol. Après ^isole-

ment, ^on peut ^donc déterminer les quantités ^d’élec-

tricité qui passent ^{sur b en une} seconde, ^on obtient ainsi autant de points qu’on ^{veut de la courbe de}

1. _{B. p.}

BAIES. Phys. ^{Re 1903} 310: URIE et DANNE. C. R. 1904 ^{;4s. BRONSON. Phil.} Maq. ^{1906 143.}

MEYER et B. SOHWE Wien. Ber 1905 325. LEVIN Plo Zeitsch., (1907, 133 ; ^SI ATER, Phil. Mag. 1905 ^628.

désactivation. On détermine encore la perte sponta-

née de l’instrument avant et après ^{la mesure, et on}

fait la correction.

Un a sensiblement amélioré les mesures, au moins

tant qu’il ^ne s’agissait pas ^de préparations trop faibles,

en employant le décadométre 1, qui permet ^{de dresser} la courbe de désactivation, ^non _par points ^{mais d’une}

Fig. ^2.

façon ^{continue au} moyen d’un dispositif enregistreur.

Par contre pour ^des préparations ^très faibles, par

exemple les houes thermales, ^{on a} préféré employer

la méthode par points, ^car le décadomètre ne permet pas d’utiliser ^toute la sensibilité de l’électromètre.

Calcul théorique ^des courbes fondamentales.

Poùr ces calculs nous partons des formules sui-

cantes où les valeurs numériques ^des constantes sont

empruntées ^{aux «Tables des} constantes radioactives ^» (LP Radiunl, 1913).

Un a désigné par X1, ^{X2, X3, X4} les constantes de trans-

1. V. Le Radium. 7. août 1910.

formation des 4 substances N1, N2, N3, N4, N ^{est le}

nombre d’atomes de la première ^{substance au} temps O; N11, :B":!t... ^{sont les} nombres d’atomes produits ^au

temps ^{le second indice} signifiant qu’ils ^sont produits

par B1’ ^{Si nous} prenons, par exemple, ^colome point

de départ, ^{le Ha A, N10} désignera le nombre d’atomes de Ra A au temps ^0: N11, N21, etc.. seront les nombres d’atomes de RaA, RaB, ^{RaC et Ra D} produits, ^au temps ^t, par le RaA.

En général ^le problème n’cst pas aussi simple, ^on

n’a pas ^au temps ^{t=0 une substance} unique, ^il peut déjà y ^avoir accumulation d’une certaine quantité ^de

Ra B et Ra C. Si donc on veut connaître le nombre des atomes de RaC au temps t, ^{il faut calculer} sépa-

rément les nombres d’atomes produits par les quan- tités de Ra A, ^{B et C} présents ^au temhs ^{0, et} ajouter

les résultats. Ici le calcul numérique peut ^{se sim-} plifier ^un peu si l’on fait déjà ^{la sommation sur les}

formules générales l. llais pour le contrôle il vaut mieux employer les formules séparément. ^{On ne} perd

pas de ^{vue ainsi ce} qu’il ^{est advenu} par exemple ^des

atomes de N", ^{et l’on} peut ^{vérifier a} chaque ^instant qu’on ^a

N10==N11+N2,+N31+N41+...

Ce contrôle est encore simplifié ^{si l’on} pose égale ^à

0 la constante de temps de la substance (par exemple na D) qui ^{suit la dernière de celles} qui interviennent

.

encore dans l’ionisation (par exemple ^lla C). ^{La néces-}

sité de ce contrôle ressort de la forme des équations, qui ^{est très incommode} pour le calcul numérique.

