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You may copy it, give it away or +re-use it under the terms of the Project Gutenberg License included +with this eBook or online at www.gutenberg.org + + + + + +Title: Recherches sur les substances radioactives + + +Author: Marie Curie + + + +Release Date: July 16, 2013 [eBook #43233] + +Language: French + +Character set encoding: UTF-8 + + +***START OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK RECHERCHES SUR LES SUBSTANCES +RADIOACTIVES*** + + +E-text prepared by Claudine Corbasson and the Online Distributed +Proofreading Team (http://www.pgdp.net) from page images generously made +available by Internet Archive (http://archive.org) + + + +Note: Project Gutenberg also has an HTML version of this + file which includes the original illustrations. + See 43233-h.htm or 43233-h.zip: + (http://www.gutenberg.org/files/43233/43233-h/43233-h.htm) + or + (http://www.gutenberg.org/files/43233/43233-h.zip) + + + Images of the original pages are available through + Internet Archive. See + http://archive.org/details/recherchessurles00curi + + + Au lecteur + + Les mots en gras dans l'original sont entourés par des =. + + + + + +RECHERCHES SUR LES SUBSTANCES RADIOACTIVES. + +THÈSE PRÉSENTÉE A LA FACULTÉ DES SCIENCES DE PARIS +POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR ÈS SCIENCES PHYSIQUES; + +PAR + +Mme SKLODOWSKA CURIE. + +DEUXIÈME ÉDITION, REVUE ET CORRIGÉE. + + + + + + + +[Illustration] + +PARIS, +GAUTHIER-VILLARS, IMPRIMEUR-LIBRAIRE +DU BUREAU DES LONGITUDES, DE L'ÉCOLE POLYTECHNIQUE, +Quai des Grands-Augustins, 55. +1904 + +PARIS.--IMPRIMERIE GAUTHIER-VILLARS, +35119 Quai des Grands-Augustins, 55. + + + + +RECHERCHES +SUR LES +SUBSTANCES RADIOACTIVES. + + + + +INTRODUCTION. + + +Le présent travail a pour but d'exposer les recherches que je poursuis +depuis plus de 4 ans sur les substances radioactives. J'ai commencé ces +recherches par une étude du rayonnement uranique qui a été découvert par +M. Becquerel. Les résultats auxquels ce travail me conduisit parurent +ouvrir une voie si intéressante, qu'abandonnant ses travaux en train, +M. Curie se joignit à moi, et nous réunîmes nos efforts en vue d'aboutir +à l'extraction des substances radioactives nouvelles et de poursuivre +leur étude. + +Dès le début de nos recherches nous avons cru devoir prêter des +échantillons des substances découvertes et préparées par nous à quelques +physiciens, en premier lieu à M. Becquerel, à qui est due la découverte +des rayons uraniques. Nous avons ainsi nous-mêmes facilité les +recherches faites par d'autres que nous sur les substances radioactives +nouvelles. A la suite de nos premières publications, M. Giesel en +Allemagne se mit d'ailleurs aussi à préparer de ces substances et en +prêta des échantillons à plusieurs savants allemands. Ensuite ces +substances furent mises en vente en France et en Allemagne, et le sujet +prenant de plus en plus d'importance donna lieu à un mouvement +scientifique, de sorte que de nombreux Mémoires ont paru et paraissent +constamment sur les corps radioactifs, principalement à l'étranger. Les +résultats des divers travaux français et étrangers sont nécessairement +enchevêtrés, comme pour tout sujet d'études nouveau et en voie de +formation. L'aspect de la question se modifie, pour ainsi dire, de jour +en jour. + +Cependant, au point de vue chimique, un point est définitivement établi; +_c'est l'existence d'un élément nouveau fortement radioactif: le +radium_. La préparation du chlorure de radium pur et la détermination du +poids atomique du radium constituent la partie la plus importante de mon +travail personnel. En même temps que ce travail ajoute aux corps simples +actuellement connus avec certitude un nouveau corps simple de propriétés +très curieuses, une nouvelle méthode de recherches chimiques se trouve +établie et justifiée. Cette méthode, basée sur la radioactivité, +considérée comme une propriété atomique de la matière, est précisément +celle qui nous a permis, à M. Curie et moi, de découvrir l'existence du +radium. + +Si, au point de vue chimique, la question que nous nous sommes +primitivement posée peut être considérée comme résolue, l'étude des +propriétés physiques des substances radioactives est en pleine +évolution. Certains points importants ont été établis, mais un grand +nombre de conclusions portent encore le caractère du provisoire. Cela +n'a rien d'étonnant, si l'on considère la complexité des phénomènes +auxquels donne lieu la radioactivité et les différences qui existent +entre les diverses substances radioactives. Les recherches des divers +physiciens qui étudient ces substances viennent constamment se +rencontrer et se croiser. Tout en cherchant à me conformer au but précis +de ce travail et à exposer surtout mes propres recherches, j'ai été +obligée d'exposer en même temps les résultats d'autres travaux dont la +connaissance est indispensable. + +J'ai d'ailleurs désiré faire de ce travail un Mémoire d'ensemble sur +l'état actuel de la question. + +J'ai exécuté ce Travail dans les laboratoires de l'École de Physique et +de Chimie industrielles de la Ville de Paris avec l'autorisation de +Schützenberger, le regretté Directeur de cette École, et de M. Lauth, le +Directeur actuel. Je tiens à exprimer ici toute ma reconnaissance pour +l'hospitalité bienveillante que j'ai reçue dans cette École. + + +HISTORIQUE. + +La découverte des phénomènes de la radioactivité se rattache aux +recherches poursuivies depuis la découverte des rayons Röntgen sur les +effets photographiques des substances phosphorescentes et fluorescentes. + +Les premiers tubes producteurs de rayons Röntgen étaient ces tubes sans +anticathode métallique. La source de rayons Röntgen se trouvait sur la +paroi de verre frappée par les rayons cathodiques; en même temps cette +paroi était vivement fluorescente. On pouvait alors se demander si +l'émission de rayons Röntgen n'accompagnait pas nécessairement la +production de la fluorescence, quelle que fût la cause de cette +dernière. Cette idée a été énoncée tout d'abord par M. Henri +Poincaré[1]. + + [1] _Revue générale des Sciences_, 30 janvier 1896. + +Peu de temps après, M. Henry annonça qu'il avait obtenu des impressions +photographiques au travers du papier noir à l'aide du sulfure de zinc +phosphorescent[2]. M. Niewenglowski obtint le même phénomène avec du +sulfure de calcium exposé à la lumière[3]. Enfin, M. Troost obtint de +fortes impressions photographiques avec de la blende hexagonale +artificielle phosphorescente agissant au travers du papier noir et un +gros carton[4]. + + [2] _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 312. + + [3] _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 386. + + [4] _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 564. + +Les expériences qui viennent d'être citées n'ont pu être reproduites +malgré les nombreux essais faits dans ce but. On ne peut donc nullement +considérer comme prouvé que le sulfure de zinc et le sulfure de calcium +soient capables d'émettre, sous l'action de la lumière, des radiations +invisibles qui traversent le papier noir et agissent sur les plaques +photographiques. + +M. Becquerel a fait des expériences analogues sur les sels d'uranium +dont quelques-uns sont fluorescents[5]. Il obtint des impressions +photographiques au travers du papier noir avec le sulfate double +d'uranyle et de potassium. + + [5] BECQUEREL, _Comptes rendus_, 1896 (plusieurs Notes). + +M. Becquerel crut d'abord que ce sel, qui est fluorescent, se comportait +comme le sulfure de zinc et le sulfure de calcium dans les expériences +de MM. Henry, Niewenglowski et Troost. Mais la suite de ses expériences +montra que le phénomène observé n'était nullement relié à la +fluorescence. Il n'est pas nécessaire que le sel soit éclairé; de plus, +l'uranium et tous ses composés, fluorescents ou non, agissent de même, +et l'uranium métallique est le plus actif. M. Becquerel trouva ensuite +qu'en plaçant les composés d'urane dans l'obscurité complète, ils +continuent à impressionner les plaques photographiques au travers du +papier noir pendant des années. M. Becquerel admit que l'uranium et ses +composés émettent des rayons particuliers: _rayons uraniques_. Il prouva +que ces rayons peuvent traverser des écrans métalliques minces et qu'ils +déchargent les corps électrisés. Il fit aussi des expériences d'après +lesquelles il conclut que les rayons uraniques éprouvent la réflexion, +la réfraction et la polarisation. + +Les travaux d'autres physiciens (Elster et Geitel, lord Kelwin, Schmidt, +Rutherford, Beattie et Smoluchowski) sont venus confirmer et étendre les +résultats des recherches de M. Becquerel, sauf en ce qui concerne la +réflexion, la réfraction et la polarisation des rayons uraniques, +lesquels, à ce point de vue, se comportent comme les rayons Röntgen, +comme cela a été reconnu par M. Rutherford d'abord et ensuite par M. +Becquerel lui-même. + + + + +CHAPITRE I. + +RADIOACTIVITÉ DE L'URANIUM ET DU THORIUM. +MINÉRAUX RADIOACTIFS. + + +_Rayons de Becquerel._--Les _rayons uraniques_, découverts par M. +Becquerel, impressionnent les plaques photographiques à l'abri de la +lumière; ils peuvent traverser toutes les substances solides, liquides +et gazeuses, à condition que l'épaisseur en soit suffisamment faible; en +traversant les gaz, ils les rendent faiblement conducteurs de +l'électricité[6]. + + [6] BECQUEREL, _Comptes rendus_, 1896 (plusieurs Notes). + +Ces propriétés des composés d'urane ne sont dues à aucune cause +excitatrice connue. Le rayonnement semble spontané; il ne diminue point +d'intensité quand on conserve les composés d'urane dans l'obscurité +complète pendant des années; il ne s'agit donc pas là d'une +phosphorescence particulière produite par la lumière. + +La spontanéité et la constance du rayonnement uranique se présentaient +comme un phénomène physique tout à fait extraordinaire. M. Becquerel a +conservé un morceau d'uranium pendant plusieurs années dans l'obscurité +et il a constaté qu'au bout de ce temps l'action sur la plaque +photographique n'avait pas varié sensiblement. MM. Elster et Geitel ont +fait une expérience analogue et ont trouvé également que l'action était +constante[7]. + + [7] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXVIII, p. 771.--ELSTER et + GEITEL, _Beibl._, t. XXI, p. 455. + +J'ai mesuré l'intensité du rayonnement de l'uranium en utilisant +l'action de ce rayonnement sur la conductibilité de l'air. La méthode de +mesures sera exposée plus loin. J'ai ainsi obtenu des nombres qui +prouvent la constance du rayonnement dans les limites de précision des +expériences, c'est-à-dire à 2 pour 100 ou 3 pour 100 près[8]. + + [8] Mme CURIE, _Revue générale des Sciences_, janvier 1899. + +On utilisait pour ces mesures un plateau métallique recouvert d'une +couche d'uranium en poudre; ce plateau n'était d'ailleurs pas conservé +dans l'obscurité, cette condition s'étant montrée sans importance +d'après les observateurs cités précédemment. Le nombre des mesures +effectuées avec ce plateau est très grand, et actuellement ces mesures +portent sur un intervalle de temps de 5 années. + +Des recherches furent faites pour reconnaître si d'autres substances +peuvent agir comme les composés d'urane. M. Schmidt publia le premier +que le thorium et ses composés possèdent également cette faculté[9]. Un +travail analogue fait en même temps m'a donné le même résultat. J'ai +publié ce travail, n'ayant pas encore eu connaissance de la publication +de M. Schmidt[10]. + + [9] SCHMIDT, _Wied. Ann._, t. LXV, p. 141. + + [10] Mme CURIE, _Comptes rendus_, avril 1898. + +Nous dirons que l'uranium, le thorium et leurs composés émettent des +_rayons de Becquerel_. J'ai appelé _radioactives_ les substances qui +donnent lieu à une émission de ce genre[11]. Ce nom a été depuis +généralement adopté. + + [11] P. CURIE et Mme CURIE, _Comptes rendus_, 18 juillet 1898. + +Par leurs effets photographiques et électriques les rayons de Becquerel +se rapprochent des rayons de Röntgen. Ils ont aussi, comme ces derniers, +la faculté de traverser toute matière. Mais leur pouvoir de pénétration +est extrêmement différent: les rayons de l'uranium et du thorium sont +arrêtés par quelques millimètres de matière solide et ne peuvent +franchir dans l'air une distance supérieure à quelques centimètres; +tout au moins en est-il ainsi pour la grosse partie du rayonnement. + +Les travaux de divers physiciens, et, en premier lieu, de M. Rutherford, +ont montré que les rayons de Becquerel n'éprouvent ni réflexion +régulière, ni réfraction, ni polarisation[12]. + + [12] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier 1899. + +Le faible pouvoir pénétrant des rayons uraniques et thoriques conduirait +à les assimiler aux rayons secondaires qui sont produits par les rayons +Röntgen, et dont l'étude a été faite par M. Sagnac[13], plutôt qu'aux +rayons Röntgen eux-mêmes. + + [13] SAGNAC, _Comptes rendus_, 1897, 1898, 1899 (plusieurs Notes). + +D'autre part, on peut chercher à rapprocher les rayons de Becquerel de +rayons cathodiques se propageant dans l'air (rayons de Lenard). On sait +aujourd'hui que ces divers rapprochements sont tous légitimes. + + +_Mesure de l'intensité du rayonnement._--La méthode employée consiste +à mesurer la conductibilité acquise par l'air sous l'action des +substances radioactives; cette méthode a l'avantage d'être rapide et de +fournir des nombres qu'on peut comparer entre eux. L'appareil que j'ai +employé à cet effet se compose essentiellement d'un condensateur à +plateaux AB (_fig._ 1). La substance active finement pulvérisée est +étalée sur le plateau B; elle rend conducteur l'air entre les plateaux. +Pour mesurer cette conductibilité, on porte le plateau B à un potentiel +élevé, en le reliant à l'un des pôles d'une batterie de petits +accumulateurs P, dont l'autre pôle est à la terre. Le plateau A étant +maintenu au potentiel du sol par le fil CD, un courant électrique +s'établit entre les deux plateaux. Le potentiel du plateau A est indiqué +par un électromètre E. Si l'on interrompt en C la communication avec le +sol, le plateau A se charge, et cette charge fait dévier l'électromètre. +La vitesse de la déviation est proportionnelle à l'intensité du courant +et peut servir à la mesurer. + +[Illustration: Fig. 1.] + +Mais il est préférable de faire cette mesure en compensant la charge que +prend le plateau A, de manière à maintenir l'électromètre au zéro. Les +charges, dont il est question ici, sont extrêmement faibles; elles +peuvent être compensées au moyen d'un quartz piézo-électrique Q, dont +une armature est reliée au plateau A, et l'autre armature est à terre. +On soumet la lame de quartz à une traction connue produite par des poids +placés dans un plateau π; cette traction est établie progressivement et +a pour effet de dégager progressivement une quantité d'électricité +connue pendant un temps qu'on mesure. L'opération peut être réglée de +telle manière, qu'il y ait à chaque instant compensation entre la +quantité d'électricité qui traverse le condensateur et celle de signe +contraire que fournit le quartz[14]. On peut ainsi mesurer _en valeur +absolue_ la quantité d'électricité qui traverse le condensateur pendant +un temps donné, c'est-à-dire l'_intensité du courant_. La mesure est +indépendante de la sensibilité de l'électromètre. + + [14] On arrive très facilement à ce résultat en soutenant le poids à + la main et en ne le laissant peser que progressivement sur le plateau + π, et cela de manière à maintenir l'image de l'électromètre au zéro. + Avec un peu d'habitude on prend très exactement le tour de main + nécessaire pour réussir cette opération. Cette méthode de mesure des + faibles courants a été décrite par M. J. Curie dans sa thèse. + +En effectuant un certain nombre de mesures de ce genre, on voit que la +radioactivité est un phénomène susceptible d'être mesuré avec une +certaine précision. Elle varie peu avec la température, elle est à peine +influencée par les oscillations de la température ambiante; elle n'est +pas influencée par l'éclairement de la substance active. L'intensité du +courant qui traverse le condensateur augmente avec la surface des +plateaux. Pour un condensateur donné et une substance donnée le courant +augmente avec la différence de potentiel qui existe entre les plateaux, +avec la pression du gaz qui remplit le condensateur et avec la distance +des plateaux (pourvu que cette distance ne soit pas trop grande par +rapport au diamètre). Toutefois, pour de fortes différences de +potentiel, le courant tend vers une valeur limite qui est pratiquement +constante. C'est le _courant de saturation_ ou _courant limite_. De même +pour une certaine distance des plateaux assez grande, le courant ne +varie plus guère avec cette distance. C'est le courant obtenu dans ces +conditions qui a été pris comme mesure de radioactivité dans mes +recherches, le condensateur étant placé dans l'air à la pression +atmosphérique. + +Voici, à titre d'exemple, des courbes qui représentent l'intensité du +courant en fonction du champ moyen établi entre les plateaux pour deux +distances des plateaux différentes. Le plateau B était recouvert d'une +couche mince d'uranium métallique pulvérisé; le plateau A, réuni à +l'électromètre, était muni d'un anneau de garde. + +La figure 2 montre que l'intensité du courant devient constante pour les +fortes différences de potentiel entre les plateaux. La figure 3 +représente les mêmes courbes à une autre échelle, et comprend seulement +les résultats relatifs aux faibles différences de potentiel. Au début, +la courbe est rectiligne; le quotient de l'intensité du courant par la +différence de potentiel est constant pour les tensions faibles, et +représente la conductance initiale entre les plateaux. + +[Illustration: Fig. 2.] + +[Illustration: Fig. 3.] + +On peut donc distinguer deux constantes importantes caractéristiques du +phénomène observé: 1º la _conductance initiale_ pour différences de +potentiel faibles; 2º le _courant limite_ pour différences de potentiel +fortes. C'est le courant limite qui a été adopté comme mesure de la +radioactivité. + +En plus de la différence de potentiel que l'on établit entre les +plateaux, il existe entre ces derniers une force électromotrice de +contact, et ces deux causes de courant ajoutent leurs effets; c'est +pourquoi la valeur absolue de l'intensité du courant change avec le +signe de la différence de potentiel extérieure. Toutefois, pour des +différences de potentiel notables, l'effet de la force électromotrice de +contact est négligeable, et l'intensité du courant est alors la même, +quel que soit le sens du champ entre les plateaux. + +L'étude de la conductibilité de l'air et d'autres gaz soumis à l'action +des rayons de Becquerel a été faite par plusieurs physiciens[15]. Une +étude très complète du sujet a été publiée par M. Rutherford[16]. + + [15] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXIV, p. 800, 1897.