Sur le parcours des rayons α de l'uranium

HAL Id: jpa-00242232

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00242232

Submitted on 1 Jan 1907

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Sur le parcours des rayons α de l’uranium

Léon Bloch

To cite this version:

Léon Bloch. Sur le parcours des rayons α de l’uranium. Radium (Paris), 1907, 4 (4), pp.133-135.

�10.1051/radium:0190700404013300�. �jpa-00242232�

Sur le parcours ^des

rayons

Par Léon BLOCH, Agrégé de l’Université de Paris.

[Laboratoire ^de physique de la Faculté des sciences de Paris.]

Tome Quatrième. ^{4e Année. - N° 4.} Avril 1907.

LE parcours des rayons x de l’uranium ^{a été dé-} terminé par Bragg1 ^{au moyen} d’une méthode indirecte. Bragg ^{a mesuré} l’ionisatiol totale due au rayonnement de l’uranium lorsque la substance est recouverte d’un nombre variable de feuilles d’alu- minium. Il ^a calculé d’autre part ^cc que devait être cette ionisation, ^en supposant que les rayons ^u, possé-

dant dans l’air un parcours égal ^{à R,} traversent un

écran absorbant donnant lieu, _pour ^les _rayons ^nor-

lnaux, â une perte de parcours égale ^{à D. Si l’ionisa-}

tion est égale ^{à 1 à l’air libre et à i en} présence ^de l’écran, ^le rapport i I ^{est une fonction}

de D

représenter graphiquement par ^une courbe. Cher- chant alors celle des courbes théoriques qui ^coïncide

le mieux avec la courbe observée, ^{on en déduit la va-} leur convenable de R.

Nous avons pensé qu’il ^ne serait pas inutile d’éva- luer le parcours des _rayons x de l’uranium _par une

méthode plus directe. Il n’est pas possible ^d’utiliser

ici la méthode originale ^de Bragg, consistant à recou-

vrir la préparation d’un écran formé d’une foule de

petits ^tubes métalliques, ^{destinés à ne laisser} échapper

que ^les rayons ^normaux. Un filtre de ce genre réduit dans des proportions énornles la fraction du rayonne- ment utile, et, dans le cas de l’uranium, ^{nous avons}

vérifié que ^cette fraction est trop ^faible pour ^se

prêter ^{à des mesures. Il est donc} nécessaire d’opérer

sur le rayonnement total, ^et de chercher comment varie le courant recueilli quand ^on fait varier la dis- tance de la substance à la chambre d’ionisation.

Cette mcthodc offre l’inconvénient de fournir des courbes dont l’interprétation n’est pas immédiate.

Elles n’apprennent ^{rien sur la} répartition de l’ionisation le long du parcours de la particule. ^Mais elles donnent des résultats suffisamment nets en ce qui ^{concerne la}

mesure du parcours lui-même. Sitôt ^en effet que la distance de la préparation ^{a la chambre} d’ionisation atteint la valeur critique, ^{le courant commence a}

croître par suite de l’action des rayons norn1aux, et cet accroissement s’accélère très v i te à cause de l’intervention des rayons obliques. Il convient donc,

dans cette méthode, ^de prendre ^{comme valeur} du par-

cours la première pour laquelle ^{il se manifeste un}

1. AY. N. BRAGG. Tlie a Particules of Uranium and Thorium, Phil. Mag., 1906 page 754.

accroissement certain. Ce que ^{nous avons} dit plus

haut de l’affaiblissement occasionné par l’écran à tubes

montre que l’effet des _rayons normaux est d’abord très petit.

Les premières expériences ^ont été faites avec le dis-

positif ^{de la} figure 1. La chambre d’ionisation est forméc par le chapeau métallique ^{C relié à l’électro-}

Fig. ^1.

mètre et la toile métallique ^{T soudée sur} le tube de laiton lI qui repose ^sur la lame de plomb ^{P. Cette}

lame elle-même est portée ^{par un tube relié il une}

batterie d’accumulateurs. Le diamètre du tllbC H est de 60 millimètres, le diamètre de C de 12 centimètres.

Un support ^à crémaillère permet ^de déplacer T. ^{La dis-}

tance entre T et C ^a été maintenue égale ^{à 50 milli-}

mètres.