On peut ^encore simplifier le calcul d’une façon très heureuse, ^{et d’autant} plus utile que X est plus grand, ^au moyen des considérations suivantes. Si tous les produits ^de désintégration de l’émanation extraite se rassemblaient sur les surfaces utilisées dans les mesures, la continuité devrait être iiiainte-

nue avec la substance mère, c’est-à-dire qu’après ^la calcination, ^les produits ^sublimés deB raient encore se

trouver dans les proportions d’équilibre. ^{Mais en lait}

nous n’obtenons _{que les} 6/1U ^des produits ^{de désin-} tégration ^de l’émanation ^car les surfaces utilisée dans les mesures ne sont que les 2 a de la mlrl’me totale chargée ^et du plus ^le potentiel étant de 220 volts les 1U seulement sont recueillis ". Bons tenons dunc

pleinelnent compte de l’influence de 1 émanation si pour 6110 des produits sublimés a la lin du la calci- nation nous admettons encore les ln oportions d’équi-

libre et pour les 4 10 ^{restant une} destruction spon- tanée tout à fait indépendante de l’emanation.

Pour le calcul nous partons de nombres initiaux déterminés qui conduisent à des résultants et à des

1. et. p. ex. I. Substances and

their Radiation p. 421.

2. Cf. G. Jahrb. d. Radioakt. u. Elekt.

612.

valeurs numériques quelque peu maniables. Nous limitons ce calcul :t trois chiffres significatifs.

qui

est bien suffisant pour ^notre objet.

Une fois les nombres d’atomes trouvés, les nombres d’ions formés par seconde peuvent ^se déterminer à

chaque instant. De la on déduit la courbe tle dispa-

rition d actiBite relative et aussi la relation absolue entre la chute due tension à un moment donné c’t la

cluantité initiale de substance active. Pour ^ces calculs

nous nous limitons entièrement au l’littilllletnellt _x, car en cornparaison de celui-ci les rayonnements ;1 ^et

’( ^ne jouent pas de rùle appréciable ^à l’ordre de pré-

cision auquel ^nou, prétendons.

Radium.

Nous partons ^{de 10’a atomes} de radium. Au début de la calcination on a donc comme nombres d’atomes

qui ^seront recueillis entièrement ^sur la lanl :

(Ra A)0 .... ³³⁸⁰ (RaB)0,.... ⁱ⁰⁰⁰⁰ Après ^{5 minutes on a encorc ;}

(Ra A)5 ²⁰⁵⁰ [= 6/10 ^de (RaA)a ^{maintenu con-}

stant par l’émanation]

-t- 425 [== ^{1 10 dec} lla tljo correspondant

à une désintégration ^{de 3} min. ] (Ra HL ¹⁸⁰⁰⁰ [== 6/10 ^de (Ra B)0 ^{maintenu con-}

stant par l’émanation]

+ 10300 [== 4/10 ^de (Ra B )0 correspondant

à une désintégration ^{de 3} min.]

+ 857 [provenant ^{de 4/10} (Ra A)0]

(Ra C)3 ²¹⁴⁰ provenant ^{de tl 10} (RaB)o ^maintenu

constant

+ 6 fi [provenant ^{de 1 10} (lla A)0 ]

+ 1550 provenant ^de 4/10 (Ra B0)]

Nous avons donc ^au début de la mesure 1 : RaA 2460

RaB 29400 RaC 3330.

Pour continuer on se sert du tableau suivant, ^ou

Il" A proviennent ^{de la} décomposition ^{des A initiaux,}

les B de la décomposition des B initiaux des A les C de la décomposition des C initiaux des A et des B.

Après 13 minutes on peut négliger les A en ce qui

concerne leur effet sur les B et les C, on peut à partir

de ce moment calculer avec La somme des B et des C présents le nombre des B provenant ^{de leur} propre désintégration, celui des r de 1, ur propre

décomposition ^t’t de e’-U’- de- B.

l, Contrôle simple ^du calcul pour ^{Ra B :} 4/10. ³³⁸⁰

au

début.

en

C. 64 total 1346. La in-

porvient approximations ^{de calcul.}

Tableau I.

Relation absolue entre le nombre des ions et la

nIasse de substance initiale : 1,61./106 ions par sec., mesurés 30 min. après ^{le début,} correspondent ^{à 10 t2}

atomes de radium comme substance initiale.