--KELWIN, + BEATTIE et SMOLAN, _Nature_, t. LVI, 1897.--BEATTIE et SMOLUCHOWSKI, + _Phil. Mag._, t. XLIII, p. 418. + + [16] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier, 1899. + +Les lois de la conductibilité produite dans les gaz par les rayons de +Becquerel sont les mêmes que celles trouvées avec les rayons Röntgen. Le +mécanisme du phénomène paraît être le même dans les deux cas. La théorie +de l'ionisation des gaz par l'effet des rayons Röntgen ou Becquerel rend +très bien compte des faits observés. Cette théorie ne sera pas exposée +ici. Je rappellerai seulement les résultats auxquels elle conduit: + +1º Le nombre d'ions produits par seconde dans le gaz est considéré comme +proportionnel à l'énergie du rayonnement absorbé par le gaz; + +2º Pour obtenir le courant limite relatif à un rayonnement donné, il +faut, d'une part, faire absorber intégralement ce rayonnement par le +gaz, en employant une masse absorbante suffisante; d'autre part, il faut +utiliser pour la production du courant tous les ions créés, en +établissant un champ électrique assez fort pour que le nombre des ions +qui se recombinent devienne une fraction insignifiante du nombre total +des ions produits dans le même temps, qui sont presque tous entraînés +par le courant et amenés aux électrodes. Le champ électrique moyen +nécessaire pour obtenir ce résultat est d'autant plus élevé que +l'ionisation est plus forte. + +D'après des recherches récentes de M. Townsend, le phénomène est plus +complexe quand la pression du gaz est faible. Le courant semble d'abord +tendre vers une valeur limite constante quand la différence de potentiel +augmente; mais, à partir d'une certaine différence de potentiel, le +courant recommence à croître avec le champ, et cela avec une rapidité +très grande. M. Townsend admet que cet accroissement est dû à une +ionisation nouvelle produite par les ions eux-mêmes quand ceux-ci, sous +l'action du champ électrique, prennent une vitesse suffisante pour +qu'une molécule du gaz, rencontrée par un de ces projectiles, se trouve +brisée et divisée en ses ions constituants. Un champ électrique intense +et une pression faible favorisent cette ionisation par les ions déjà +présents, et, aussitôt que celle-ci commence à se produire, l'intensité +du courant croît constamment avec le champ moyen entre les plateaux[17]. +Le courant limite ne saurait donc être obtenu qu'avec des causes +ionisantes, dont l'intensité ne dépasse pas une certaine valeur, de +telle façon que la saturation corresponde à des champs pour lesquels +l'ionisation par choc des ions ne peut encore avoir lieu. Cette +condition se trouvait réalisée dans mes expériences. + + [17] TOWNSEND, _Phil. Mag._, 1901, 6e série, t. I, p. 198. + +L'ordre de grandeur des courants de saturation que l'on obtient avec les +composés d'urane est de 10^{-11} ampères pour un condensateur dont les +plateaux ont 8cm de diamètre et sont distants de 3cm. Les composés de +thorium donnent lieu à des courants du même ordre de grandeur, et +l'activité des oxydes d'uranium et de thorium est très analogue. + + +_Radioactivité des composés d'uranium et de thorium._--Voici les nombres +que j'ai obtenus avec divers composés d'urane; je désigne par _i_ +l'intensité du courant en ampères: + + _i_ × 10^{11}. + + Uranium métallique (contenant un peu + de carbone) 2,3 + Oxyde d'urane noir U_2 O_5 2,6 + Oxyde d'urane vert U_3 O_4 1,8 + Acide uranique hydraté 0,6 + Uranate de sodium 1,2 + Uranate de potassium 1,2 + Uranate d'ammonium 1,3 + Sulfate uraneux 0,7 + Sulfate d'uranyle et de potassium 0,7 + Azotate d'uranyle 0,7 + Phosphate de cuivre et d'uranyle 0,9 + Oxysulfure d'urane 1,2 + +L'épaisseur de la couche du composé d'urane employé a peu d'influence, +pourvu que la couche soit continue. Voici quelques expériences à ce +sujet: + + Épaisseur + de la couche. _i_ × 10^{11}. + mm + Oxyde d'urane 0,5 2,7 + » 3,0 3,0 + Uranate d'ammonium 0,5 1,3 + » 3,0 1,4 + +On peut conclure de là, que l'absorption des rayons uraniques par la +matière qui les émet est très forte, puisque les rayons venant des +couches profondes ne peuvent pas produire d'effet notable. + +Les nombres que j'ai obtenus avec les composés de thorium[18] m'ont +permis de constater: + +1º Que l'épaisseur de la couche employée a une action considérable, +surtout avec l'oxyde; + +2º Que le phénomène n'est régulier que si l'on emploie une couche active +mince (0mm,25 par exemple). Au contraire, quand on emploie une couche de +matière épaisse (6mm), on obtient des nombres oscillant entre des +limites étendues, surtout dans le cas de l'oxyde: + + Épaisseur + de la couche. _i_ × 10^{11}. + mm + Oxyde de thorium 0,25 2,2 + » 0,5 2,5 + » 2,5 4,7 + » 3,0 5,5 en moyenne + » 6,0 5,5 » + Sulfate de thorium 0,25 0,8 + +Il y a dans la nature du phénomène une cause d'irrégularités qui +n'existe pas dans le cas des composés d'urane. Les nombres obtenus pour +une couche d'oxyde de 6mm d'épaisseur variaient entre 3,7 et 7,3. + + [18] Mme CURIE, _Comptes rendus_, avril 1898. + +Les expériences que j'ai faites sur l'absorption des rayons uraniques et +thoriques ont montré que les rayons thoriques sont plus pénétrants que +les rayons uraniques et que les rayons émis par l'oxyde de thorium en +couche épaisse sont plus pénétrants que ceux qu'il émet en couche mince. +Voici, par exemple, les nombres qui indiquent la fraction du +rayonnement que transmet une lame d'aluminium dont l'épaisseur est +0mm,01: + + Fraction + du rayonnement + transmise + Substance rayonnante. par la lame. + Uranium 0,18 + Oxyde d'urane U_2 O_5 0,20 + Uranate d'ammonium 0,20 + Phosphate d'urane et de cuivre 0,21 + mm + Oxyde de thorium sous épaisseur. 0,25 0,38 + » » 0,5 0,47 + » » 3,0 0,70 + » » 6,0 0,70 + Sulfate de thorium 0,25 0,38 + +Avec les composés d'urane, l'absorption est la même quel que soit le +composé employé, ce qui porte à croire que les rayons émis par les +divers composés sont de même nature. + +Les particularités de la radiation thorique ont été l'objet de +publications très complètes. M. Owens[19] a montré que la constance du +courant n'est obtenue qu'au bout d'un temps assez long en appareil clos, +et que l'intensité du courant est fortement réduite par l'action d'un +courant d'air (ce qui n'a pas lieu pour les composés d'uranium). M. +Rutherford a fait des expériences analogues et les a interprétées en +admettant que le thorium et ses composés émettent non seulement des +rayons de Becquerel, mais encore une _émanation,_ constituée par des +particules extrêmement ténues, qui restent radioactives pendant quelque +temps après leur émission et peuvent être entraînées par un courant +d'air[20]. + + [19] OWENS, _Phil. Mag._, octobre 1899. + + [20] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier 1900. + +Les caractères de la radiation thorique qui sont relatifs à l'influence +de l'épaisseur de la couche employée et à l'action des courants d'air +ont une liaison étroite avec le phénomène de la _radioactivité induite +et de sa propagation de proche en proche_. Ce phénomène a été observé +pour la première fois avec le radium et sera décrit plus loin. + +La radioactivité des composés d'uranium et de thorium se présente comme +une _propriété atomique_. M. Becquerel avait déjà observé que tous les +composés d'uranium sont actifs et avait conclu que leur activité était +due à la présence de l'élément uranium; il a montré également que +l'uranium était plus actif que ses sels[21]. J'ai étudié à ce point de +vue les composés de l'uranium et du thorium et j'ai fait un grand nombre +de mesures de leur activité dans diverses conditions. Il résulte de +l'ensemble de ces mesures que la radioactivité de ces substances est +bien effectivement une propriété atomique. Elle semble ici liée à la +présence des atomes des deux éléments considérés et n'est détruite ni +par les changements d'état physique ni par les transformations +chimiques. Les combinaisons chimiques et les mélanges contenant de +l'uranium ou du thorium sont d'autant plus actifs qu'ils contiennent une +plus forte proportion de ces métaux, toute matière inactive agissant à +la fois comme matière inerte et matière absorbant le rayonnement. + + [21] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 1086. + + +_La radioactivité atomique est-elle un phénomène général?_--Comme il a +été dit plus haut, j'ai cherché si d'autres substances que les composés +d'uranium et de thorium étaient radioactives. J'ai entrepris cette +recherche dans l'idée qu'il était fort peu probable que la +radioactivité, considérée comme propriété atomique, appartînt à une +certaine espèce de matière, à l'exclusion de toute autre. Les mesures +que j'ai faites me permettent de dire que pour les éléments chimiques +actuellement considérés comme tels, y compris les plus rares et les plus +hypothétiques, les composés étudiés par moi ont été toujours au moins +100 fois moins actifs dans mon appareil que l'uranium métallique. Dans +le cas des éléments répandus, j'ai étudié plusieurs composés; dans le +cas des corps rares, j'ai étudié les composés que j'ai pu me procurer. + +Voici la liste des substances qui ont fait partie de mon étude sous +forme d'élément ou de combinaison: + +1º Tous les métaux ou métalloïdes que l'on trouve facilement et +quelques-uns, plus rares, produits purs, provenant de la collection de +M. Etard, à l'École de Physique et de Chimie industrielles de la Ville +de Paris; + +2º Les corps rares suivants: gallium, germanium, néodyme, praséodyme, +niobium, scandium, gadolinium, erbium, samarium et rubidium +(échantillons prêtés par M. Demarçay); yttrium, ytterbium avec nouvel +erbium [échantillons prêtés par M. Urbain[22]]; + + [22] Je suis très reconnaissante aux savants cités plus haut, auxquels + je dois des échantillons qui ont servi pour mon étude. Je remercie + également M. Moissan qui a bien voulu donner pour cette étude de + l'uranium métallique. + +3º Un grand nombre de roches et de minéraux. + +Dans les limites de sensibilité de mon appareil je n'ai pas trouvé de +substance simple autre que l'uranium et le thorium, qui soit douée de +radioactivité atomique. Il convient toutefois de dire quelques mots sur +ce qui est relatif au phosphore. Le phosphore blanc humide, placé entre +les plateaux du condensateur, rend conducteur l'air entre les +plateaux[23]. Toutefois, je ne considère pas ce corps comme radioactif à +la façon de l'uranium et du thorium. Le phosphore, en effet, dans ces +conditions, s'oxyde et émet des rayons lumineux, tandis que les composés +d'uranium et de thorium sont radioactifs sans éprouver aucune +modification chimique appréciable par les moyens connus. De plus, le +phosphore n'est actif ni à l'état de phosphore rouge, ni à l'état de +combinaison. + + [23] ELSTER et GEITEL, _Wied. Ann._, 1890. + +Dans un travail récent, M. Bloch vient de montrer que le phosphore, en +s'oxydant en présence de l'air, donne naissance à des ions très peu +mobiles qui rendent l'air conducteur et provoquent la condensation de la +vapeur d'eau[24]. + + [24] BLOCH, _Société de Physique_, 6 février 1903. + +Certains travaux récents conduiraient à admettre que la radioactivité +appartient à toutes les substances à un degré extrêmement faible[25]. +L'identité de ces phénomènes très faibles avec les phénomènes de la +radioactivité atomique ne peut encore être considérée comme établie. + + [25] MAC LENNAN et BURTON, _Phil. Mag._, juin 1903.--STRUTT, _Phil. + Mag._, juin 1903.--LESTER COOKE, _Phil. Mag._, octobre 1903. + +L'uranium et le thorium sont les deux éléments qui possèdent les plus +forts poids atomiques (240 et 232); ils se rencontrent fréquemment dans +les mêmes minéraux. + + +_Minéraux radioactifs._--J'ai examiné dans mon appareil plusieurs +minéraux[26]; certains d'entre eux se sont montrés actifs, entre autres +la pechblende, la chalcolite, l'autunite, la monazite, la thorite, +l'orangite, la fergusonite, la clévéite, etc. Voici un Tableau qui donne +en ampères l'intensité _i_ du courant obtenu avec l'uranium métallique +et avec divers minéraux. + + _i_ × 10^{11}. + Uranium 2,3 + Pechblende de Johanngeorgenstadt 8,3 + » de Joachimsthal 7,0 + Pechblende de Pzibran 6,5 + » de Cornwallis 1,6 + Clévéite 1,4 + Chalcolite 5,2 + Autunite 2,7 + { 0,1 + { 0,3 + Thorites diverses { 0,7 + { 1,3 + { 1,4 + Orangite 2,0 + Monazite 0,5 + Xenotime 0,03 + Aeschynite 0,7 + Fergusonite, 2 échantillons { 0,4 + { 0,1 + Samarskite 1,1 + Niobite, 2 échantillons { 0,1 + { 0,3 + Tantalite 0,02 + Carnotite[27] 6,2 + + [26] Plusieurs échantillons de minéraux de la collection du Muséum ont + été obligeamment mis à ma disposition par M. Lacroix. + + [27] La carnotite est un minerai de vanadate d'urane récemment + découvert par Friedel et Cumenge. + +Le courant obtenu avec l'orangite (minerai d'oxyde de thorium) variait +beaucoup avec l'épaisseur de la couche employée. En augmentant cette +épaisseur depuis 0mm,25 à 6mm, on faisait croître le courant de 1,8 à +2,3. + +Tous les minéraux qui se montrent radioactifs contiennent de l'uranium +ou du thorium; leur activité n'a donc rien d'étonnant, mais l'intensité +du phénomène pour certains minéraux est inattendue. Ainsi, on trouve des +pechblendes (minerais d'oxyde d'urane) qui sont 4 fois plus actives que +l'uranium métallique. La chalcolite (phosphate de cuivre et d'urane +cristallisé) est 2 fois plus active que l'uranium. L'autunite (phosphate +d'urane et de chaux) est aussi active que l'uranium. Ces faits étaient +en désaccord avec les considérations précédentes, d'après lesquelles +aucun minéral n'aurait dû se montrer plus actif que l'uranium ou le +thorium. + +Pour éclaircir ce point, j'ai préparé de la chalcolite artificielle par +le procédé de Debray, en partant de produits purs. Ce procédé consiste à +mélanger une dissolution d'azotate d'uranyle avec une dissolution de +phosphate de cuivre dans l'acide phosphorique, et à chauffer vers 50° ou +60°. Au bout de quelque temps, des cristaux de chalcolite se forment +dans la liqueur[28]. La chalcolite ainsi obtenue possède une activité +tout à fait normale, étant donnée sa composition; elle est deux fois et +demie moins active que l'uranium. + + [28] DEBRAY, _Ann. de Chim. et de Phys._, 3e série, t. LXI, p. 445 + +Il devenait dès lors très probable que si la pechblende, la chalcolite, +l'autunite ont une activité si forte, c'est que ces substances +renferment en petite quantité une matière fortement radioactive, +différente de l'uranium, du thorium et des corps simples actuellement +connus. J'ai pensé que, s'il en était effectivement ainsi, je pouvais +espérer extraire cette substance du minerai par les procédés ordinaires +de l'analyse chimique. + + + + +CHAPITRE II. + +LES NOUVELLES SUBSTANCES RADIOACTIVES. + + +_Méthode de recherches._--Les résultats de l'étude des minéraux +radioactifs, énoncés dans le Chapitre précédent, nous ont engagés, M. +Curie et moi, à chercher à extraire de la pechblende une nouvelle +substance radioactive. Notre méthode de recherches ne pouvait être basée +que sur la radioactivité, puisque nous ne connaissions aucun autre +caractère de la substance hypothétique. Voici comment on peut se servir +de la radioactivité pour une recherche de ce genre. On mesure la +radioactivité d'un produit, on effectue sur ce produit une séparation +chimique; on mesure la radioactivité de tous les produits obtenus, et +l'on se rend compte si la substance radioactive est restée intégralement +avec l'un d'eux, ou bien si elle s'est partagée entre eux et dans quelle +proportion. On a ainsi une indication qui peut être comparée, en une +certaine mesure, à celle que pourrait fournir l'analyse spectrale. Pour +avoir des nombres comparables, il faut mesurer l'activité des substances +à l'état solide et bien desséchées. + + +_Polonium, radium, actinium._--L'analyse de la pechblende, avec le +concours de la méthode qui vient d'être exposée, nous a conduits à +établir l'existence, dans ce minéral, de deux substances fortement +radioactives, chimiquement différentes: le _polonium_, trouvé par nous, +et le _radium_, que nous avons découvert en collaboration avec M. +Bémont[29]. + + [29] P. CURIE et Mme CURIE, _Comptes rendus_, juillet 1898.--P. CURIE, + Mme CURIE et G. BÉMONT, _Comptes rendus_, décembre 1898. + +Le _polonium_ est une substance voisine du bismuth au point de vue +analytique et l'accompagnant dans les séparations. On obtient du bismuth +de plus en plus riche en polonium par l'un des procédés de +fractionnement suivants: + +1º Sublimation des sulfures dans le vide; le sulfure actif est beaucoup +plus volatil que le sulfure de bismuth. + +2º Précipitation des solutions azotiques par l'eau; le sous-nitrate +précipité est beaucoup plus actif que le sel qui reste dissous. + +3º Précipitation par l'hydrogène sulfuré d'une solution chlorhydrique +extrêmement acide; les sulfures précipités sont considérablement plus +actifs que le sel qui reste dissous. + +Le _radium_ est une substance qui accompagne le baryum retiré de la +pechblende; il suit le baryum dans ses réactions et s'en sépare par +différence de solubilité des chlorures dans l'eau, l'eau alcoolisée ou +l'eau additionnée d'acide chlorhydrique. Nous effectuons la séparation +des chlorures de baryum et de radium, en soumettant leur mélange à une +cristallisation fractionnée, le chlorure de radium étant moins soluble +que celui de baryum. + +Une troisième substance fortement radioactive a été caractérisée dans la +pechblende par M. Debierne, qui lui a donné le nom d'_actinium_[30]. +L'actinium accompagne certains corps du groupe du fer contenus dans la +pechblende; il semble surtout voisin du thorium dont il n'a pu encore +être séparé. L'extraction de l'actinium de la pechblende est une +opération très pénible, les séparations étant généralement incomplètes. + + [30] DEBIERNE, _Comptes rendus_, octobre 1899 et avril 1900. + +Toutes les trois substances radioactives nouvelles se trouvent dans la +pechblende en quantité absolument infinitésimale. Pour les obtenir à +l'état concentré, nous avons été obligés d'entreprendre le traitement de +plusieurs tonnes de résidus de minerai d'urane. Le gros traitement se +fait dans une usine; il est suivi de tout un travail de purification et +de concentration. Nous arrivons ainsi à extraire de ces milliers de +kilogrammes de matière première quelques décigrammes de produits qui +sont prodigieusement actifs par rapport au minerai dont ils proviennent. +Il est bien évident que l'ensemble de ce travail est long, pénible et +coûteux[31]. + + [31] Nous avons de nombreuses obligations envers tous ceux qui nous + sont venus en aide dans ce travail. Nous remercions bien sincèrement + MM. Mascart et Michel Lévy pour leur appui bienveillant. Grâce à + l'intervention bienveillante de M. le professeur Suess, le + gouvernement autrichien a mis gracieusement à notre disposition la + première tonne de résidu traitée (provenant de l'usine de l'État, à + Joachimsthal, en Bohème). L'Académie des Sciences de Paris, la Société + d'Encouragement pour l'Industrie nationale, un donateur anonyme, nous + ont fourni le moyen de traiter une certaine quantité de produit. Notre + ami, M. Debierne, a organisé le traitement du minerai, qui a été + effectué dans l'usine de la Société centrale de Produits chimiques. + Cette Société a consenti à effectuer le traitement sans y chercher de + bénéfice. A tous nous adressons nos remerciments bien sincères. + + Plus récemment, l'Institut de France a mis à notre disposition une + somme de 20000fr pour l'extraction des matières radioactives. Grâce à + cette somme, nous avons pu mettre en train le traitement de 5t de + minerai. + +D'autres substances radioactives nouvelles ont encore été signalées à la +suite de notre travail. M. Giesel, d'une part, MM. Hoffmann et Strauss, +d'autre part, ont annoncé l'existence probable d'une substance +radioactive voisine du plomb par ses propriétés chimiques. On ne possède +encore que peu de renseignements sur cette substance[32]. + + [32] GIESEL, _Ber. deutsch. chem. Gesell._, t. XXXIV, 1901, p. + 3775.