L’uranium a été employé ^sous forme de nitrate d’uranium, et a été purifié sommairement par le pro- cédé de Schlundt et Moore’ ¹ (dissolution dans l’acé- tone, filtration, agitation ^avec l’hydrate ferrique ^fraî-

chement précipité ^{et nouvelle} fitration). ^{On avait en}

vue d’éliminer les rayons 03B2, pour éviter les perturba-

tions qu’ils pouvaient ^{créer. Ce} procédé s’est montré

efficace, ^la liqueur acétonique ^ainsi préparée ^{a .’--’té} évaporée ^{sur une lame de} plomb polie, ^{et cette lame}

ne donnait plus qu’un rayonnement P insignifiant.

(Les ^filtres qui contenaient l’uranium X possédaient

1. SCHLUNDT et MOORE. Phil. Mag.. octobre 1906.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0190700404013300

tal-

d’équilibre radioactif le rayonnement 03B2 ^{de l’uranium et de} pénétrer dans la chambre d’ionisation.

n’est pas important, ^{et l’on a} pu ^{se servir sans incon-} dù prendre ^{une toile} métallique ^{à maille}

vénient de la liqueur acétouique ^dont il vient d’être pour ^{éviter un} trop grand affaiblisse

parlé 3 ^{semaines ou un mois} après ^sa préparation, ^effets, et cette toile, suffisante pour ^assurer c’est-à-dire lorsque l’uranium X s’y ^{est de nouveau mité du} champ ^{dans la} région ^CT, n’est pas reformé en quantité ^notable. pour ^{éviter toute} diffusion.

Pour faire varier la distance de l’uranium à la Pour évaluer l’importance de la dilfusion tion (laine ^de plomb ^{de 1} millimètre d’épaisseu

de 6 centimètres de diamètre) ^soit directement

la légère excavation ménagée ^{au centre de P, soi]}

des cales de laiton de 5 millimètres de hauteur c

tement, La figure ¹ représente ^{la lame U supp} par 5 ^{cales de ce} genre, la distance ^{entre » et ’} alors égale ^{à 51 - 5.5111m. = 36Bllm. Pour chaque}

tance, ^unc partie seulelnent du parcours des rayc

s’accomplit ^en dehors de la toile métallique, ^c’e

dire dans la chambre d’ionisation. On a lnesur courants correspondants ^a chaque ^{distance, le vo} appliqué ^sur le condensateur C T étant de 440 c’est-à-dire, ^{comme on l’a} vérifié, ^suffisant

assurer la saturation,

On a mesuré le temps mis par le spot ^{de l’}

tromètre pour ^se déplacer de 250 divisions.

Voici les résultats obtenus dans ^{une série} de lect

DISTANCE D

EN MM. IONS POSITIFS IONS NÉGATl

51 250" 515"

41 215" 225"

51 ’102" 114"

21 40 1/2" ^55"

11 21" 24"

1 20 1/2" ^25"

Les courbes correspondantes ^{sont tracées s-} fig. ^{2. Elles montrent toutes deux un accroisse}

100

80

larts égsüf ^Ions p sitifa 60

40

20

0 1 2 3 4 5 1 2 3 4

Distance ^{en cm.}

Fig. ^2.

marqué de l’ionisation pour la distance 3em, correspond ^{bien au} parcours indiqué par Bragg.

Les mesures précédentes ^ont été f’aites dans 1 thèse qu’aucun ^des ions formés _par les _rayons c

ir et diirérent de celui de la fig. 1. Au licu de _{faire rel} dans la préparation ^{sur un} support métallique ^relié

t sur toile, ^{on l’a} placée ^{sur un} disque d’ébonite permc

exac- de la maintenir au sol, quand ^{la toile} métalliqu

ortee chargée. ^Le disque ^{d’ébonite est} percé ^{en son c}

1’ est d’un trou qui porte ^{un contact} métallique, ^auqul

dis- soudé un fil relié au sol. Le voltage de 440 volt

ons 03B1 est appliqué ^{en CT se trouve} alors aussi appliqué

ti on = 9

V ⁼ 440 VOLTS. - IONS POSITIFS

ur la

ement D LIi MM. URANIUM AU SOl URANIUM CHAI

53 7 ’10" 165"

43 700" 130"

38 630" 52"

33 525" 31"

28 490" (?) 191/2"

23 320" 141/2"

18 122" 111/2/1

13 58" 9 1 2"

8 32" 9 1 2"

:3 18 1 2 9 11/2"