On a rapporté ^{les mesures à} la valeur correspon-

Fig. 3.

dant a :-)0 min. (v. ^dernière colonne), parce qu’ici ^la présence d’un maximum aplati ^fait qu’une petite

erreur sur le temps ^{est sans} importance, ^alors que la valeur initiale pour ^{t=0 ne} peut pas être trouvée

expérimentalement ^{et que les valeurs voisines sont}

incertaines à cause de la chute rapide ^{de la courbe.}

Pour la vérification expérimentale, ^{on a utilisé}

une préparation ^{du «} Montan-Verkaufsamt ^» autri- chien. La fiiure à donne, par comparaison, ^{la courbe} théorique ^et la courbe observée. L’accord e-,t très satisfaisant au début et montre que dans les _{15 pre-}

.

mières minutes le Ra A joue ^{encore un rôle décisif, ce} qui ^ne serait pas le ^cas s’il y avait ^eu sublimation du Ra C en quantité notable. L’accord est moins bon

vers la fin de la courbe. Ceci peut provenir ^d’une

faible quantité de thorium comme impureté, ^{la mé-}

thode de sublimation étant très sensible à cet égard (v. plus loin). ^{En tout} cas, l’écart ^ne peut provenir

d’une sublimation de Ha C à côté de Ra B, ^{car il devrait}

être alors en sens inverse.

Le tableau ci-dessous permet de calculer facilement le nombre d’ions qui, ^dans notre cas, provient ^de

l’émanation seule, c’est-à-dire celui qu’on obtiendrait

en construisant les courbes de désactivation à la façon

ordinaire. Ce nombre est à notre valeur totale pour le premier ^{instant de la mesure,} où le RaA est encore

prépondérant, ^à peu près ^{comme 1 est à} 2 ; après

50 minutes, ^le rapport ^est tombeau dessous de 1/20.

La sensibilité ^est donc augmentée beaucoup déjà ^dans

le cas du radium.

Thorium.

Dans le cas du thorium, les choses sont très sim-

ples. ^Il y ^a équilibre ^{entre 106 atomes de Th X,}

122000 atomes de ’l’h B, ^{10500 de} Th C, ^{et 168}

atomes d’émanation ; le thorium A n’intervient pas à

cause de sa rapide destruction. Si l’on tient compte

encore des atomes d’émanation produits pendant ^les

4 minutes que dure la calcination, ^on obtient, ^en négligeant ^la décomposition, ^{700 atomes en tout,}

c’est-à-dire _{que si} ces atomes se transformaient ins- tantanément un Th B, ^{cela ne ferait} _pour ^ce _corps qu’un accroissement de 1. 0/0. ^On peut ^donc négliger

l’influence de rén1anation.

On obtient ainsi facilement le tableau suivant. Le nombre d’ions n’a pas besoin d’être déterminé ici ^li

chaque ^{instant, car, en valeur relative,} il suit les variations du ThC, seul élément dont le rayonnement intervienne ici. Ces variations ·e calculent à partir ^de

la quantité initiale du Th C et de la vitesse de trans- formation du Th B.

Tableau II.

Le rapport ^{à la valeur de 30} minutes inscrit dans la dernière colonne, n’a été choisi ici que par confor-

mité avec le cas du radium.

Pour la vérification expérimentale, ^{on a} employé

Fig.4.

l’oxyde de thorium du commerce. La figure i montre la comparaison de la courbe expérimentales ^{et de la}

courbe théorique. ^L’accord peut ^être rebardé ^comme

satisfaisant.

Comme relation absolue entre le nombre d’ions pour l’époque 50 minutes et la quantité initiale de substance, ^on trouve, par ^un calcul simple, que 0,362.106 ions correspondent ^{à 106 atomes de Th B.}

On titnt compte, ^{dans le} calcula ^{de la} décomposition

du ’l’h C, telle qu elle ^a été établie par Marsden et Darwin t.