--HOFFMANN et STRAUSS, _Ber. deutsch. chem. Gesell._, t. XXXIII, + 1900, p. 3126. + +De toutes les substances radioactives nouvelles, le radium est, jusqu'à +présent, la seule qui ait été isolée à l'état de sel pur. + + +_Spectre du radium._--Il était de première importance de contrôler, par +tous les moyens possibles, l'hypothèse, faite dans ce travail, de +l'existence d'éléments nouveaux radioactifs. L'analyse spectrale est +venue, dans le cas du radium, confirmer d'une façon complète cette +hypothèse. + +M. Demarçay a bien voulu se charger de l'examen des substances +radioactives nouvelles, par les procédés rigoureux qu'il emploie dans +l'étude des spectres d'étincelle photographiés. + +Le concours d'un savant aussi compétent a été pour nous un grand +bienfait, et nous lui gardons une reconnaissance profonde d'avoir +consenti à faire ce travail. Les résultats de l'analyse spectrale sont +venus nous apporter la certitude, alors que nous étions encore dans le +doute sur l'interprétation des résultats de nos recherches[33]. + + [33] Tout récemment, nous avons eu la douleur de voir mourir ce savant + si distingué, alors qu'il poursuivait ses belles recherches sur les + terres rares et sur la spectroscopie, par des méthodes dont on ne + saurait trop admirer la perfection et la précision. Nous conservons un + souvenir ému de la parfaite obligeance avec laquelle il avait consenti + à prendre part à notre travail. + +Les premiers échantillons de chlorure de baryum radifère médiocrement +actif, examinés par Demarçay, lui montrèrent, en même temps que les +raies du baryum, une raie nouvelle d'intensité notable et de longueur +d'onde λ = 381μμ,47 dans le spectre ultra-violet. Avec des produits plus +actifs, préparés ensuite, Demarçay vit la raie 381μμ,47 se renforcer; en +même temps d'autres raies nouvelles apparurent, et dans le spectre les +raies nouvelles et les raies du baryum avaient des intensités +comparables. Une nouvelle concentration a fourni un produit, pour +lequel le nouveau spectre domine, et les trois plus fortes raies du +baryum, seules visibles, indiquent seulement la présence de ce métal à +l'état d'impureté. Ce produit peut être considéré comme du chlorure de +radium à peu près pur. Enfin j'ai pu, par une nouvelle purification, +obtenir un chlorure extrêmement pur, dans le spectre duquel les deux +raies dominantes du baryum sont à peine visibles. + +Voici, d'après Demarçay[34], la liste des raies principales du radium +pour la portion du spectre comprise entre λ = 500,0 et λ = 350,0 +millièmes de micron (μμ). L'intensité de chaque raie est indiquée par un +nombre, la plus forte raie étant marquée 16. + + λ. Intensité. λ. Intensité. + 482,63 10 453,35 9 + 472,69 5 443,61 8 + 469,98 3 434,06 12 + 469,21 7 381,47 16 + 468,30 14 364,96 12 + 464,19 4 + + [34] DEMARÇAY, _Comptes rendus_, décembre 1898, novembre 1899 et + juillet 1900. + +Toutes les raies sont nettes et étroites, les trois raies 381,47, 468,30 +et 434,06 sont fortes; elles atteignent l'égalité avec les raies les +plus intenses actuellement connues. On aperçoit également dans le +spectre deux bandes nébuleuses fortes. La première, symétrique, s'étend +de 463,10 à 462,19 avec maximum à 462,75. La deuxième, plus forte, est +dégradée vers l'ultra-violet; elle commence brusquement à 446,37, passe +par un maximum à 445,52; la région du maximum s'étend jusqu'à 445,34, +puis une bande nébuleuse, graduellement dégradée, s'étend jusque vers +439. + +Dans la partie la moins réfrangible non photographiée du spectre +d'étincelle, la seule raie notable est la raie 566,5 (environ), bien +plus faible cependant que 482,63. + +L'aspect général du spectre est celui des métaux alcalino-terreux; on +sait que ces métaux ont des spectres de raies fortes avec quelques +bandes nébuleuses. + +D'après Demarçay, le radium peut figurer parmi les corps ayant la +réaction spectrale la plus sensible. J'ai, d'ailleurs, pu conclure, +d'après mon travail de concentration, que, dans le premier échantillon +examiné qui montrait nettement la raie 381,47, la proportion de radium +devait être très faible (peut-être de 0,02 pour 100). Cependant, il faut +une activité 50 fois plus grande que celle de l'uranium métallique pour +apercevoir nettement la raie principale du radium dans les spectres +photographiés. Avec un électromètre sensible, on peut déceler la +radioactivité d'un produit quand elle n'est que 1/100 de celle de +l'uranium métallique. On voit que, pour déceler la présence du radium, +la radioactivité est un caractère plusieurs milliers de fois plus +sensible que la réaction spectrale. + +Le bismuth à polonium très actif et le thorium à actinium très actif, +examinés par Demarçay, n'ont encore respectivement donné que les raies +du bismuth et du thorium. + +Dans une publication récente, M. Giesel[35], qui s'est occupé de la +préparation du radium, annonce que le bromure de radium donne lieu à une +coloration carmin de la flamme. Le spectre de flamme du radium contient +deux belles bandes rouges, une raie dans le bleu vert et deux lignes +faibles dans le violet. + + [35] GIESEL, _Phys. Zeitschrift_, 15 septembre 1902. + + +_Extraction des substances radioactives nouvelles._--La première partie +de l'opération consiste à extraire des minerais d'urane le baryum +radifère, le bismuth polonifère et les terres rares contenant +l'actinium. Ces trois premiers produits ayant été obtenus, on cherche, +pour chacun d'eux, à isoler la substance radioactive nouvelle. Cette +deuxième partie du traitement se fait par une méthode de fractionnement. +On sait qu'il est difficile de trouver un moyen de séparation très +parfait entre des éléments très voisins; les méthodes de fractionnement +sont donc tout indiquées. D'ailleurs, quand un élément se trouve mélangé +à un autre à l'état de trace, on ne peut appliquer au mélange une +méthode de séparation parfaite, même en admettant que l'on en connaisse +une; on risquerait, en effet, de perdre la trace de matière qui aurait +pu être séparée dans l'opération. + +Je me suis occupée spécialement du travail ayant pour but l'isolement du +radium et du polonium. Après un travail de quelques années, je n'ai +encore réussi que pour le premier de ces corps. + +La pechblende étant un minerai coûteux, nous avons renoncé à en traiter +de grandes quantités. En Europe, l'extraction de ce minerai se fait dans +la mine de Joachimsthal, en Bohême. Le minerai broyé est grillé avec du +carbonate de soude, et la matière résultant de ce traitement est +lessivée d'abord à l'eau chaude, puis à l'acide sulfurique étendu. La +solution contient l'uranium qui donne à la pechblende sa valeur. Le +résidu insoluble est rejeté. + +Ce résidu contient des substances radioactives; son activité est 4 fois +et demie plus grande que celle de l'uranium métallique. Le gouvernement +autrichien, auquel appartient la mine, nous a gracieusement donné une +tonne de ce résidu pour nos recherches, et a autorisé la mine à nous +fournir plusieurs autres tonnes de cette matière. + +Il n'était guère facile de faire le premier traitement du résidu à +l'usine par les mêmes procédés qu'au laboratoire. M. Debierne a bien +voulu étudier cette question et organiser le traitement dans l'usine. Le +point le plus important de la méthode qu'il a indiquée consiste à +obtenir la transformation des sulfates en carbonates par l'ébullition de +la matière avec une dissolution concentrée de carbonate de soude. Ce +procédé permet d'éviter la fusion avec le carbonate de soude. + +Le résidu contient principalement des sulfates de plomb et de chaux, de +la silice, de l'alumine et de l'oxyde de fer. On y trouve, en outre, en +quantité plus ou moins grande, presque tous les métaux (cuivre, bismuth, +zinc, cobalt, manganèse, nickel, vanadium, antimoine, thallium, terres +rares, niobium, tantale, arsenic, baryum, etc.). Le radium se trouve, +dans ce mélange, à l'état de sulfate et en constitue le sulfate le moins +soluble. Pour le mettre en dissolution, il faut éliminer autant que +possible l'acide sulfurique. Pour cela, on commence par traiter le +résidu par une solution concentrée et bouillante de soude ordinaire. +L'acide sulfurique combiné au plomb, à l'alumine, à la chaux, passe, en +grande partie, en dissolution à l'état de sulfate de soude que l'on +enlève par des lavages à l'eau. La dissolution alcaline enlève en même +temps du plomb, de la silice, de l'alumine. La portion insoluble lavée à +l'eau est attaquée par l'acide chlorhydrique ordinaire. Cette opération +désagrège complètement la matière et en dissout une grande partie. De +cette dissolution on peut retirer le polonium et l'actinium: le premier +est précipité par l'hydrogène sulfuré, le second se trouve dans les +hydrates précipités par l'ammoniaque dans la dissolution séparée des +sulfures et peroxydée. Quant au radium, il reste dans la portion +insoluble. Cette portion est lavée à l'eau, puis traitée par une +dissolution concentrée et bouillante de carbonate de soude. S'il ne +restait plus que peu de sulfates non attaqués, cette opération a pour +effet de transformer complètement les sulfates de baryum et de radium en +carbonates. On lave alors la matière très complètement à l'eau, puis on +l'attaque par l'acide chlorhydrique étendu exempt d'acide sulfurique. La +dissolution contient le radium, ainsi que du polonium et de l'actinium. +On la filtre et on la précipite par l'acide sulfurique. On obtient ainsi +des sulfates bruts de baryum radifère contenant aussi de la chaux, du +plomb, du fer et ayant aussi entraîné un peu d'actinium. La dissolution +contient encore un peu d'actinium et de polonium qui peuvent en être +retirés comme de la première dissolution chlorhydrique. + +On retire d'une tonne de résidu 10kg à 20kg de sulfates bruts, dont +l'activité est de 30 à 60 fois plus grande que celle de l'uranium +métallique. On procède à leur purification. Pour cela, on les fait +bouillir avec du carbonate de soude et on les transforme en chlorures. +La dissolution est traitée par l'hydrogène sulfuré, ce qui donne une +petite quantité de sulfures actifs contenant du polonium. On filtre la +dissolution, on la peroxyde par l'action du chlore et on la précipite +par de l'ammoniaque pure. + +Les oxydes et hydrates précipités sont très actifs, et l'activité est +due à l'actinium. La dissolution filtrée est précipitée par le carbonate +de soude. Les carbonates alcalino-terreux précipités sont lavés et +transformés en chlorures. + +Ces chlorures sont évaporés à sec et lavés avec de l'acide chlorhydrique +concentré pur. Le chlorure de calcium se dissout presque entièrement, +alors que le chlorure de baryum radifère reste insoluble. On obtient +ainsi, par tonne de matière première, 8kg environ de chlorure de baryum +radifère, dont l'activité est environ 60 fois plus grande que celle de +l'uranium métallique. Ce chlorure est prêt pour le fractionnement. + + +_Polonium._--Comme il a été dit plus haut, en faisant passer l'hydrogène +sulfuré dans les diverses dissolutions chlorhydriques obtenues au cours +du traitement, on précipite des sulfures actifs dont l'activité est due +au polonium. + +Ces sulfures contiennent principalement du bismuth, un peu de cuivre et +de plomb; ce dernier métal ne s'y trouve pas en forte proportion, parce +qu'il a été en grande partie enlevé par la dissolution sodique, et parce +que son chlorure est peu soluble. L'antimoine et l'arsenic ne se +trouvent dans les oxydes qu'en quantité minime, leurs oxydes ayant été +dissous par la soude. Pour avoir de suite des sulfures très actifs, on +employait le procédé suivant: les dissolutions chlorhydriques très +acides étaient précipitées par l'hydrogène sulfuré: les sulfures qui se +précipitent dans ces conditions sont très actifs, on les emploie pour la +préparation du polonium; dans la dissolution il reste des substances +dont la précipitation est incomplète en présence d'un excès d'acide +chlorhydrique (bismuth, plomb, antimoine). Pour achever la +précipitation, on étend la dissolution d'eau, on la traite à nouveau par +l'hydrogène sulfuré et l'on obtient une seconde portion de sulfures +beaucoup moins actifs que les premiers, et qui, généralement, ont été +rejetés. Pour la purification ultérieure des sulfures, on les lave au +sulfure d'ammonium, ce qui enlève les traces restantes d'antimoine et +d'arsenic. Puis on les lave à l'eau additionnée d'azotate d'ammonium et +on les traite par l'acide azotique étendu. + +La dissolution n'est jamais complète; on obtient toujours un résidu +insoluble plus ou moins important que l'on traite à nouveau si on le +juge utile. La dissolution est réduite à un petit volume et précipitée +soit par l'ammoniaque, soit par beaucoup d'eau. Dans les deux cas le +plomb et le cuivre restent en dissolution; dans le second cas un peu de +bismuth à peine actif reste dissous également. + +Le précipité d'oxydes ou de sous-azotates est soumis à un fractionnement +de la manière suivante: on dissout le précipité dans l'acide azotique, +on ajoute de l'eau à la dissolution, jusqu'à formation d'une quantité +suffisante de précipité; pour cette opération il faut tenir compte de ce +que le précipité ne se forme, quelquefois, qu'au bout d'un certain +temps. On sépare le précipité du liquide surnageant, on le redissout +dans l'acide azotique; sur les deux portions liquides ainsi obtenues on +refait une précipitation par l'eau, et ainsi de suite. On réunit les +diverses portions en se basant sur leur activité, et l'on tâche de +pousser la concentration aussi loin que possible. On obtient ainsi une +très petite quantité de matière dont l'activité est énorme, mais qui, +néanmoins, n'a encore donné au spectroscope que les raies du bismuth. + +On a malheureusement peu de chances d'aboutir à l'isolement du polonium +par cette voie. La méthode de fractionnement qui vient d'être décrite +présente de grandes difficultés, et il en est de même pour d'autres +procédés de fractionnement par voie humide. Quel que soit le procédé +employé, il se forme avec la plus grande facilité des composés +absolument insolubles dans les acides étendus ou concentrés. Ces +composés ne peuvent être redissous qu'en les ramenant préalablement à +l'état métallique, par la fusion avec le cyanure de potassium, par +exemple. + +Étant donné le nombre considérable des opérations à effectuer, cette +circonstance constitue une difficulté énorme pour le progrès du +fractionnement. Cet inconvénient est d'autant plus grave que le polonium +est une substance qui, une fois retirée de la pechblende, diminue +d'activité. + +Cette baisse d'activité est d'ailleurs lente; c'est ainsi qu'un +échantillon de nitrate de bismuth à polonium a perdu la moitié de son +activité en onze mois. + +Aucune difficulté analogue ne se présente pour le radium. La +radioactivité reste un guide fidèle pour la concentration: cette +concentration elle-même ne présente aucune difficulté, et les progrès du +travail ont pu, depuis le début, être constamment contrôlés par +l'analyse spectrale. + +Quand les phénomènes de la radioactivité induite, dont il sera question +plus loin, ont été connus, il a paru naturel d'admettre que le polonium, +qui ne donne que les raies du bismuth et dont l'activité diminue avec le +temps, n'est pas un élément nouveau, mais du bismuth activé par le +voisinage du radium dans la pechblende. Je ne suis pas convaincue que +cette manière de voir soit exacte. Au cours de mon travail prolongé sur +le polonium, j'ai constaté des effets chimiques que je n'ai jamais +observés ni avec le bismuth ordinaire, ni avec le bismuth activé par le +radium. Ces effets chimiques sont, en premier lieu, la formation +extrêmement facile des composés insolubles dont j'ai parlé plus haut +(spécialement sous-nitrates), en deuxième lieu, la couleur et l'aspect +des précipités obtenus en ajoutant de l'eau à la solution azotique du +bismuth polonifère. Ces précipités sont parfois blancs, mais plus +généralement d'un jaune plus ou moins vif, allant au rouge foncé. + +L'absence de raies, autres que celles du bismuth, ne prouve pas +péremptoirement que la substance ne contient que du bismuth, car il +existe des corps dont la réaction spectrale est peu sensible. + +Il serait nécessaire de préparer une petite quantité de bismuth +polonifère à l'état de concentration aussi avancé que possible, et d'en +faire l'étude chimique, en premier lieu, la détermination du poids +atomique du métal. Cette recherche n'a encore pu être faite à cause des +difficultés de travail chimique signalées plus haut. + +S'il était démontré que le polonium est un élément nouveau, il n'en +serait pas moins vrai que cet élément ne peut exister indéfiniment à +l'état fortement radioactif, tout au moins quand il est retiré du +minerai. On peut alors envisager la question de deux manières +différentes: 1º ou bien toute l'activité du polonium est de la +radioactivité induite par le voisinage de substances radioactives par +elles-mêmes; le polonium aurait