5

On a lu successivement pour chaque ^distanc

deux courants obtenus avec la préparation ^relié j, qui ^{toile ou reliée au sol.}

Les courbes de la figure 5 qui représenter

’hypo ^résultats correspondent ^{l’une au cas où la dif}

x dans _{n’a pas} lieu (courbe A), ^{F autre au cas où la dif}

135

a lieu (courbe 1;). On voit que l’importance ^{de ladif-}

i’usion est très grande. ^Elle donne lieu à mc ascen-

sion prématurée de la courbe. La courbe A présente

Fig. 5.

un coude beaucoup plus ^net que cenedelangure ^{2 et}

aussi _que les courbes théoriques ^{dont se sert} Bragg.

En vertu de la remarque faite ci-dessus, ^il convient de

mesurer le parcours par la distance qui ^{donne un}

accroissement d’ionisation faible mais certain. On trouve encore un nombre voisin de 5"’B5 ^bien que la dinusion ^se fasse déjà ^{scntir a uiie distance} supérieure a 4 centimètres.

Nous avons complété ^ces expériences ^{en faisant une}

dernière série avec un dispositif ^{semblable au} prucé- dent, mais de dimensions encore plus grandes. ^{La lame}

active aie centimètres de diamètre, ^{la toile métal-} liquc ^{en a 8} seulement, ^{elle recouvre la} partie ^ceci-

trale d’une couronne circulaire en zinc de 18 centi- mètre de diamètre. Le but de ce dispositif ^était

d’obtenir que chaque élément de surface de la toile

métallique ^{fut « éclairé »} uniformément par la sub- stance radioactive, ^celle-ci pouvant ^{être considérée}

comme de largeur indéfinie. Un calcul simple ^montre alors, ^la couche acli i e étant supposée ^très mince, qu’on peut ^{obteuir cc} priori l’expression ^{du courant en fonc-} tion ; ^{10 du nombre des} particules émiscs par unité

d’angle ^{solidc; 2° de la loi de} Bragg rcliant 1 Ïonisa- tion due à une particule ^{« a la distance} (lu’ellc ^a

franchie dans l’air. En appelant ^{x cette distance, i le}

courant correspondant, et y l’ordonnée de la courhe de

Bragg, ^on doit avoir Y-x dx 2. La courbe ainsi con-

struitc. d’une façon nécessairement très grossière, rappelle par ^sa forme les courbes de Bragg.

1907.

Sur la concentration du

polonium

Par P. RAZET,

Ancien élève de l’École de Physique ^et de Chimie de Paris.

1. ^- Séparation ^du polonium.

L polonium, produit ^de décomposition ^{du ra-}

dium, ^{se rencontre dans la} plupart ^{des miné-}

raux qui renferment de l’uranium. Qlmecurie ¹ l’a découvert dans les résidus du traitement des pech-

blendes de Joachinlstal. Quand ^{on traite ces résidus}

pour ^en extraire les corps radioactifs, ^on sépare, ^sui-

vant la méthode analytique ordinaire, ^des sulfures, des oxydes, ^des carbonates ; ^le polonium ^{se trouve,}

avec le plomb radioactif, ^{dans les} sulfures; ^les oxydes

renferment l’uranium, l’actinium et le thorium;’ ^les

carbonates contiennent le radium.

Les résidus de Joachinlstal, dont l’activité est envi-

1. Mme CURIE. C. R., juillet 1898. Thèse de doctorat.

ron 3 fois celle de l’uranium, ^donnent des sulfures de bismuth polonifères ^et plonlbifércs d’activité 10 environ. Il faut alors séparer ^le polonium ^du plomb, puis concentrer l’activité sur une faible portion ^{de la}

substance. La séparation du bismuth et du plomb

s’effectue assez aisément, par dissolution du plomb

dans la soude caustique, ^et par précipitation répétée

de la solution nitrique de bismuth par l’eau ^i.

La séparation peut ^{aussi se} faire par entraînement

avec des corps de la famille du platine qu’on ^introduit

dans la solution et qu’on précipite ensuite par ^un réducteur2.

1. 3!DJC CURIE. Phys. ZeitschJ’., 1906, ^n° 6; ^le Radium, III, page 115, et II, _{page 360.}

2. HOFFMANN, GONDER et WOLFL. Ann. (1. lilysik., ^1904,

page 615 ; ^{le Radium.} II, page 560.