La sensibilité de la méthode par rapport ^{a celle de} la simple extraction de l’émanation, ^{est énormément}

accrue dans If cas -lui thorium. Même après ^un temps

1. MARSDEN et DARWIN. Proc. Roy. Sc.. ^{87 1912, 17.}

où le Th C sublime n’intervient palus. peu après

240 minutes, ^la quantité ^{de Th C} produite ^{par la}

seule décomposition ^de l’émanation, iombe au-dessous de 1/700 ^{de celle} qui ^est produite par sublimation

(en ^{admettant encore} qu’on ^{recueille sur} les surfaces utiles tous les produits ^de désintégration ^{de l’émana-} tion). ^Au temps 30 min., l’avantage de la méthode de sublimation est environ 5 fois plus grand ^{encore, car}

il subsiste un effet notable du Th C sublimé. Cet

ayantagc ^{ne fait} que s’accroitre pour des telllps ^encore plus ^courts.

Actinium.

Avec l’actinium, ^la quantité d’émanation formée dans lcs 1 nlinutes que dure la calcination, joue ^un

rôle un peu plus grand que pour le thorium, Nous

en tiendrons donc compte dans le calcul exactement comme pour le radium, le calcul numérique ^étant

très facilité par ^la disparition rapide de l’Act. A.

106 atomes d’Act. X, ^{donnant de la} sorte, à ^{la fin des} 4 minutes de calcination, c’est-a-dire 1 minute avant

le début des _mesures, 2510 atomes d’Act. 1’. et 140 atomes d’Act. C. La table suivante est conçue ^comme celle du thorium.

Tableau III.

Pour le contrôle expérimental, on est servi ^d’une préparation d’actinium de la fabrique de quinine ^de Brunswick. D’après les indications de l’usine la pré- paration n’était pas absolument pure. La figure 3

contient les deux courbes théorique et expérimentale.

L’accord n’est pas aussi bon q’avec ^la thorium. La chute plus lente s’expliquerait de nouveau par un

mélange de thorium en faible quantité, résulte de l’identité de la courbe

la courbe theorique correspondant à 30 0,0 d’ac-

tinium te 10 0 0 de thorium.

absolu entre le nombre d 30 minutes

un calcul simple que ^{l tir...}

respondent a ^{106 atomes} d’actiniul11 X dans la sub- stance initiale.

La sensibilité de la méthode de sublimation pour déceler 1 actinium est pour ^les temps supérieurs ^{a 20}

minutes après que l’actinium sublin1é ^a dispnru, ^en-

viron 600 fois plus grande que la méthode par simple

action de l’émanation emmagasinée, ^{et dans} les pre- miers instants de la _mesure, où l’actinium sublimé

Fig. 5.

agit encore, la différence ^est encore plus grande. ^Si,

par ^{contre, comme} il est plus naturel, ^on emploie

pour ^former le dépôt ^{actif la totalité} de l’émanation formée et dégagée ^{en 4 minutes, le} rapport ^{de sensi-} bilité se déplacerait ^en faveur de la méthode d’éma- nation dans la proportion ^{de 40 à 1 environ, de sorte} qu’après ²⁰ minutes, l’avantage de la méthode de sublimation ne serait plus que lIe 15 à 1.

Application de la méthode de sublimation aux

boues minérales de Hreuznach.

Comme exemple d’applicitiofi ^{dc la} méthode de sublimation on a choisi l’analyse ^{des boues de Kreuz-}

nach. Cette substance a déjà ^{donné lieu à des observa-}

tions étendues et qui ^{remuntent assez loin. En} 1U04, M. Aschoff ^a séparé ^{de des boues de} grandes quantités

de matières radio actives, et, ^en étudiant les courbes de désactivation, ^{il a} démontré la présence ^{du tho-}

riiini à côté du radium 1. Ce3 résullats ont été étendus par MM. Elster ^et Geitel, qui ^{ont isolé} des boues de Kreuznach ^une substance yui présentait ^{toutes l} propriétés caractéristiques du radiothorium 2. La pré-

sence de 1 actinium dans les constituants solubles ^a aussi uté rendue très vraisemblable par les recherches

1. K. Aschoff Leber die d.

Zeitsch. f. off. Chemte 13. 1903.