alors la faculté de s'activer +atomiquement d'une façon durable, faculté qui ne semble pas appartenir à +une substance quelconque; 2º ou bien l'activité du polonium est une +activité propre qui se détruit spontanément dans certaines conditions et +peut persister dans certaines autres conditions qui se trouvent +réalisées dans le minerai. Le phénomène de l'activation atomique au +contact est encore si mal connu, que l'on manque de base pour se former +une opinion cohérente sur ce qui touche à cette question. + + Tout récemment a paru un travail de M. Marckwald, sur le polonium[36]. + M. Marckwald plonge une baguette de bismuth pur dans une solution + chlorhydrique du bismuth extrait du résidu du traitement de la + pechblende. Au bout de quelque temps la baguette se recouvre d'un + dépôt très actif, et la solution ne contient plus que du bismuth + inactif. M. Marckwald obtient aussi un dépôt très actif en ajoutant du + chlorure d'étain à une solution chlorhydrique de bismuth radioactif. + M. Marckwald conclut de là que l'élément actif est analogue au tellure + et lui donne le nom de _radiotellure_. La matière active de M. + Marckwald semble identique au polonium, par sa provenance et par les + rayons très absorbables qu'elle émet. Le choix d'un nom nouveau pour + cette matière est certainement inutile dans l'état actuel de la + question. + + [36] _Berichte d. deutsch. chem. Gesell._, juin 1902 et décembre 1902. + + +_Préparation du chlorure de radium pur._--Le procédé que j'ai adopté +pour extraire le chlorure de radium pur du chlorure de baryum radifère +consiste à soumettre le mélange des chlorures à une cristallisation +fractionnée dans l'eau pure d'abord, dans l'eau additionnée d'acide +chlorhydrique pur ensuite. On utilise ainsi la différence des +solubilités des deux chlorures, celui de radium étant moins soluble que +celui de baryum. + +Au début du fractionnement on emploie l'eau pure distillée. On dissout +le chlorure et l'on amène la dissolution à être saturée à la température +de l'ébullition, puis on laisse cristalliser par refroidissement dans +une capsule couverte. Il se forme alors au fond de beaux cristaux +adhérents, et la dissolution saturée, surnageante, peut être facilement +décantée. Si l'on évapore à sec un échantillon de cette dissolution, on +trouve que le chlorure obtenu est environ cinq fois moins actif que +celui qui a cristallisé. On a ainsi partagé le chlorure en deux +portions: A et B, la portion A étant beaucoup plus active que la portion +B. On recommence sur chacun des chlorures A et B la même opération, et +l'on obtient, avec chacun d'eux, deux portions nouvelles. Quand la +cristallisation est terminée, on réunit ensemble la fraction la moins +active du chlorure A et la fraction la plus active du chlorure B, ces +deux matières ayant sensiblement la même activité. On se trouve alors +avoir trois portions que l'on soumet à nouveau au même traitement. + +On ne laisse pas augmenter constamment le nombre des portions. A mesure +que ce nombre augmente, l'activité de la portion la plus soluble va en +diminuant. Quand cette portion n'a plus qu'une activité insignifiante, +on l'élimine du fractionnement. Quand on a obtenu le nombre de portions +que l'on désire, on cesse aussi de fractionner la portion la moins +soluble (la plus riche en radium), et on l'élimine du fractionnement. + +On opère avec un nombre constant de portions. Après chaque série +d'opérations, la solution saturée provenant d'une portion est versée sur +les cristaux provenant de la portion suivante; mais si, après l'une des +séries, on a éliminé la fraction la plus soluble, après la série +suivante on fera, au contraire, une nouvelle portion avec la fraction la +plus soluble, et l'on éliminera les cristaux qui constituent la portion +la plus active. Par la succession alternative de ces deux modes +opératoires on obtient un mécanisme de fractionnement très régulier, +dans lequel le nombre des portions et l'activité de chacune d'elles +restent constants, chaque portion étant environ cinq fois plus active +que la suivante, et dans lequel on élimine d'un côté (à la queue) un +produit à peu près inactif, tandis que l'on recueille de l'autre côté (à +la tête) un chlorure enrichi en radium. La quantité de matière contenue +dans les portions va, d'ailleurs, nécessairement en diminuant, et les +portions diverses contiennent d'autant moins de matière qu'elles sont +plus actives. + +On opérait au début avec six portions, et l'activité du chlorure éliminé +à la queue n'était que 0,1 de celle de l'uranium. + +Quand on a ainsi éliminé en grande partie la matière inactive et que les +portions sont devenues petites, on n'a plus intérêt à éliminer à une +activité aussi faible; on supprime alors une portion à la queue du +fractionnement et l'on ajoute à la tête une portion formée avec le +chlorure actif précédemment recueilli. On recueillera donc maintenant un +chlorure plus riche en radium que précédemment. On continue à appliquer +ce système jusqu'à ce que les cristaux de tête représentent du chlorure +de radium pur. Si le fractionnement a été fait d'une façon très +complète, il reste à peine de très petites quantités de tous les +produits intermédiaires. + +Quand le fractionnement est avancé et que la quantité de matière est +devenue faible dans chaque portion, la séparation par cristallisation +est moins efficace, le refroidissement étant trop rapide et le volume de +solution à décanter trop petit. On a alors intérêt à additionner l'eau +d'une proportion déterminée d'acide chlorhydrique; cette proportion +devra aller en croissant à mesure que le fractionnement avance. + +L'avantage de cette addition consiste à augmenter la quantité de la +dissolution, la solubilité des chlorures étant moindre dans l'eau +chlorhydrique que dans l'eau pure. De plus, le fractionnement est alors +très efficace; la différence entre les deux fractions provenant d'un +même produit est considérable; en employant de l'eau avec beaucoup +d'acide, on a d'excellentes séparations, et l'on peut opérer avec trois +ou quatre portions seulement. On a tout avantage à employer ce procédé +aussitôt que la quantité de matière est devenue assez faible pour que +l'on puisse opérer ainsi sans inconvénients. + +Les cristaux, qui se déposent en solution très acide, ont la forme +d'aiguilles très allongées, qui ont absolument le même aspect pour le +chlorure de baryum et pour le chlorure de radium. Les uns et les autres +sont biréfringents. Les cristaux de chlorure de baryum radifère se +déposent incolores, mais, quand la proportion de radium devient +suffisante, ils prennent au bout de quelques heures une coloration +jaune, allant à l'orangé, quelquefois une belle coloration rose. Cette +coloration disparaît par la dissolution. Les cristaux de chlorure de +radium pur ne se colorent pas, ou tout au moins pas aussi rapidement, de +sorte que la coloration paraît due à la présence simultanée du baryum et +du radium. Le maximum de coloration est obtenu pour une certaine +concentration en radium, et l'on peut, en se basant sur cette propriété, +contrôler les progrès du fractionnement. Tant que la portion la plus +active se colore, elle contient une quantité notable de baryum; quand +elle ne se colore plus, et que les portions suivantes se colorent, c'est +que la première est sensiblement du chlorure de radium pur. + +J'ai remarqué parfois la formation d'un dépôt composé de cristaux dont +une partie restait incolore, alors que l'autre partie se colorait. Il +semblait possible de séparer les cristaux incolores par triage, ce qui +n'a pas été essayé. + +A la fin du fractionnement, le rapport des activités des portions +successives n'est ni le même, ni aussi régulier qu'au début; toutefois +il ne se produit aucun trouble sérieux dans la marche du fractionnement. + +La précipitation fractionnée d'une solution aqueuse de chlorure de +baryum radifère par l'alcool conduit aussi à l'isolement du chlorure de +radium qui se précipite en premier. Cette méthode que j'employais au +début a été ensuite abandonnée pour celle qui vient d'être exposée et +qui offre plus de régularité. Cependant, j'ai encore quelquefois employé +la précipitation par l'alcool pour purifier le chlorure de radium qui +contient une petite quantité de chlorure de baryum. Ce dernier reste +dans la dissolution alcoolique légèrement aqueuse et peut ainsi être +enlevé. + +M. Giesel, qui, dès la publication de nos premières recherches, s'est +occupé de la préparation des corps radioactifs, recommande la séparation +du baryum et du radium par la cristallisation fractionnée dans l'eau du +mélange des bromures. J'ai pu constater que ce procédé est en effet très +avantageux, surtout au début du fractionnement. + +Quel que soit le procédé de fractionnement dont on se sert, il est utile +de le contrôler par des mesures d'activité. + +Il est nécessaire de remarquer qu'un composé de radium qui était +dissous, et que l'on vient de ramener à l'état solide, soit par +précipitation, soit par cristallisation, possède au début une activité +d'autant moins grande qu'il est resté plus longtemps en dissolution. +L'activité augmente ensuite pendant plusieurs mois pour atteindre une +certaine limite, toujours la même. L'activité finale est cinq ou six +fois plus élevée que l'activité initiale. Ces variations, sur lesquelles +je reviendrai plus loin, doivent être prises en considération pour la +mesure de l'activité. Bien que l'activité finale soit mieux définie, il +est plus pratique, au cours d'un traitement chimique, de mesurer +l'activité initiale du produit solide. + +L'activité des substances fortement radioactives est d'un tout autre +ordre de grandeur que celle du minerai dont elles proviennent (elle est +10^6 fois plus grande). Quand on mesure cette radioactivité par la +méthode qui a été exposée au début de ce travail (appareil _fig._ 1), on +ne peut pas augmenter, au delà d'une certaine limite, la charge que l'on +met dans le plateau du quartz. Cette charge, dans nos expériences, était +de 4000g au maximum, correspondant à une quantité d'électricité dégagée +égale à 25 unités électrostatiques. Nous pouvons mesurer des activités +qui varient, dans le rapport de 1 à 4000, en employant toujours la même +surface pour la substance active. Pour étendre les limites des mesures, +nous faisons varier cette surface dans un rapport connu. La substance +active occupe alors sur le plateau B une zone circulaire centrale de +rayon connu. L'activité n'étant pas, dans ces conditions, exactement +proportionnelle à la surface, on détermine expérimentalement des +coefficients qui permettent de comparer les activités à surface active +inégale. + +Quand cette ressource elle-même est épuisée, on est obligé d'avoir +recours à l'emploi d'écrans absorbants et à d'autres procédés +équivalents sur lesquels je n'insisterai pas ici. Tous ces procédés, +plus ou moins imparfaits, suffisent cependant pour guider les +recherches. + +Nous avons aussi mesuré le courant qui traverse le condensateur quand il +est mis en circuit avec une batterie de petits accumulateurs et un +galvanomètre sensible. La nécessité de vérifier fréquemment la +sensibilité du galvanomètre nous a empêchés d'employer cette méthode +pour les mesures courantes. + + +_Détermination du poids atomique du radium[37]._--Au cours de mon +travail, j'ai, à plusieurs reprises, déterminé le poids atomique du +métal contenu dans des échantillons de chlorure de baryum radifère. +Chaque fois qu'à la suite d'un nouveau traitement j'avais une nouvelle +provision de chlorure de baryum radifère à traiter, je poussais la +concentration aussi loin que possible, de façon à obtenir de 0g,1 à 0g,5 +de matière contenant presque toute l'activité du mélange. De cette +petite quantité de matière je précipitais par l'alcool ou l'acide +chlorhydrique quelques milligrammes de chlorure qui étaient destinés à +l'analyse spectrale. + + [37] Mme CURIE, _Comptes rendus_, 13 novembre 1899, août 1900 et 21 + juillet 1902. + +Grâce à son excellente méthode, Demarçay n'avait besoin que de cette +quantité minime de matière pour obtenir la photographie du spectre de +l'étincelle. Sur le produit qui me restait je faisais une détermination +de poids atomique. + +J'ai employé la méthode classique qui consiste à doser, à l'état de +chlorure d'argent, le chlore contenu dans un poids connu de chlorure +anhydre. Comme expérience de contrôle, j'ai déterminé le poids atomique +du baryum par la même méthode, dans les mêmes conditions et avec la même +quantité de matière, 0g,5 d'abord, 0g,1 seulement ensuite. Les nombres +trouvés étaient toujours compris entre 137 et 138. J'ai vu ainsi que +cette méthode donne des résultats satisfaisants, même avec une aussi +faible quantité de matière. + +Les deux premières déterminations ont été faites avec des chlorures, +dont l'un était 230 fois et l'autre 600 fois plus actif que l'uranium. +Ces deux expériences ont donné, à la précision des mesures près, le même +nombre que l'expérience faite avec le chlorure de baryum pur. On ne +pouvait donc espérer de trouver une différence qu'en employant un +produit beaucoup plus actif. L'expérience suivante a été faite avec un +chlorure dont l'activité était environ 3500 fois plus grande que celle +de l'uranium; cette expérience permit, pour la première fois, +d'apercevoir une différence petite, mais certaine; je trouvais, pour le +poids atomique moyen du métal contenu dans ce chlorure, le nombre 140, +qui indiquait que le poids atomique du radium devait être plus élevé que +celui du baryum. En employant des produits de plus en plus actifs et +présentant le spectre du radium avec une intensité croissante, je +constatais que les nombres obtenus allaient aussi en croissant, comme on +peut le voir dans le Tableau suivant (A indique l'activité du chlorure, +celle de l'uranium étant prise comme unité; M le poids atomique trouvé): + + A. M. + 3500 140 le spectre du radium est très faible + 4700 141 + + 7500 145,8 { le spectre du radium est fort, mais celui du + { baryum domine de beaucoup + Ordre } 173,8 { les deux spectres ont une importance à + de } { peu près égale + grandeur, } 225 { le baryum n'est présent qu'à l'état de + 10^6. } { trace. + +Les nombres de la colonne A ne doivent être considérés que comme une +indication grossière. L'appréciation de l'activité des corps fortement +radioactifs est, en effet, difficile, pour diverses raisons dont il sera +question plus loin. + +A la suite des traitements décrits plus haut, j'ai obtenu, en mars 1902, +0g,12 d'un chlorure de radium, dont Demarçay a bien voulu faire +l'analyse spectrale. Ce chlorure de radium, d'après l'opinion de +Demarçay, était sensiblement pur; cependant son spectre présentait +encore les trois raies principales du baryum avec une intensité notable. + +J'ai fait avec ce chlorure quatre déterminations successives dont voici +les résultats: + + Chlorure + de radium Chlorure + anhydre. d'argent. M. + + I 0,1150 0,1130 220,7 + II 0,1148 0,1119 223,0 + III 0,11135 0,1086 222,8 + IV 0,10925 0,10645 223,1 + +J'ai entrepris alors une nouvelle purification de ce chlorure, et je +suis arrivée à obtenir une matière beaucoup plus pure encore, dans le +spectre de laquelle les deux raies les plus fortes du baryum sont très +faibles. Étant donnée la sensibilité de la réaction spectrale du baryum, +Demarçay estime que ce chlorure purifié ne contient que «des traces +minimes de baryum incapables d'influencer d'une façon appréciable le +poids atomique». J'ai fait trois déterminations avec ce chlorure de +radium parfaitement pur. Voici les résultats: + + Chlorure + de radium Chlorure + anhydre. d'argent. M. + + I 0,09192 0,08890 225,3 + II 0,08936 0,08627 225,8 + III 0,08839 0,08589 224,0 + +Ces nombres donnent une moyenne de 225. Ils ont été calculés, de même +que les précédents, en considérant le radium comme un élément bivalent, +dont le chlorure a la formule RaCl_{2}, et en adoptant pour l'argent et +le chlore les nombres Ag = 107,8; Cl = 35,4. + +Il résulte de ces expériences que le poids atomique du radium est +Ra=225. Je considère ce nombre comme exact à une unité près. + +Les pesées étaient faites avec une balance apériodique Curie, +parfaitement réglée, précise au vingtième de milligramme. Cette balance, +à lecture directe, permet de faire des pesées très rapides, ce qui est +une condition essentielle pour la pesée des chlorures anhydres de radium +et de baryum, qui absorbent lentement de l'eau, malgré la présence de +corps desséchants dans la balance. Les matières à peser étaient placées +dans un creuset de platine; ce creuset était en usage depuis longtemps, +et j'ai vérifié que son poids ne variait pas d'un dixième de milligramme +au cours d'une opération. + +Le chlorure hydraté obtenu par cristallisation était introduit dans le +creuset et chauffé à l'étuve pour être transformé en chlorure anhydre. +L'expérience montre que, lorsque le chlorure a été maintenu quelques +heures à 100°, son poids ne varie plus, même lorsqu'on fait monter la +température à 200° et qu'on l'y maintient pendant quelques heures. Le +chlorure anhydre ainsi obtenu constitue donc un corps parfaitement +défini. + +Voici une série de mesures relatives à ce sujet: le chlorure (1dg) +est séché à l'étuve à 55° et placé dans un exsiccateur sur de l'acide +phosphorique anhydre; il perd alors du poids très lentement, ce qui +prouve qu'il contient encore de l'eau; pendant 12 heures, la perte a été +de 3mg. On reporte le chlorure dans l'étuve et on laisse la température +monter à 100°. Pendant cette opération, le chlorure perd 6mg,3. Laissé +dans l'étuve pendant 3 heures 15 minutes, il perd encore 2mg,5. On +maintient la température pendant 45 minutes entre 100° et 120°, ce qui +entraîne une perte de poids de 0mg,1. Laissé ensuite 30 minutes à 125°, +le chlorure ne perd rien. Maintenu ensuite pendant 30 minutes à 150°, il +perd 0mg,1. Enfin, chauffé pendant 4 heures à 200°, il éprouve une perte +de poids de 0mg,15. Pendant toutes ces opérations, le creuset a varié +de 0mg,05. + +Après chaque détermination de poids atomique, le radium était ramené à +l'état de chlorure de la manière suivante: la liqueur contenant après le +dosage l'azotate de radium et l'azotate d'argent en excès était +additionnée d'acide chlorhydrique pur, on séparait le chlorure d'argent +par filtration; la liqueur était évaporée à sec plusieurs fois avec un +excès d'acide chlorhydrique pur. L'expérience montre qu'on peut ainsi +éliminer complètement l'acide azotique. + +Le chlorure d'argent du dosage était toujours radioactif et lumineux. Je +me suis assurée qu'il n'avait pas entraîné de quantité pondérable de +radium, en déterminant la quantité d'argent qui y était contenue. A cet +effet, le chlorure d'argent fondu contenu dans le creuset était réduit +par l'hydrogène résultant de la décomposition de l'acide chlorhydrique +étendu par le zinc; après lavage, le creuset était pesé avec l'argent +métallique qui y était contenu. + +J'ai constaté également, dans une expérience, que le poids du chlorure +de radium régénéré était retrouvé le même qu'avant l'opération. Dans +d'autres expériences, je n'attendais pas, pour commencer une nouvelle +opération, que toutes les eaux de lavage fussent évaporées. + +Ces vérifications ne comportent pas la même précision que les +expériences directes; elles ont permis toutefois de s'assurer qu'aucune +erreur notable n'a été commise. + +D'après ses propriétés chimiques, le radium est un élément de la série +des alcalino-terreux. Il est dans cette série l'homologue supérieur du +baryum. + +D'après son poids atomique, le radium vient se placer également, dans le +Tableau de Mendeleeff, à la suite du baryum dans la colonne des métaux +alcalino-terreux et sur la rangée qui contient déjà l'uranium et le +thorium. + + +_Caractères des sels de radium._--Les sels de radium: chlorure, azotate, +carbonate, sulfate, ont le même aspect que ceux de baryum, quand ils +viennent d'être préparés à l'état solide, mais tous les sels de radium +se colorent avec le temps. + +Les sels de radium sont tous lumineux dans l'obscurité. + +Par leurs propriétés chimiques, les sels de radium sont absolument +analogues aux sels correspondants de baryum. Cependant le chlorure de +radium est moins soluble que celui de baryum; la solubilité des azotates +dans l'eau semble être sensiblement la même. + +Les sels de radium sont le siège d'un dégagement de chaleur spontané et +continu. + +Le chlorure de radium pur est paramagnétique. Son coefficient +d'aimantation spécifique K (rapport du moment magnétique de l'unité de +masse à l'intensité du champ) a été mesuré par MM. P. Curie et C. +Chéneveau au moyen d'un appareil établi par ces deux physiciens[38]. Ce +coefficient a été mesuré par comparaison avec celui de l'eau et corrigé +de l'action du magnétisme de l'air. On a trouvé ainsi + + K = 1,05 × 10^{-6}. + +Le chlorure de baryum pur est diamagnétique, son coefficient +d'aimantation spécifique est + + K = - 0,40 × 10^{-6}. + + [38] _Société de Physique_, 3 avril 1903. + +On trouve d'ailleurs, conformément aux résultats précédents, qu'un +chlorure de baryum radifère contenant environ 17 pour 100 de chlorure de +radium est diamagnétique et possède un coefficient spécifique + + K = - 0,20 × 10^{-6}[39]. + + [39] En 1899, M. St. Meyer a annoncé que le carbonate de baryum + radifère était paramagnétique (_Wied. Ann._, t. LXVIII). Cependant M. + Meyer avait opéré avec un produit très peu riche en radium, et ne + contenant probablement que 1/1000 de sel de radium. Ce produit aurait + dû se montrer diamagnétique. Il est probable que ce corps contenait + une petite impureté ferrifère. + + +_Fractionnement du chlorure de baryum ordinaire._--Nous avons cherché à +nous assurer si le chlorure de baryum du commerce ne contenait pas de +petites quantités de chlorure de radium inappréciables à notre appareil +de mesures. Pour cela, nous avons entrepris le fractionnement d'une +grande quantité de chlorure de baryum du commerce, espérant concentrer +par ce procédé la trace de chlorure de radium si elle s'y trouvait. + +50kg de chlorure de baryum du commerce ont été dissous dans l'eau; la +dissolution a été précipitée par de l'acide chlorhydrique exempt d'acide +sulfurique, ce qui a fourni 20kg de chlorure précipité. Celui-ci a été +dissous dans l'eau et précipité partiellement par l'acide chlorhydrique, +ce qui a donné 8kg,5 de chlorure précipité. Ce chlorure a été soumis à +la méthode de fractionnement employée pour le chlorure de baryum +radifère, et l'on a éliminé à la tête du fractionnement 10g de chlorure +correspondant à la portion la moins soluble. Ce chlorure ne montrait +aucune radioactivité dans notre appareil de mesures; il ne contenait +donc pas de radium; ce corps est, par suite, absent des minerais qui +fournissent le baryum. + + + + +CHAPITRE III. + +RAYONNEMENT DES NOUVELLES SUBSTANCES RADIOACTIVES. + + +_Procédés d'étude du rayonnement._--Pour étudier le rayonnement émis par +les substances radioactives, on peut se servir de l'une quelconque des +propriétés de ce rayonnement. On peut donc utiliser soit l'action des +rayons sur les plaques photographiques, soit leur propriété d'ioniser +l'air et de le rendre conducteur, soit encore leur faculté de provoquer +la fluorescence de certaines substances. En parlant dorénavant de ces +diverses manières d'opérer, j'emploierai, pour abréger, les expressions: +méthode radiographique, méthode électrique, méthode fluoroscopique. + +Les deux premières ont été employées dès le début pour l'étude des +rayons uraniques; la méthode fluoroscopique ne peut s'appliquer qu'aux +substances nouvelles, fortement radioactives, car les substances +faiblement radioactives telles que l'uranium et le thorium ne produisent +pas de fluorescence appréciable. La méthode électrique est la seule qui +comporte des mesures d'intensité précises; les deux autres sont surtout +propres à donner à ce point de vue des résultats qualitatifs et ne +peuvent fournir que des mesures d'intensité grossières. Les résultats +obtenus avec les trois méthodes considérées ne sont jamais que très +grossièrement comparables entre eux et peuvent ne pas être comparables +du tout. La plaque sensible, le gaz qui s'ionise, l'écran fluorescent +sont autant de récepteurs auxquels on demande d'absorber l'énergie du +rayonnement et de la transformer en un autre mode d'énergie: énergie +chimique, énergie ionique ou énergie lumineuse. Chaque récepteur absorbe +une fraction du rayonnement qui dépend essentiellement de sa nature. On +verra d'ailleurs plus loin que le rayonnement est complexe; les portions +du rayonnement absorbées par les différents récepteurs peuvent différer +entre elles quantitativement et qualitativement. Enfin, il n'est ni +évident, ni même probable, que l'énergie absorbée soit entièrement +transformée par le récepteur en la forme que nous désirons observer; une +partie de cette énergie peut se trouver transformée en chaleur, en +émission de rayonnements secondaires qui, suivant le cas, seront ou ne +seront pas utilisés pour la production du phénomène observé, en action +chimique différente de celle que l'on observe, etc., et, là encore, +l'effet utile du récepteur, pour le but que nous nous proposons, dépend +essentiellement de la nature de ce récepteur. + +Comparons deux échantillons radioactifs dont l'un contient du radium et +l'autre du polonium, et qui sont également actifs dans l'appareil à +plateaux de la figure 1. Si l'on recouvre chacun d'eux d'une feuille +mince d'aluminium, le second paraîtra considérablement moins actif que +le premier, et il en sera de même si on les place sous le même écran +fluorescent, quand ce dernier est assez épais, ou qu'il est placé à une +certaine distance des deux substances radioactives. + + +_Énergie du rayonnement._--Quelle que soit la méthode de recherches +employée, on trouve toujours que l'énergie du rayonnement des substances +radioactives nouvelles est considérablement plus grande que celle de +l'uranium et du thorium. C'est ainsi que, à petite distance, une plaque +photographique est impressionnée, pour ainsi dire, instantanément, alors +qu'une pose de 24 heures est nécessaire quand on opère avec l'uranium +et le thorium. Un écran fluorescent est vivement illuminé au contact des +substances radioactives nouvelles, alors qu'aucune trace de luminosité +ne se voit avec l'uranium et le thorium. Enfin, l'action ionisante sur +l'air est aussi considérablement plus intense, dans le rapport de 10^6 +environ. Mais il n'est, à vrai dire, plus possible d'évaluer +l'_intensité totale du rayonnement_, comme pour l'uranium, par la +méthode électrique décrite au début (_fig._ 1). En effet, dans le cas de +l'uranium, par exemple, le rayonnement est très approximativement +absorbé dans la couche d'air qui sépare les plateaux, et le courant +limite est atteint pour une tension de 100 volts. Mais il n'en est plus +de même pour les substances fortement radioactives. Une partie du +rayonnement du radium est constituée par des rayons très pénétrants qui +traversent le condensateur et les plateaux métalliques, et ne sont +nullement utilisés à ioniser l'air entre les plateaux. De plus le +courant limite ne peut pas toujours être obtenu pour les tensions dont +on dispose; c'est ainsi que, pour le polonium très actif, le courant est +encore proportionnel à la tension entre 100 et 500 volts. Les conditions +expérimentales qui donnent à la mesure une signification simple ne sont +donc pas réalisées, et, par suite, les nombres obtenus ne peuvent être +considérés comme donnant la mesure du rayonnement total; ils ne +constituent, à ce point de vue, qu'une approximation grossière. + + +_Nature complexe du rayonnement._--Les travaux de divers physiciens (MM. +Becquerel, Meyer et von Schweidler, Giesel, Villard, Rutherford, M. et +Mme Curie) ont montré que le rayonnement des substances radioactives est +un rayonnement très complexe. Il convient de distinguer trois espèces de +rayons que je désignerai, suivant la notation adoptée par M. Rutherford, +par les lettres α, β et γ. + +1º Les rayons α sont des rayons très peu pénétrants qui semblent +constituer la plus grosse partie de rayonnement. Ces rayons sont +caractérisés par les lois suivant lesquelles ils sont absorbés par la +matière. Le champ magnétique agit très faiblement sur ces rayons, et on +les a considérés tout d'abord comme insensibles à l'action de ce champ. +Cependant, dans un champ magnétique intense, les rayons α sont +légèrement déviés; la déviation se produit de la même manière que dans +le cas des rayons cathodiques, mais le sens de la déviation est +renversé; il est le même que pour les rayons canaux des tubes de +Crookes. + +2º Les rayons β sont des rayons moins absorbables dans leur ensemble que +les précédents. Ils sont déviés par un champ magnétique de la même +manière et dans le même sens que les rayons cathodiques. + +3º Les rayons γ sont des rayons pénétrants insensibles à l'action du +champ magnétique et comparables aux rayons de Röntgen. + +Les rayons d'un même groupe peuvent avoir un pouvoir de pénétration qui +varie dans des limites très étendues, comme cela a été prouvé pour les +rayons β. + +Imaginons l'expérience suivante: le radium R est placé au fond d'une +petite cavité profonde creusée dans un bloc de plomb P (_fig._ 4). Un +faisceau de rayons rectiligne et peu épanoui s'échappe de la cuve. +Supposons que, dans la région qui entoure la cuve, on établisse un champ +magnétique uniforme, très intense, normal au plan de la figure et dirigé +vers l'arrière de ce plan. Les trois groupes de rayons α, β, γ se +trouveront séparés. Les rayons γ peu intenses continuent leur trajet +rectiligne sans trace de déviation. Les rayons β sont déviés à la façon +de rayons cathodiques et décrivent dans le plan de la figure des +trajectoires circulaires dont le rayon varie dans des limites étendues. +Si la cuve est placée sur une plaque photographique AC, la portion BC +de la plaque qui reçoit les rayons β est impressionnée. Enfin, les +rayons α forment un faisceau très intense qui est dévié légèrement et +qui est assez rapidement absorbé par l'air. Ces rayons décrivent, dans +le plan de la figure, une trajectoire dont le rayon de courbure est très +grand, le sens de la déviation étant l'inverse de celui qui a lieu pour +les rayons β. + +[Illustration: Fig. 4.] + +Si l'on recouvre la cuve d'un écran mince en aluminium, (0mm,1 +d'épaisseur), les rayons α sont en très grande partie supprimés, les +rayons β le sont bien moins et les rayons γ ne semblent pas absorbés +notablement. + +L'expérience que je viens de décrire n'a pas été réalisée sous cette +forme, et l'on verra dans la suite quelles sont les expériences qui +montrent l'action du champ magnétique sur les divers groupes de rayons. + + +_Action du champ magnétique._--On a vu que les rayons émis par les +substances radioactives ont un grand nombre de propriétés communes aux +rayons cathodiques et aux rayons Röntgen. Aussi bien les rayons +cathodiques que les rayons Röntgen ionisent l'air, agissent sur les +plaques photographiques, excitent la fluorescence, n'éprouvent pas de +réflexion régulière. Mais les rayons cathodiques diffèrent des rayons +Röntgen en ce qu'ils sont déviés de leur trajet rectiligne par l'action +du champ magnétique et en ce qu'ils transportent des charges +d'électricité négative. + +Le fait que le champ magnétique agit sur les rayons émis par les +substances radioactives a été découvert presque simultanément par MM. +Giesel, Meyer et von Schweidler et Becquerel[40]. Ces physiciens ont +reconnu que les rayons des substances radioactives sont déviés par le +champ magnétique de la même façon et dans le même sens que les rayons +cathodiques; leurs observations se rapportaient aux rayons β. + + [40] GIESEL, _Wied. Ann._, 2 novembre 1899.--MEYER et VON SCHWEIDLER, + _Acad. Anzeiger Wien_, 3 et 9 novembre 1899.--BECQUEREL, _Comptes + rendus_, 11 décembre 1899. + +M. Curie a montré que le rayonnement du radium comporte deux groupes de +rayons bien distincts, dont l'un est facilement dévié par le champ +magnétique (rayons β) alors que l'autre reste insensible à l'action de +ce champ (rayons α et γ dont l'ensemble était désigné par le nom de +rayons non déviables)[41]. + + [41] P. CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +M. Becquerel n'a pas observé d'émission de rayons genre cathodique par +les échantillons de polonium préparés par nous. C'est, au contraire, sur +un échantillon de polonium, préparé par lui, que M. Giesel a observé +pour la première fois l'effet du champ magnétique. De tous les +échantillons de polonium, préparés par nous, aucun n'a jamais donné lieu +à une émission de rayons genre cathodique. + +Le polonium de M. Giesel n'émet des rayons genre cathodique que quand il +est récemment préparé, et il est probable que l'émission est due au +phénomène de radioactivité induite dont il sera question plus loin. + +Voici les expériences qui prouvent qu'une partie du rayonnement du +radium et une partie seulement est constituée par des rayons facilement +déviables (rayons β). Ces expériences ont été faites par la méthode +électrique[42]. + + [42] P. CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +[Illustration: Fig. 5.] + +Le corps radioactif (_fig._ 5) envoie des radiations suivant la +direction AD entre les plateaux P et P'. Le plateau P est maintenu au +potentiel de 500 volts, le plateau P' est relié à un électromètre et à +un quartz piézoélectrique. On mesure l'intensité du courant qui passe +dans l'air sous l'influence des radiations. On peut à volonté établir le +champ magnétique d'un électro-aimant normalement au plan de la figure +dans toute la région EEEE. Si les rayons sont déviés, même faiblement, +ils ne pénètrent plus entre les plateaux, et le courant est supprimé. +La région où passent les rayons est entourée par les masses de plomb B, +B', B" et par les armatures de l'électro-aimant; quand les rayons sont +déviés, ils sont absorbés par les masses de plomb B et B'. + +Les résultats obtenus dépendent essentiellement de la distance AD du +corps radiant A à l'entrée du condensateur en D. Si la distance AD est +assez grande (supérieure à 7cm), la plus grande partie (90 pour 100 +environ) des rayons du radium qui arrivent au condensateur sont déviés +et supprimés pour un champ de 2500 unités. Ces rayons sont des rayons β. +Si la distance AD est plus faible que 65mm, une partie moins importante +des rayons est déviée par l'action du champ; cette partie est d'ailleurs +déjà complètement déviée par un champ de 2500 unités, et la proportion +de rayons supprimés n'augmente pas quand on fait croître le champ de +2500 à 7000 unités. + +La proportion des rayons non supprimés par le champ est d'autant plus +grande que la distance AD entre le corps radiant et le condensateur est +plus petite. Pour les distances faibles les rayons qui peuvent être +déviés facilement ne constituent plus qu'une très faible fraction du +rayonnement total. + +Les rayons pénétrants sont donc, en majeure partie, des rayons déviables +genre cathodique (rayons β). + +Avec le dispositif expérimental qui vient d'être décrit, l'action du +champ magnétique sur les rayons α ne pouvait guère être observée pour +les champs employés. Le rayonnement très important, en apparence non +déviable, observé à petite distance de la source radiante, était +constitué par les rayons α; le rayonnement non déviable observé à grande +distance était constitué par les rayons γ. + +Lorsque l'on tamise le faisceau au travers d'une lame absorbante +(aluminium ou papier noir), les rayons qui passent sont presque tous +déviés par le champ, de telle sorte qu'à l'aide de l'écran et du champ +magnétique presque tout le rayonnement est supprimé dans le +condensateur, ce qui reste n'étant alors dû qu'aux rayons γ, dont la +proportion est faible. Quant aux rayons α, ils sont absorbés par +l'écran. + +Une lame d'aluminium de 1/100 de millimètre d'épaisseur suffit pour +supprimer presque tous les rayons difficilement déviables, quand la +substance est assez loin du condensateur; pour des distances plus +petites (34mm et 51mm), deux feuilles d'aluminium au 1/100 sont +nécessaires pour obtenir ce résultat. + +On a fait des mesures semblables sur quatre substances radifères +(chlorures ou carbonates) d'activité très différente; les résultats +obtenus ont été très analogues. + +On peut remarquer que, pour tous les échantillons, les rayons pénétrants +déviables à l'aimant (rayons β) ne sont qu'une faible partie du +rayonnement total; ils n'interviennent que pour une faible part dans les +mesures où l'on utilise le rayonnement intégral pour produire la +conductibilité de l'air. + +On peut étudier la radiation émise par le polonium par la méthode +électrique. Quand on fait varier la distance AD du polonium au +condensateur, on n'observe d'abord aucun courant tant que la distance +est assez grande; quand on rapproche le polonium, on observe que, pour +une certaine distance qui était de 4cm pour l'échantillon étudié, le +rayonnement se fait très brusquement sentir avec une assez grande +intensité; le courant augmente ensuite régulièrement si l'on continue à +rapprocher le polonium, mais le champ magnétique ne produit pas d'effet +appréciable dans ces conditions. Il semble que le rayonnement du +polonium soit délimité dans l'espace et dépasse à peine dans l'air une +sorte de gaine entourant la substance sur l'épaisseur de quelques +centimètres. + +Il convient de faire des réserves générales importantes sur la +signification des expériences que je viens de décrire. Quand j'indique +la proportion des rayons déviés par l'aimant, il s'agit seulement des +radiations susceptibles d'actionner un courant dans le condensateur. En +employant comme réactif des rayons de Becquerel la fluorescence ou +l'action sur les plaques photographiques, la proportion serait +probablement différente, une mesure d'intensité n'ayant généralement un +sens que pour la méthode de mesures employée. + +Les rayons du polonium sont des rayons du genre α. Dans les expériences +que je viens de décrire, on n'a observé aucun effet du champ magnétique +sur ces rayons, mais le dispositif expérimental était tel qu'une faible +déviation passait inaperçue. + +Des expériences faites par la méthode radiographique ont confirmé les +résultats de celles qui précèdent. En employant le radium comme source +radiante, et en recevant l'impression sur une plaque parallèle au +faisceau primitif et normale au champ, on obtient la trace très nette de +deux faisceaux séparés par l'action du champ, l'un dévié, l'autre non +dévié. Les rayons β constituent le faisceau dévié; les rayons α étant +peu déviés se confondent sensiblement avec le faisceau non dévié des +rayons γ. + + +_Rayons déviables β_.