2. ELSTER et Bettl.

Kennitniss J. Rad.

Ihfis.

Phys. ^{Zeitsch. 7} (1906 443.

de M. Aschoff 1. Enfin, ^on possède pour les boues de Kreuznach une analyse ^{exacte du} radium par le pro- cédé de l’émanométre’.

La boue bien sèches et finement pulvérisée ^{a été} pesée (2 gr.) ^et répartie ^{sur les deux} lames à calci-

nation, puis ^traitée exactement de la manière qui ^a

été décrite ci-dessus pour l’étude des trois substances fondamentales. Les valeurs relatives sont portées

dans la figure ^6.

Le problème ^est maintenant de représenler ^les

ordonnées de la courbe des boues comme somme des

Fig. 6.

ordonnées des courbes fondamentales. Ce problème

est facilité du fait qu’après ^un temps ^de mesure assez

long, par exemple ^{240 minutes, toute l’activité} provient essentiellement de la teneur en produits ^du

thorium, de sorte qu’on peut facilement construire par régression la courbe du thorium contenu dans les boue5 et la déduire de la courbe globale. ^La

courhe résiduelle, qu’il y ^a lieu de recalculer pour le temps ⁵⁰ min., ^{est alors la somme} des courbes du radium et de l’actiniul11. Le rapport ^{mutuel se} détermine le mieux à l’aide des valeurs initiales

( ⁵⁰ minutes) ^où l’allure des courbes fondamentales

est très différente. Comme résultat d’ensemble de

cette décomposition ^{on trouve} que la courbe continue fournie par ^les boues à des ordonnées dues à la

superposition ^{de 66} pour 100 ^{de radium, 25} pour ’100 de thorium, et 10 pour 100 d’actiniul11. Comme on

voit, l’accord avec les points ^trouvés expérimentalement

est tout à fait satisfaisant. On peut ^{voir là une} prcuve de l’exactitude des courbes fondamentales trouvées

théoriquement.

1. K. ASCHOFF. Zettsch. f. of. Chemie, 2i 1906.

2. A BREKER et H. HOLTHUSEN. Uber absol. Radiumbestim-

mungen llltt don Emanometer. Heidelberg, ^{J.A*. d. Wien. A.}

6 1913 34.

J. Il est nécessaire (le

rien dianger

temps de calcina-

tien ni à la forme du récipient ^de

^{si l’on veut}

plover ^les courbes trouvées ci-dessus pour faire

analyse

quelconque.

Valeurs absolues des ^masses.

Si l’on rapproche l’analyse relative du rayonnement

des boues avec la valeur absolue de l’ionisation trouvée

au même instant, ^on peut calculer aussi la composi-

tion absolue des boues en produits radioactifs. Con1mp valeur absolue après la 30p minute on a trouvé une

chute de tension de 1,37.104 Nolts à la seconde par tonne (101 g) de boue. Ceci correspond ^{à une ionisa-}

tion totale de 11,2.1012 _par seconde, ^{en tenant} compte

de ce que dans les ^mesures la moitié seulement des rayons intervient, ^l’autre moitié étant émise vers l’in- térieur du 11létal. Au mwen de ce nombre absolu de

lacomposition centésimale du rayonnement, ^du rapport

entre l’ionisation totale et la masse initiale, ^{enfin des} données atomiques ^{connues, on obtient le tableau}

suivant.

P,

tonne de boues.

Comparaison des résultats.