--Il résultait des expériences de MM. Giesel et de +MM. Meyer et von Schweidler que le rayonnement des corps radioactifs est +au moins en partie dévié par un champ magnétique, et que la déviation se +fait comme pour les rayons cathodiques. M. Becquerel a étudié l'action +du champ sur les rayons par la méthode radiographique[43]. Le dispositif +expérimental employé était celui de la figure 4. Le radium était placé +dans la cuve en plomb P, et cette cuve était posée sur la face sensible +d'une plaque photographique AC enveloppée de papier noir. Le tout était +placé entre les pôles d'un électro-aimant, le champ magnétique étant +normal au plan de la figure. + + [43] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 206, 372, 810. + +Si le champ est dirigé vers l'arrière de ce plan, la partie BC de la +plaque se trouve impressionnée par des rayons qui, ayant décrit des +trajectoires circulaires, sont rabattus sur la plaque et viennent la +couper à angle droit. Ces rayons sont des rayons β. + +M. Becquerel a montré que l'impression constitue une large bande +diffuse, véritable spectre continu, montrant que le faisceau de rayons +déviables émis par la source est constitué par une infinité de +radiations inégalement déviables. Si l'on recouvre la gélatine de la +plaque de divers écrans absorbants (papier, verre, métaux), une portion +du spectre se trouve supprimée, et l'on constate que les rayons les plus +déviés par le champ magnétique, autrement dit ceux qui donnent la plus +petite valeur du rayon de la trajectoire circulaire, sont le plus +fortement absorbés. Pour chaque écran l'impression sur la plaque ne +commence qu'à une certaine distance de la source radiante, cette +distance étant d'autant plus grande que l'écran est plus absorbant. + + +_Charge des rayons déviables._--Les rayons cathodiques sont, comme l'a +montré M. Perrin, chargés d'électricité négative[44]. De plus ils +peuvent, d'après les expériences de M. Perrin et de M. Lenard[45], +transporter leur charge à travers des enveloppes métalliques réunies à +la terre et à travers des lames isolantes. En tout point, où les rayons +cathodiques sont absorbés, se fait un dégagement continu d'électricité +négative. Nous avons constaté qu'il en est de même pour les rayons +déviables β du radium. _Les rayons déviables β du radium sont chargés +d'électricité négative_[46]. + + [44] _Comptes rendus_, t. CXXI, p. 1130. _Annales de Chimie et de + Physique_, t. II, 1897. + + [45] LENARD, _Wied. Ann._, t. LXIV, p. 279. + + [46] M. et Mme CURIE, _Comptes rendus_, 5 mars 1900. + + Étalons la substance radioactive sur l'un des plateaux d'un + condensateur, ce plateau étant relié métalliquement à la terre; le + second plateau est relié à un électromètre, il reçoit et absorbe les + rayons émis par la substance. Si les rayons sont chargés, on doit + observer une arrivée continue d'électricité à l'électromètre. Cette + expérience, réalisée dans l'air, ne nous a pas permis de déceler une + charge des rayons, mais l'expérience ainsi faite n'est pas sensible. + L'air entre les plateaux étant rendu conducteur par les rayons, + l'électromètre n'est plus isolé et ne peut accuser que des charges + assez fortes. + + Pour que les rayons α ne puissent apporter de trouble dans + l'expérience, on peut les supprimer en recouvrant la source radiante + d'un écran métallique mince; le résultat de l'expérience n'est pas + modifié[47]. + + [47] A vrai dire, dans ces expériences, on observe toujours une + déviation à l'électromètre, mais il est facile de se rendre compte que + ce déplacement est un effet de la force électromotrice de contact qui + existe entre le plateau relié à l'électromètre et les conducteurs + voisins; cette force électromotrice fait dévier l'électromètre, grâce + à la conductibilité de l'air soumis au rayonnement du radium. + +Nous avons sans plus de succès répété cette expérience dans l'air en +faisant pénétrer les rayons dans l'intérieur d'un cylindre de Faraday en +relation avec l'électromètre[48]. + + [48] Le dispositif du cylindre de Faraday n'est pas nécessaire, mais + il pourrait présenter quelques avantages dans le cas où il se + produirait une forte diffusion des rayons par les parois frappées. On + pourrait espérer ainsi recueillir et utiliser ces rayons diffusés, + s'il y en a. + +On pouvait déjà se rendre compte, d'après les expériences qui précèdent, +que la charge des rayons du produit radiant employé était faible. + +Pour constater un faible dégagement d'électricité sur le conducteur qui +absorbe les rayons, il faut que ce conducteur soit bien isolé +électriquement; pour obtenir ce résultat, il est nécessaire de le mettre +à l'abri de l'air, soit en le plaçant dans un tube avec un vide très +parfait, soit en l'entourant d'un bon diélectrique solide. C'est ce +dernier dispositif que nous avons employé. + +Un disque conducteur MM (_fig._ 6) est relié par la tige métallique _t_ +à l'électromètre; disque et tige sont complètement entourés de matière +isolante _iiii_; le tout est recouvert d'une enveloppe métallique EEEE +qui est en communication électrique avec la terre. Sur l'une des faces +du disque, l'isolant _pp_ et l'enveloppe métallique sont très minces. +C'est cette face qui est exposée au rayonnement du sel de baryum +radifère R, placé à l'extérieur dans une auge en plomb[49]. Les rayons +émis par le radium traversent l'enveloppe métallique et la lame isolante +_pp_, et sont absorbés par le disque métallique MM. Celui-ci est alors +le siège d'un dégagement continu et constant d'électricité négative que +l'on constate à l'électromètre et que l'on mesure à l'aide du quartz +piézoélectrique. + + [49] L'enveloppe isolante doit être parfaitement continue. Toute + fissure remplie d'air allant du conducteur intérieur jusqu'à + l'enveloppe métallique est une cause de courant dû aux forces + électromotrices de contact utilisant la conductibilité de l'air sous + l'action du radium. + +[Illustration: Fig. 6.] + +Le courant ainsi créé est très faible. Avec du chlorure de baryum +radifère très actif formant une couche de 2cm2,5 de surface et de +0cm,2 d'épaisseur, on obtient un courant de l'ordre de grandeur de +10^{-11} ampère, les rayons utilisés ayant traversé, avant d'être +absorbés par le disque MM, une épaisseur d'aluminium de 0mm,01 et une +épaisseur d'ébonite de 0mm,3. + +Nous avons employé successivement du plomb, du cuivre et du zinc pour le +disque MM, de l'ébonite et de la paraffine pour l'isolant; les résultats +obtenus ont été les mêmes. + +Le courant diminue quand on éloigne la source radiante R, ou quand on +emploie un produit moins actif. + +Nous avons encore obtenu les mêmes résultats en remplaçant le disque MM +par un cylindre de Faraday rempli d'air, mais enveloppé extérieurement +par une matière isolante. L'ouverture du cylindre, fermée par la plaque +isolante mince _pp_, était alors en face de la source radiante. + +Enfin nous avons fait l'expérience inverse, qui consiste à placer l'auge +de plomb avec le radium au milieu de la matière isolante et en relation +avec l'électromètre (_fig._ 7), le tout étant enveloppé par l'enceinte +métallique reliée à la terre. + +[Illustration: Fig. 7.] + +Dans ces conditions, on observe à l'électromètre que le radium prend une +charge positive et égale en grandeur à la charge négative de la première +expérience. Les rayons du radium traversent la plaque diélectrique mince +_pp_ et quittent le conducteur intérieur en emportant de l'électricité +négative. + +Les rayons α du radium n'interviennent pas dans ces expériences, étant +absorbés presque totalement par une épaisseur extrêmement faible de +matière. La méthode qui vient d'être décrite ne convient pas non plus +pour l'étude de la charge des rayons du polonium, ces rayons étant +également très peu pénétrants. Nous n'avons observé aucun indice de +charge avec du polonium, qui émet seulement des rayons α; mais, pour la +raison qui précède, on ne peut tirer de cette expérience aucune +conclusion. + +Ainsi, dans le cas des rayons déviables β du radium, comme dans le cas +des rayons cathodiques, les rayons transportent de l'électricité. Or, +jusqu'ici on n'a jamais reconnu l'existence de charges électriques non +liées à la matière. On est donc amené à se servir, dans l'étude de +l'émission des rayons déviables β du radium, de la même théorie que +celle actuellement en usage pour l'étude des rayons cathodiques. Dans +cette théorie balistique, qui a été formulée par Sir W. Crookes, puis +développée et complétée par M. J.-J. Thompson, les rayons cathodiques +sont constitués par des particules extrêmement ténues qui sont lancées à +partir de la cathode avec une très grande vitesse, et qui sont chargées +d'électricité négative. On peut de même concevoir que le radium envoie +dans l'espace des particules chargées négativement. + +Un échantillon de radium renfermé dans une enveloppe solide, mince, +parfaitement isolante, doit se charger spontanément à un potentiel très +élevé. Dans l'hypothèse balistique le potentiel augmenterait, jusqu'à ce +que la différence de potentiel avec les conducteurs environnants devînt +suffisante pour empêcher l'éloignement des particules électrisées émises +et amener leur retour à la source radiante. + +Nous avons réalisé par hasard l'expérience dont il est question ici. Un +échantillon de radium très actif était enfermé depuis longtemps dans une +ampoule de verre. Pour ouvrir l'ampoule, nous avons fait avec un couteau +à verre un trait sur le verre. A ce moment nous avons entendu nettement +le bruit d'une étincelle, et en observant ensuite l'ampoule à la loupe, +nous avons aperçu que le verre avait été perforé par une étincelle à +l'endroit où il s'était trouvé aminci par le trait. Le phénomène qui +s'est produit là est exactement comparable à la rupture du verre d'une +bouteille de Leyde trop chargée. + +Le même phénomène s'est reproduit avec une autre ampoule. De plus, au +moment où l'étincelle a éclaté, M. Curie qui tenait l'ampoule ressentit +dans les doigts la secousse électrique due à la décharge. + +Certains verres ont de bonnes propriétés isolantes. Si l'on enferme le +radium dans une ampoule de verre scellée et bien isolante, on peut +s'attendre à ce que cette ampoule à un moment donné se perce +spontanément. + +_Le radium est le premier exemple d'un corps qui se charge spontanément +d'électricité._ + + +_Action du champ électrique sur les rayons déviables_ β _du +radium_.--Les rayons déviables β du radium étant assimilés à des rayons +cathodiques doivent être déviés par un champ électrique de la même façon +que ces derniers, c'est-à-dire comme le serait une particule matérielle +chargée négativement et lancée dans l'espace avec une grande vitesse. +L'existence de cette déviation a été montrée, d'une part, par M. +Dorn[50], d'autre part, par M. Becquerel[51]. + + [50] DORN, _Abh. Halle_, mars 1900. + + [51] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 819. + +Considérons un rayon qui traverse l'espace situé entre les deux plateaux +d'un condensateur. Supposons la direction du rayon parallèle aux +plateaux. Quand on établit entre ces derniers un champ électrique, le +rayon est soumis à l'action de ce champ uniforme sur toute la longueur +du trajet dans le condensateur, soit _l_. En vertu de cette action le +rayon est dévié vers le plateau positif et décrit un arc de parabole; en +sortant du champ il continue son chemin en ligne droite suivant la +tangente à l'arc de parabole au point de sortie. On peut recevoir le +rayon sur une plaque photographique normale à sa direction primitive. On +observe l'impression produite sur la plaque quand le champ est nul et +quand le champ a une valeur connue, et l'on déduit de là la valeur de la +déviation δ, qui est la distance des points, où la nouvelle direction du +rayon et sa direction primitive rencontrent un même plan normal à la +direction primitive. Si _h_ est la distance de ce plan au condensateur, +c'est-à-dire à la limite du champ, on a, par un calcul simple, + + _e_F_l_(_l_/2 + _h_) + δ = ---------------------, + _mv_^2 + +_m_ étant la masse de la particule en mouvement, _e_ sa charge, _v_ sa +vitesse et F la valeur du champ. + +Les expériences de M. Becquerel lui ont permis de donner une valeur +approchée de δ. + + +_Rapport de la charge à la masse pour une particule, chargée +négativement, émise par le radium._--Quand une particule matérielle, +ayant la masse _m_ et la charge négative _e_, est lancée avec une +vitesse _v_ dans un champ magnétique uniforme normal à sa vitesse +initiale, cette particule décrit dans un plan normal au champ et passant +par sa vitesse initiale un arc de cercle de rayon ρ tel que, H étant la +valeur du champ, on a la relation + + _m_ + Hρ = ----- _v_. + _e_ + +Si l'on a mesuré pour un même rayon la déviation électrique δ et le +rayon de courbure ρ dans un champ magnétique, on pourra, de ces deux +expériences, tirer les valeurs du rapport _e_/_m_ de la vitesse _v_. + +Les expériences de M. Becquerel ont fourni une première indication à ce +sujet. Elles ont donné pour le rapport _e_/_m_ une valeur approchée +égale à 10^7 unités électromagnétiques absolues, et pour _v_ une +grandeur égale à 1,6 × 10^{10}. Ces valeurs sont du même ordre de +grandeur que pour les rayons cathodiques. + +Des expériences précises ont été faites sur le même sujet par M. +Kaufmann[52]. Ce physicien a soumis un faisceau très étroit de rayons du +radium à l'action simultanée d'un champ électrique et d'un champ +magnétique, les deux champs étant uniformes et ayant une même direction, +normale à la direction primitive du faisceau. L'impression produite sur +une plaque normale au faisceau primitif et placée au-dessus des limites +du champ par rapport à la source prend la forme d'une courbe, dont +chaque point correspond à l'un des rayons du faisceau primitif +hétérogène. Les rayons les plus pénétrants et les moins déviables sont +d'ailleurs ceux dont la vitesse est la plus grande. + +[52] KAUFMANN, _Nachrichten d. k. Gesell. d. Wiss. zu Gœttingen_, 1901, +Heft 2. + +Il résulte des expériences de M. Kaufmann que pour les rayons du radium, +dont la vitesse est notablement supérieure à celle des rayons +cathodiques, le rapport _e_/_m_ va en diminuant quand la vitesse +augmente. + +D'après les travaux de J.-J. Thomson et de Townsend[53] nous devons +admettre que la particule en mouvement, qui constitue le rayon, possède +une charge _e_ égale à celle transportée par un atome d'hydrogène dans +l'électrolyse, cette charge étant la même pour tous les rayons. On est +donc conduit à conclure que la masse de la particule _m_ va en +augmentant quand la vitesse augmente. + + [53] THOMSON, _Phil. Mag._, t. XLVI, 1898.--TOWNSEND, _Phil. Trans._, + t. CXCV, 1901. + +Or, des considérations théoriques conduisent à concevoir que l'inertie +de la particule est précisément due à son état de charge en mouvement, +la vitesse d'une charge électrique en mouvement ne pouvant être modifiée +sans dépense d'énergie. Autrement dit, l'inertie de la particule est +d'origine électromagnétique, et la masse de la particule est au moins en +partie une masse apparente ou masse électromagnétique. M. Abraham[54] va +plus loin et suppose que la masse de la particule est entièrement une +masse électromagnétique. Si dans cette hypothèse on calcule la valeur de +cette masse _m_ pour une vitesse connue _v_, on trouve que _m_ tend vers +l'infini quand _v_ tend vers la vitesse de la lumière, et que _m_ tend +vers une valeur constante quand la vitesse _v_ est très inférieure à +celle de la lumière. Les expériences de M. Kaufmann sont en accord avec +les résultats de cette théorie dont l'importance est grande, puisqu'elle +permet de prévoir la possibilité d'établir les bases de la mécanique sur +la dynamique de petits centres matériels chargés en état de +mouvement[55]. + +[54] ABRAHAM, _Nachrichten d. k. Gesell. d. Wiss. zu Gœttingen_, 1902, +Heft 1. + + [55] Quelques développements sur cette question ainsi qu'une étude + très complète des centres matériels chargés (électrons ou corpuscules) + et les références des travaux relatifs se trouvent dans la Thèse de M. + Langevin. + +Voici les nombres obtenus par M. Kaufmann pour _e_/_m_ et _v_: + + _e_ + ------- + _m_ + unités cm + électromagnétiques. _v_ ----. + sec + + 1,865 × 10^7 0,7 × 10^10 { pour les rayons + { cathodiques. + 1,31 × 10^7 2,36 × 10^10 } + 1,17 » 2,48 » } pour les rayons du + 0,97 » 2,59 » } radium (Kaufmann). + 0,77 » 2,72 » } + 0,63 » 2,83 » } + +M. Kaufmann conclut de la comparaison de ses expériences avec la +théorie, que la valeur limite du rapport _e_/_m_ pour les rayons du +radium de vitesse relativement faible serait la même que la valeur de +_e_/_m_ pour les rayons cathodiques. + +Les expériences les plus complètes de M. Kaufmann ont été faites avec un +grain minuscule de chlorure de radium pur, que nous avons mis à sa +disposition. + +D'après les expériences de M. Kaufmann certains rayons β du radium +possèdent une vitesse très voisine de celle de la lumière. On comprend +que ces rayons si rapides puissent jouir d'un pouvoir pénétrant très +grand vis-à-vis de la matière. + + +_Action du champ magnétique sur les rayons α._--Dans un travail récent, +M. Rutherford a annoncé[56] que, dans un champ magnétique ou électrique +puissant, les rayons α du radium sont légèrement déviés à la façon de +particules électrisées positivement et animées d'une grande vitesse. M. +Rutherford conclut de ses expériences que la vitesse des rayons α est +de l'ordre de grandeur 2,5 × 10^9 cm/sec et que le rapport _e_/_m_ pour +ces rayons est de l'ordre de grandeur 6 × 10^3, soit 10^4 fois plus +grand que pour les rayons déviables β. On verra plus loin que ces +conclusions de M. Rutherford sont en accord avec les propriétés +antérieurement connues du rayonnement α, et qu'elles rendent compte, au +moins en partie, de la loi d'absorption de ce rayonnement. + + [56] RUTHERFORD, _Physik. Zeitschrift_, 15 janvier 1903. + +Les expériences de M. Rutherford ont été confirmées par M. Becquerel. M. +Becquerel a montré, de plus, que les rayons du polonium se comportent +dans un champ magnétique comme les rayons α du radium et qu'ils semblent +prendre, à champ égal, la même courbure que ces derniers. Il résulte +aussi des expériences de M. Becquerel que les rayons α ne semblent pas +former de spectre magnétique, mais se comportent plutôt comme un +rayonnement homogène, tous les rayons étant également déviés[57]. + + [57] BECQUEREL, _Comptes rendus_ des 26 janvier et 16 février 1903. + +M. Des Coudres a fait une mesure de la déviation électrique et de la +déviation magnétique des rayons α du radium dans le vide. Il a trouvé +pour la vitesse de ces rayons _v_ = 1,65 × 10^9 cm/sec et pour le +rapport de la charge à la masse _e_/_m_ = 6400 en unités +électromagnétiques[58]. La vitesse des rayons α est donc environ 20 fois +plus faible que celle de la lumière. Le rapport _e_/_m_ est du même +ordre de grandeur que celui que l'on trouve pour l'hydrogène dans +l'électrolyse: _e_/_m_ = 9650. Si donc on admet que la charge de chaque +projectile est la même que celle d'un atome d'hydrogène dans +l'électrolyse, on en conclut que la masse de ce projectile est du même +ordre de grandeur que celle d'un atome d'hydrogène. + + [58] DES COUDRES, _Physik. Zeitschrift._, 1er juin 1903. + +Or nous venons de voir que, pour les rayons cathodiques et pour les +rayons β du radium les plus lents, le rapport _e_/_m_ est égal à 1,865 × +10^7; ce rapport est donc environ 2000 fois plus grand que celui obtenu +dans l'électrolyse. La charge de la particule chargée négativement étant +supposée la même que celle d'un atome d'hydrogène, sa masse limite pour +les vitesses relativement faibles serait donc environ 2000 fois plus +petite que celle d'un atome d'hydrogène. + +Les projectiles qui constituent les rayons β sont donc à la fois +beaucoup plus petits et animés d'une vitesse plus grande que ceux qui +constituent les rayons α. On comprend alors facilement que les premiers +possèdent un pouvoir pénétrant bien plus grand que les seconds. + + +_Action du champ magnétique sur les rayons des autres substances +radioactives._--On vient de voir que le radium émet des rayons α +assimilables aux rayons canaux, des rayons β assimilables aux rayons +cathodiques et des rayons pénétrants et non déviables γ. Le polonium +n'émet que des rayons α. Parmi les autres substances radioactives, +l'actinium semble se comporter comme le radium, mais l'étude du +rayonnement de ce corps n'est pas encore aussi avancée que celle du +rayonnement du radium. Quant aux substances faiblement radioactives, on +sait aujourd'hui que l'uranium et le thorium émettent aussi bien des +rayons α que des rayons déviables β (Becquerel, Rutherford). + + +_Proportion des rayons déviables_ β _dans le rayonnement du +radium_.--Comme je l'ai déjà dit, la proportion des rayons β va en +augmentant, à mesure qu'on s'éloigne de la source radiante. Toutefois, +ces rayons ne se montrent jamais seuls, et pour les grandes distances +on observe aussi toujours la présence de rayons γ. La présence de rayons +non déviables très pénétrants dans le rayonnement du radium a été, pour +la première fois, observée par M. Villard[59]. Ces rayons ne constituent +qu'une faible partie du rayonnement mesuré par la méthode électrique, et +leur présence nous avait échappé dans nos premières expériences, de +sorte que nous croyions alors à tort que le rayonnement à grande +distance ne contenait que des rayons déviables. + + [59] VILLARD, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 1010. + +Voici les résultats numériques obtenus dans des expériences faites par +la méthode électrique avec un appareil analogue à celui de la figure 5. +Le radium n'était séparé du condensateur que par l'air ambiant. Je +désigne par _d_ la distance de la source radiante au condensateur. En +supposant égal à 100 le courant obtenu sans champ magnétique pour chaque +distance, les nombres de la deuxième ligne indiquent le courant qui +subsiste quand le champ agit. Ces nombres peuvent être considérés comme +donnant le pourcentage de l'ensemble des rayons α et γ, la déviation des +rayons α n'ayant guère pu être observée avec le dispositif employé. + +Aux grandes distances on n'a plus de rayons α, et le rayonnement non +dévié est alors du genre γ seulement. + +Expériences faites à petite distance: + + _d_ en centimètres. 3,4 5,1 6,0 6,5 + Pour 100 de rayons non déviés. 74 56 33 11 + +Expériences faites aux grandes distances, avec un produit +considérablement plus actif que celui qui avait servi pour la série +précédente: + + _d_ en centimètres. 14 30 53 80 98 124 157 + Pour 100 de rayons déviés. 12 14 17 14 16 14 11 + +On voit, qu'à partir d'une certaine distance, la proportion des rayons +non déviés dans le rayonnement est approximativement constante. Ces +rayons appartiennent probablement tous à l'espèce γ. Il n'y a pas à +tenir compte outre mesure des irrégularités dans les nombres de la +seconde ligne, si l'on envisage que l'intensité totale du courant dans +les deux expériences extrêmes était dans le rapport de 660 à 10. Les +mesures ont pu être poursuivies jusqu'à une distance de 1m,57 de la +source radiante, et nous pourrions aller encore plus loin actuellement. + +Voici une autre série d'expériences, dans lesquelles le radium était +enfermé dans un tube de verre très étroit, placé au-dessous du +condensateur et parallèlement aux plateaux. Les rayons émis traversaient +une certaine épaisseur de verre et d'air, avant d'entrer dans le +condensateur. + + _d_ en centimètres. 2,5 3,3 4,1 5,9 7,5 9,6 11,3 13,9 17,2 + Pour 100 de rayons + non dévies. 33 33 21 16 14 10 9 9 10 + +Comme dans les expériences précédentes, les nombres de la seconde ligne +tendent vers une valeur constante quand la distance _d_ croît, mais la +limite est sensiblement atteinte pour des distances plus petites que +dans les séries précédentes, parce que les rayons α ont été plus +fortement absorbés par le verre que les rayons β et γ. + +Voici une autre expérience qui montre qu'une lame d'aluminium mince +(épaisseur 0mm,01) absorbe principalement les rayons α. Le produit étant +placé à 5cm du condensateur, on trouve en faisant agir le champ +magnétique que la proportion des rayons autres que β est de 71 pour 100. +Le même produit étant recouvert de la lame d'aluminium, et la distance +restant la même, on trouve que le rayonnement transmis est presque +totalement dévié par le champ magnétique, les rayons α ayant été +absorbés par la lame. On obtient le même résultat en employant le +papier comme écran absorbant. + +La plus grosse partie du rayonnement du radium est formée par des rayons +α qui sont probablement émis surtout par la couche superficielle de la +matière radiante. Quand on fait varier l'épaisseur de la couche de la +matière radiante, l'intensité du courant augmente avec cette épaisseur; +l'augmentation n'est pas proportionnelle à l'accroissement d'épaisseur +pour la totalité du rayonnement; elle est d'ailleurs plus notable sur +les rayons β que sur les rayons α, de sorte que la proportion de rayons +β va en croissant avec l'épaisseur de la couche active. La source +radiante étant placée à une distance de 5cm du condensateur, on trouve +que, pour une épaisseur égale à 0mm,4 de la couche active, le +rayonnement total est donné par le nombre 28 et la proportion des rayons +β est de 29 pour 100. En donnant à la couche active l'épaisseur de 2mm, +soit 5 fois plus grande, on obtient un rayonnement total égal à 102 et +une proportion de rayons déviables β égale à 45 pour 100. Le rayonnement +total qui subsiste à cette distance a donc été augmenté dans le rapport +3,6 et le rayonnement déviable β est devenu environ 5 fois plus fort. + +Les expériences précédentes ont été faites par la méthode électrique. +Quand on opère par la méthode radiographique, certains résultats +semblent, en apparence, être en contradiction avec ce qui précède. Dans +les expériences de M. Villard, un faisceau de rayons du radium soumis à +l'action d'un champ magnétique était reçu sur une pile de plaques +photographiques. Le faisceau non déviable et pénétrant γ traversait +toutes les plaques et marquait sa trace sur chacune d'elles. Le faisceau +dévié β produisait une impression sur la première plaque seulement. Ce +faisceau paraissait donc ne point contenir de rayons de grande +pénétration. + +Au contraire, dans nos expériences, un faisceau qui se propage dans +l'air contient aux plus grandes distances accessibles à l'observation +9/10 environ de rayons déviables β, et il en est encore de même, quand +la source radiante est enfermée dans une petite ampoule de verre +scellée. Dans les expériences de M. Villard, ces rayons déviables et +pénétrants β n'impressionnent pas les plaques photographiques placées au +delà de la première, parce qu'ils sont en grande partie diffusés dans +tous les sens par le premier obstacle solide rencontré et cessent de +former un faisceau. Dans nos expériences, les rayons émis par le radium +et transmis par le verre de l'ampoule étaient probablement aussi +diffusés par le verre, mais l'ampoule étant très petite, fonctionnait +alors elle-même comme une source de rayons déviables β partant de sa +surface, et nous avons pu observer ces derniers jusqu'à une grande +distance de l'ampoule. + +Les rayons cathodiques des tubes de Crookes ne peuvent traverser que des +écrans très minces (écrans d'aluminium jusqu'à 0mm,01 d'épaisseur). Un +faisceau de rayons qui arrive normalement sur l'écran est diffusé dans +tous les sens; mais la diffusion est d'autant moins importante que +l'écran est plus mince, et pour des écrans très minces il existe un +faisceau sortant qui est sensiblement le prolongement du faisceau +incident[60]. + + [60] DES COUDRES, _Physik. Zeitschrift_, novembre 1902. + +Les rayons déviables β du radium se comportent d'une manière analogue, +mais le faisceau déviable transmis éprouve, à épaisseur d'écran égale, +une modification beaucoup moins profonde. D'après les expériences de M. +Becquerel, les rayons β très fortement déviables du radium (ceux dont la +vitesse est relativement faible) sont fortement diffusés par un écran +d'aluminium de 0mm,1 d'épaisseur; mais les rayons pénétrants et peu +déviables (rayons genre cathodique de grande vitesse) traversent ce +même écran sans aucune diffusion sensible, et sans que le faisceau +qu'ils constituent soit déformé, et cela quelle que soit l'inclinaison +de l'écran par rapport au faisceau. Les rayons β de grande vitesse +traversent sans diffusion une épaisseur bien plus grande de paraffine +(quelques centimètres), et l'on peut suivre dans celle-ci la courbure du +faisceau produite par le champ magnétique. Plus l'écran est épais et +plus sa matière est absorbante, plus le faisceau déviable primitif est +altéré, parce que, à mesure que l'épaisseur de l'écran croît, la +diffusion commence à se faire sentir sur de nouveaux groupes de rayons +de plus en plus pénétrants. + +L'air produit sur les rayons β du radium qui le traversent une +diffusion, qui est très sensible pour les rayons fortement déviables, +mais qui est cependant bien moins importante que celle qui est due à des +épaisseurs égales de matières solides traversées. C'est pourquoi les +rayons déviables β du radium se propagent dans l'air à de grandes +distances. + + +_Pouvoir pénétrant du rayonnement des corps radioactifs._--Dès le début +des recherches sur les corps radioactifs, on s'est préoccupé de +l'absorption produite par divers écrans sur les rayons émis par ces +substances. J'ai donné dans une première Note relative à ce sujet[61] +plusieurs nombres cités au début de ce travail indiquant la pénétration +relative des rayons uraniques et thoriques. M. Rutherford a étudié plus +spécialement la radiation uranique[62] et prouvé qu'elle était +hétérogène. M. Owens a conclu de même pour les rayons thoriques[63]. +Quand vint ensuite la découverte des substances fortement radioactives, +le pouvoir pénétrant de leurs rayons fut aussitôt étudié par divers +physiciens (Becquerel, Meyer et von Schweidler, Curie, Rutherford). Les +premières observations mirent en évidence l'hétérogénéité du rayonnement +qui semble être un phénomène général et commun aux substances +radioactives[64]. On se trouve là en présence de sources, qui émettent +un ensemble de radiations, dont chacune a un pouvoir pénétrant qui lui +est propre. La question se complique encore par ce fait, qu'il y a lieu +de rechercher en quelle mesure la nature de la radiation peut se trouver +modifiée par le passage à travers les substances matérielles et que, par +conséquent, chaque ensemble de mesures n'a une signification précise que +pour le dispositif expérimental employé. + + [61] Mme CURIE, _Comptes rendus_, avril 1898. + + [62] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier 1899. + + [63] OWENS, _Phil. Mag._, octobre 1899. + + [64] BECQUEREL, _Rapports au Congrès de Physique_, 1900.--MEYER et von + SCHWEIDLER, _Comptes rendus de l'Acad. de Vienne_, mars 1900 (_Physik. + Zeitschrift_, t. I, p. 209). + +Ces réserves étant faites, on peut chercher à coordonner les diverses +expériences et à exposer l'ensemble des résultats acquis. + +Les corps radioactifs émettent des rayons qui se propagent dans l'air et +dans le vide. La propagation est rectiligne; ce fait est prouvé par la +netteté et la forme des ombres fournies par l'interposition de corps, +opaques au rayonnement, entre la source et la plaque sensible ou l'écran +fluorescent qui sert de récepteur, la source ayant des dimensions +petites par rapport à sa distance au récepteur. Diverses expériences qui +prouvent la propagation rectiligne des rayons émis par l'uranium, le +radium et le polonium ont été faites par M. Becquerel[65]. + + [65] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 979 et 1154. + +La distance à laquelle les rayons peuvent se propager dans l'air à +partir de la source est intéressante à connaître. Nous avons constaté +que le radium émet des rayons qui peuvent être observés dans l'air à +plusieurs mètres de distance. Dans certaines de nos mesures électriques, +l'action de la source sur l'air du condensateur s'exerçait à une +distance comprise entre 2m et 3m. Nous avons également obtenu des effets +de fluorescence et des impressions radiographiques à des distances du +même ordre de grandeur. Ces expériences ne peuvent être faites +facilement qu'avec des sources radioactives très intenses, parce que, +indépendamment de l'absorption exercée par l'air, l'action sur un +récepteur donné varie en raison inverse du carré de la distance à une +source de petites dimensions. Ce rayonnement, qui se propage à grande +distance du radium, comprend aussi bien des rayons genre cathodique que +des rayons non déviables; cependant, les rayons déviables dominent de +beaucoup, d'après les expériences que j'ai citées plus haut. Quant à la +grosse masse du rayonnement (rayons α), elle est, au contraire, limitée +dans l'air à une distance de 7cm environ de la source. + +J'ai fait quelques expériences avec du radium enfermé dans une petite +ampoule de verre. Les rayons qui sortaient de cette ampoule +franchissaient un certain espace d'air et étaient reçus dans un +condensateur, qui servait à mesurer leur pouvoir ionisant par la méthode +électrique ordinaire. On faisait varier la distance _d_ de la source au +condensateur et l'on mesurait le courant de saturation _i_ obtenu dans +le condensateur. Voici les résultats d'une des séries de mesures: + + _d cm._ _i._ (_i_ × _d_^2) × 10^{-3}. + + 10 127 13 + 20 38 15 + 30 17,4 16 + 40 10,5 17 + 50 6,9 17 + 60 4,7 17 + 70 3,8 19 + 100 1,65 17 + +A partir d'une certaine distance, l'intensité du rayonnement varie +sensiblement en raison inverse du carré de la distance au condensateur. + +Le rayonnement du polonium ne se propage dans l'air qu'à une distance de +quelques centimètres (4cm à 6cm) de la source radiante. + +Si l'on considère l'absorption des radiations par les écrans solides, on +constate là encore une différence fondamentale entre le radium et le +polonium. Le radium émet des rayons capables de traverser une grande +épaisseur de matière solide, par exemple quelques centimètres de plomb +ou de verre[66]. Les rayons qui ont traversé une grande épaisseur d'un +corps solide sont extrêmement pénétrants, et, pratiquement, on n'arrive +plus, pour ainsi dire, à les faire absorber intégralement par quoi que +ce soit. Mais ces rayons ne constituent qu'une faible fraction du +rayonnement total, dont la grosse masse est, au contraire, absorbée par +une faible épaisseur de matière solide. + + [66] M. et Mme CURIE, _Rapports au Congrès_ 1900. + +Le polonium émet des rayons extrêmement absorbables qui ne peuvent +traverser que des écrans solides très minces. + +Voici, à titre d'exemple, quelques nombres relatifs à l'absorption +produite par une lame d'aluminium d'épaisseur égale à 0mm,01. Cette lame +était placée au-dessus et presque au contact de la substance. Le +rayonnement direct et celui transmis par la lame étaient mesurés par la +méthode électrique (appareil _fig._ 1); le courant de saturation était +sensiblement atteint dans tous les cas. Je désigne par _a_ l'activité de +la substance radiante, celle de l'uranium étant prise comme unité. + + Fraction + du rayonnement + transmise + _a._ par la lame. + + Chlorure de baryum radifère 57 0,32 + Bromure » 43 0,30 + Chlorure » 1200 0,30 + Sulfate » 5000 0,29 + Sulfate » 10000 0,32 + Bismuth à polonium métallique 0,22 + Composés d'urane 0,20 + Composés de thorium en couche mince 0,38 + +On voit que des composés radifères de nature et d'activité différentes +donnent des résultats très analogues, ainsi que je l'ai indiqué déjà +pour les composés d'urane et de thorium au début de ce travail. On voit +aussi que si l'on considère toute la masse du rayonnement, et pour la +lame