La valeur de ^ces résultats et par suite celle de la méthode de sublimation, ^{comme aussi la} justification

des hypothèses ^{faites, se} déduisent du bon accord entre la valeur trouvéc pour le radium et la teneur en

radium des boues de Kreuznach déterminée par Becker et Holthusen au moyen de l’émanomètre (1,84 mg par tonne). ^{Bien entendu, au} point ^{de vue} quantitatif, ^{c’est ce dernicr nombre} qui ^{doit être}

admis.

Conclusion concernant les autres membres des séries radioactives.

Nos résultats ne se rapportent immédiatement qu’au radium, ^au Thorium X et à l’actinium B . Lt’"

substances mères correspondantes n’ont pas besoin de

se trouver présentes puisque les boues constituent un

dépôt fraîchement forme, Comme lu, substances commencent par être ^en solution, ^il n’y ^a pas de raison péremptoire pour ^remonter dans lu série du radium plu, haut que ^le radium lui-même Dans la séné de l’actinium IlUll’ arrivons jusqu’à ^Cf corps lui-même, car l’actinium B et le iii ont

une durée de vie trop ^lourtt’ pour substister dans leur substance mère sa quantité appreciable pendant longtemps, pur exemple pendant ^{6 mois. Mais la}

teneur absolue ^en actiniulll demeure ici indeterminée

car on ignore ^{la constante} de transformation d l’actiniumen radioactinium. Hall’ la série du thorium

nous devons remonter au moin jusqu’au radiothorium.

La présence du mésothorium 1 et 11 reste indéter- minée et ne pourrait ^se décider que par ^{un examen} de boues partant ^{sur une} plus ^{longue durée.}

Un’ analyse semblable a été exécutée sur les boues actives de la source de Mondorf (Grand Duché ^du

Luxembourg. ^{On a} trouvé par ^{tonne :} 1,US. 10-3 g.

radium, 0,83.10-9 g. Thorium B, ^et 2,14.10-9 _g.

Actinium X. La teneur en radium a ici encore été contrôlée par une mesure à l’émanométre et trouBée

égale ^{à 1,01.10-3} g. La composition des boucs Lit’

Mondorf ressemble donc assez à celle des boues de

Kreuznach, ^les valeurs absolues n’étant que ^{:)0 à} 60 pour 100 de celles de Kreuznach. On peut ^conclure

COlnme précédemment ^{aux termes} supérieurs ^{de LI}

série.

Résumé.

1. On indique ^une méthode relativement simple

pour ^{trouver mêle} dans des substances faiblement actives les proportions ^{de Hadium, Thorium et}

Actinium avec une précision estinlée à 20 pour 100.

2. Le principe ^du procédé repose ^sur la sublima- tion des dépôts ^actifs accumulés dans la substance

sur une surface refroidie, ^{dont on étudie ensuite la}

courbe de désactivation _pour 1 analyser en ses com-

posantes ^{relatives aux} trois substances pures.

5. Les trois courbes fondamentales ^{ont été} calculées

théoriquement ^{et vérihées} par l’expérience. ^Les

conditions expérimentales ^{ont été} réglées ^{de façon à}

rendre ces trois courbes aussi caractéristiques ^et

aussi ditlërentes que possible (température ^{de calcï-}

nation 1150°, durée de calcination 4. minutes, ^durée

totale 3 minutes),

’L L’activité obtenue par sublimation ^est comparée

avec celle obtenue par l’émanation seule. Pour le

radium, ^la sensibilité est accrue. pour le thorium ^et l’actinium elle douent d’un urdre de grandeur

bien supérieur.

J. La méthode de sublimation a été appliquée ^à l’analyse ^{des boues} thermales de Kreuznach t’t donne par ^tonne

1.73 Ill;’; Radium.

1.88.10 mg Thorium B.

4.80.10 mg Netinium B.

6. LI teneur en radium trouvée 1...1 ,il accord

satisfaisant dBer celle If 11 qui fournit LI methode de l’emanomètre

On fait des déductions touchant les termes d’ordre

supérieur ^{des trdî, series} radioactives presentes ^dans les boues étudiées.

reçu le 23 avril 191

traduit par ^{L. Broun}