absorbante considérée, les diverses substances radiantes viennent +se ranger dans l'ordre suivant de pénétration décroissante de leurs +rayons: thorium, radium, polonium, uranium. + +Ces résultats sont analogues à ceux qui ont été publiés par M. +Rutherford dans un Mémoire relatif à cette question[67]. + + [67] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, juillet 1902. + +M. Rutherford trouve, d'ailleurs, que l'ordre est le même quand la +substance absorbante est constituée par l'air. Mais il est probable que +cet ordre n'a rien d'absolu et ne se maintiendrait pas indépendamment de +la nature et de l'épaisseur de l'écran considéré. L'expérience montre, +en effet, que la loi d'absorption est très différente pour le polonium +et le radium et que, pour ce dernier, il y a lieu de considérer +séparément l'absorption des rayons de chacun des trois groupes. + +Le polonium se prête particulièrement à l'étude des rayons α, puisque +les échantillons que nous possédons n'émettent point d'autres rayons. +J'ai fait une première série d'expériences avec des échantillons de +polonium extrêmement actifs et récemment préparés. J'ai trouvé que les +rayons du polonium sont d'autant plus absorbables, que l'épaisseur de +matière qu'ils ont déjà traversée est plus grande[68]. Cette loi +d'absorption singulière est contraire à celle que l'on connaît pour les +autres rayonnements. + + [68] Mme CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +J'ai employé pour cette étude notre appareil de mesures de la +conductibilité électrique avec le dispositif suivant: + + Les deux plateaux d'un condensateur PP et P'P' (_fig._ 8) sont + horizontaux et abrités dans une boîte métallique BBBB en relation avec + la terre. Le corps actif A, situé dans une boîte métallique épaisse + CCCC faisant corps avec le plateau P'P', agit sur l'air du + condensateur au travers d'une toile métallique T; les rayons qui + traversent la toile sont seuls utilisés pour la production du courant, + le champ électrique s'arrêtant à la toile. On peut faire varier la + distance AT du corps actif à la toile. Le champ entre les plateaux est + établi au moyen d'une pile; la mesure + du courant se fait au moyen d'un électromètre et d'un quartz + piézoélectrique. + + [Illustration: Fig. 8] + + En plaçant en A sur le corps actif divers écrans et en modifiant la + distance AT, on peut mesurer l'absorption des rayons qui font dans + l'air des chemins plus ou moins grands. + +Voici les résultats obtenus avec le polonium: + +Pour une certaine valeur de la distance AT (4cm et au-dessus), aucun +courant ne passe: les rayons ne pénètrent pas dans le condensateur. +Quand on diminue la distance AT, l'apparition des rayons dans le +condensateur se fait d'une manière assez brusque, de telle sorte que, +pour une petite diminution de la distance, on passe d'un courant très +faible à un courant très notable; ensuite le courant s'accroît +régulièrement quand on continue à rapprocher le corps radiant de la +toile T. + +Quand on recouvre la substance radiante d'une lame d'aluminium laminé de +1/100 de millimètre d'épaisseur, l'absorption produite par la lame est +d'autant plus forte que la distance AT est plus grande. + +Si l'on place sur la première lame d'aluminium une deuxième lame +pareille, chaque lame absorbe une fraction du rayonnement qu'elle +reçoit, et cette fraction est plus grande pour la deuxième lame que pour +la première, de telle façon que c'est la deuxième lame qui semble plus +absorbante. + + Dans le Tableau qui suit, j'ai fait figurer: dans la première ligne, + les distances en centimètres entre le polonium et la toile T; dans la + deuxième ligne, la proportion de rayons pour 100 transmise par une + lame d'aluminium; dans la troisième ligne, la proportion de rayons + pour 100 transmise par deux lames du même aluminium. + + Distance AT 3,5 2,5 1,9 1,45 0,5 + + Pour 100 de rayons transmis par + une lame 0 0 5 10 25 + + Pour 100 de rayons transmis par + deux lames 0 0 0 5 0,7 + +Dans ces expériences, la distance des plateaux P et P' était de 3cm. On +voit que l'interposition de la lame d'aluminium diminue l'intensité du +rayonnement en plus forte proportion dans les régions éloignées que dans +les régions rapprochées. + +Cet effet est encore plus marqué que ne l'indiquent les nombres qui +précèdent. Ainsi, la pénétration de 25 pour 100, pour la distance 0cm,5, +représente la moyenne de pénétration pour tous les rayons qui dépassent +cette distance, ceux extrêmes ayant une pénétration très faible. Si l'on +ne recueillait que les rayons compris entre 0cm,5 et 1cm, par exemple, +on aurait une pénétration plus grande encore. Et, en effet, si l'on +rapproche le plateau P à une distance 0cm,5 de P', la fraction du +rayonnement transmise par la lame d'aluminium (pour AT = 0cm,5) est de +47 pour 100 et, à travers deux lames, elle est de 5 pour 100 du +rayonnement primitif. + +J'ai fait récemment une deuxième série d'expériences avec ces mêmes +échantillons de polonium dont l'activité était considérablement +diminuée, l'intervalle de temps qui sépare les deux séries d'expériences +étant de 3 ans. + +Dans les expériences anciennes, le polonium était à l'état de +sous-nitrate; dans celles récentes il était à l'état de grains +métalliques, obtenus par fusion du sous-nitrate avec le cyanure de +potassium. + +J'ai constaté que le rayonnement du polonium avait conservé les mêmes +caractères essentiels, et j'ai trouvé quelques résultats nouveaux. +Voici, pour diverses valeurs de la distance AT, la fraction du +rayonnement transmise par un écran formé par 4 feuilles très minces +d'aluminium battu superposées: + + Distance AT en centimètres 0 1,5 2,6 + Pour 100 de rayons transmis par l'écran 76 66 39 + +J'ai constaté de même que la fraction du rayonnement absorbée par un +écran donné croît avec l'épaisseur de matière qui a déjà été traversée +par le rayonnement, mais cela a lieu seulement à partir d'une certaine +valeur de la distance AT. Quand cette distance est nulle (le polonium +étant tout contre la toile, en dehors ou en dedans du condensateur), on +observe que, de plusieurs écrans identiques superposés, chacun absorbe +la même fraction du rayonnement qu'il reçoit, autrement dit, l'intensité +du rayonnement diminue alors suivant une loi exponentielle en fonction +de l'épaisseur de matière traversée, comme cela aurait lieu pour un +rayonnement homogène et transmis par la lame sans changement de nature. + +Voici quelques résultats numériques relatifs à ces expériences: + +Pour une distance AT égale à 1cm,5, un écran en aluminium mince transmet +la fraction 0,51 du rayonnement qu'il reçoit quand il agit seul, et la +fraction 0,34 seulement du rayonnement qu'il reçoit quand il est précédé +par un autre écran pareil à lui. + +Au contraire, pour une distance AT égale à 0, ce même écran transmet +dans les deux cas considérés la même fraction du rayonnement qu'il +reçoit et cette fraction est égale à 0,71; elle est donc plus grande que +dans le cas précédent. + +Voici, pour une distance AT égale à 0 et pour une succession d'écrans +très minces superposés, des nombres qui indiquent pour chaque écran le +rapport du rayonnement transmis au rayonnement reçu: + + Série Série + de 9 feuilles de cuivre de 7 feuilles d'aluminium + très minces. très minces. + 0,72 0,69 + 0,78 0,94 + 0,75 0,95 + 0,77 0,91 + 0,70 0,92 + + Série Série + de 9 feuilles de cuivre de 7 feuilles d'aluminium + très minces. très minces. + 0,77 0,93 + 0,69 0,91 + 0,79 + 0,68 + +Étant données les difficultés d'emploi d'écrans très minces et de la +superposition d'écrans au contact, les nombres de chaque colonne peuvent +être considérés comme constants; seul, le premier nombre de la colonne +relative à l'aluminium indique une absorption plus forte que celle +indiquée par les nombres suivants. + +Les rayons α du radium se comportent comme les rayons du polonium. On +peut étudier ces rayons à peu près seuls en renvoyant les rayons bien +plus déviables β de côté par l'emploi d'un champ magnétique; les rayons +γ semblent, en effet, peu importants par rapport aux rayons α. +Toutefois, on ne peut opérer ainsi qu'à partir d'une certaine distance +de la source radiante. Voici les résultats d'une expérience de ce genre. +On mesurait la fraction du rayonnement transmise par une lame +d'aluminium de 0mm,1 d'épaisseur; cette lame était placée toujours au +même endroit, au-dessus et à petite distance de la source radiante. On +observait, au moyen de l'appareil de la figure 5, le courant produit +dans le condensateur pour diverses valeurs de la distance AD, en +présence et en absence de la lame. + + Distance AD 6,0 5,1 3,4 + Pour 100 de rayons transmis par l'aluminium 3 7 24 + +Ce sont encore les rayons qui allaient le plus loin dans l'air qui sont +le plus absorbés par l'aluminium. Il y a donc une grande analogie entre +la partie absorbable α du rayonnement du radium et les rayons du +polonium. + +Les rayons déviables β et les rayons non déviables pénétrants γ sont, +au contraire, de nature différente. Les expériences de divers +physiciens, notamment de MM. Meyer et von Schweidler[69], montrent +clairement que, si l'on considère l'ensemble du rayonnement du radium, +le pouvoir pénétrant de ce rayonnement augmente avec l'épaisseur de +matière traversée, comme cela a lieu pour les rayons de Röntgen. Dans +ces expériences, les rayons α interviennent à peine, parce que ces +rayons sont pratiquement supprimés par des écrans absorbants très +minces. Ce qui traverse, ce sont, d'une part, les rayons β plus ou moins +diffusés, d'autre part, les rayons γ, qui semblent analogues aux rayons +de Röntgen. + + [69] MEYER et von SCHWEIDLER, _Physik. Zeitschrift_, t. I, p. 209. + +Voici les résultats de quelques-unes de mes expériences à ce sujet: + +Le radium est enfermé dans une ampoule de verre. Les rayons qui sortent +de l'ampoule traversent 30cm d'air et sont reçus sur une série de +plaques de verre d'épaisseur de 1mm,3 chacune; la première plaque +transmet 49 pour 100 du rayonnement qu'elle reçoit, la deuxième transmet +84 pour 100 du rayonnement qu'elle reçoit, la troisième transmet 85 pour +100 du rayonnement qu'elle reçoit. + +Dans une autre série d'expériences, le radium était enfermé dans une +ampoule de verre placée à 10cm du condensateur qui recevait les rayons. +On plaçait sur l'ampoule une série d'écrans de plomb identiques dont +chacun avait une épaisseur de 0mm,115. + +Le rapport du rayonnement transmis au rayonnement reçu est donné pour +chacune des lames successives par la série des nombres suivants: + + 0,40 0,60 0,72 0,79 0,89 0,92 0,94 0,94 0,97 + +Pour une série de 4 écrans en plomb dont chacun avait 1mm,5 +d'épaisseur, le rapport du rayonnement transmis au rayonnement reçu +était donné pour les lames successives par les nombres suivants: + + 0,09 0,78 0,84 0,82 + +De ces expériences il résulte que, quand l'épaisseur de plomb traversée +croît de 0mm,1 à 6mm, le pouvoir pénétrant du rayonnement va en +augmentant. + +J'ai constaté que, dans les conditions expérimentales indiquées, un +écran de plomb de 1cm,8 d'épaisseur transmet 2 pour 100 du rayonnement +qu'il reçoit; un écran de plomb de 5cm,3 d'épaisseur transmet encore 0,4 +pour 100 du rayonnement qu'il reçoit. J'ai constaté également que le +rayonnement transmis par une épaisseur de plomb égale à 1mm,5 comprend +une forte proportion de rayons déviables (genre cathodique). Ces +derniers sont donc capables de traverser non seulement de grandes +distances dans l'air, mais aussi des épaisseurs notables de substances +solides très absorbantes telles que le plomb. + +Quand on étudie avec l'appareil de la figure 2 l'absorption exercée par +une lame d'aluminium de 0mm,01 d'épaisseur sur l'ensemble du rayonnement +du radium, la lame étant toujours placée à la même distance de la +substance radiante, et le condensateur étant placé à une distance +variable AD, les résultats obtenus sont la superposition de ce qui est +dû aux trois groupes du rayonnement. Si l'on observe à grande distance, +les rayons pénétrants dominent et l'absorption est faible; si l'on +observe à petite distance, les rayons α dominent et l'absorption est +d'autant plus faible qu'on se rapproche plus de la substance; pour une +distance intermédiaire, l'absorption passe par un maximum et la +pénétration par un minimum. + + Distance AD 7,1 6,5 6,0 5,1 3,4 + Pour 100 de rayons transmis par + l'aluminium 91 82 58 41 48 + +Toutefois, certaines expériences relatives à l'absorption mettent en +évidence une certaine analogie entre les rayons α et les rayons +déviables β. C'est ainsi que M. Becquerel a trouvé que l'action +absorbante d'un écran solide sur les rayons β augmente avec la distance +de l'écran à la source, de sorte que, si les rayons sont soumis à un +champ magnétique comme dans la figure 4, un écran placé contre la source +radiante laisse subsister une portion plus grande du spectre magnétique +que le même écran placé sur la plaque photographique. Cette variation de +l'effet absorbant de l'écran avec la distance de cet écran à la source +est analogue à ce qui a lieu pour les rayons α; elle a été vérifiée par +MM. Meyer et von Schweidler, qui opéraient par la méthode +fluoroscopique; M. Curie et moi nous avons observé le même fait en nous +servant de la méthode électrique. Les conditions de production de ce +phénomène n'ont pas encore été étudiées. Cependant, quand le radium est +enfermé dans un tube de verre et placé à assez grande distance d'un +condensateur qui est lui-même enfermé dans une boîte d'aluminium mince, +il est indifférent de placer l'écran contre la source ou contre le +condensateur; le courant obtenu est alors le même dans les deux cas. + +L'étude des rayons α m'avait amenée à considérer que ces rayons +se comportent comme des projectiles lancés avec une certaine vitesse et +qui perdent de leur force vive en franchissant des obstacles[70]. Ces +rayons jouissent pourtant de la propagation rectiligne comme l'a montré +M. Becquerel dans l'expérience suivante. Le polonium émettant les rayons +était placé dans une cavité linéaire très étroite, creusée dans une +feuille de carton. On avait ainsi une source linéaire de rayons. Un fil +de cuivre de 1mm,5 de diamètre était placé parallèlement en face de la +source à une distance de 4mm,9. Une plaque photographique était placée +parallèlement à une distance de 8mm,65 au delà. Après une pose de 10 +minutes, l'ombre géométrique du fil était reproduite d'une façon +parfaite, avec les dimensions prévues et une pénombre très étroite de +chaque côté correspondant bien à la largeur de la source. La même +expérience réussit également bien en plaçant contre le fil une double +feuille d'aluminium battu que les rayons sont obligés de traverser. + + [70] Mme CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +Il s'agit donc bien de rayons capables de donner des ombres géométriques +parfaites. L'expérience avec l'aluminium montre que ces rayons ne sont +pas diffusés en traversant la lame, et que cette lame n'émet pas, tout +au moins en quantité importante, des rayons secondaires analogues aux +rayons secondaires des rayons de Röntgen. + +Les rayons α sont ceux qui semblent actifs dans la très belle expérience +réalisée dans le _spinthariscope_ de M. Crookes[71]. Cet appareil se +compose essentiellement d'un grain de sel de radium maintenu à +l'extrémité d'un fil métallique en face d'un écran au sulfure de zinc +phosphorescent. Le grain de radium est à une très petite distance de +l'écran (0mm,5, par exemple), et l'on regarde au moyen d'une loupe la +face de l'écran tournée vers le radium. Dans ces conditions l'œil +aperçoit sur l'écran une véritable pluie de points lumineux qui +apparaissent et disparaissent continuellement. L'écran présente l'aspect +d'un ciel étoilé. Les points brillants sont plus rapprochés dans les +régions de l'écran voisines du radium, et dans le voisinage immédiat de +celui-ci la lueur paraît continue. Le phénomène ne semble pas altéré par +les courants d'air; il se produit dans le vide; un écran même très mince +placé entre le radium et l'écran phosphorescent le supprime; il semble +donc bien que le phénomène soit dû à l'action des rayons α les plus +absorbables du radium. + + [71] _Chem. News_, 3 avril 1903. + +On peut imaginer que l'apparition d'un des points lumineux sur l'écran +phosphorescent est provoquée par le choc d'un projectile isolé. Dans +cette manière de voir, on aurait affaire, pour la première fois, à un +phénomène permettant de distinguer l'action individuelle d'une particule +dont les dimensions sont du même ordre de grandeur que celles d'un +atome. + +L'aspect des points lumineux est le même que celui des étoiles ou des +objets ultra-microscopiques fortement éclairés qui ne produisent pas sur +la rétine des images nettes, mais des taches de diffraction; et ceci est +bien en accord avec la conception que chaque point lumineux extrêmement +petit est produit par le choc d'un seul atome. + +Les rayons pénétrants non déviables γ semblent être de tout autre nature +et semblent analogues aux rayons Röntgen. Rien ne prouve, d'ailleurs, +que des rayons peu pénétrants de même nature ne puissent exister dans le +rayonnement du radium, car ils pourraient être masqués par le +rayonnement corpusculaire. + +On vient de voir combien le rayonnement des corps radioactifs est un +phénomène complexe. Les difficultés de son étude viennent s'augmenter +par cette circonstance, qu'il y a lieu de rechercher si ce rayonnement +éprouve de la part de la matière une absorption sélective seulement, ou +bien aussi une transformation plus ou moins profonde. + +On ne sait encore que peu de choses relativement à cette question. +Toutefois, si l'on admet que le rayonnement du radium comporte à la fois +des rayons genre cathodique et des rayons genre Röntgen, on peut +s'attendre à ce que ce rayonnement éprouve des transformations en +traversant les écrans. On sait, en effet: 1º que les rayons cathodiques +qui sortent du tube de Crookes à travers une fenêtre d'aluminium +(expérience de Lenard) sont fortement diffusés par l'aluminium, et que, +de plus, la traversée de l'écran entraîne une diminution de la vitesse +des rayons; c'est ainsi que des rayons cathodiques d'une vitesse égale à +1,4 × 10^{10} centimètres perdent 10 pour 100 de leur vitesse en +traversant 0mm,01 d'aluminium[72]; 2º les rayons cathodiques, en +frappant un obstacle, donnent lieu à la production de rayons Röntgen; 3º +les rayons Röntgen, en frappant un obstacle solide, donnent lieu à une +production de _rayons secondaires_, qui sont en partie des rayons +cathodiques[73]. + + [72] DES COUDRES, _Physik. Zeitschrift_, novembre 1902. + + [73] SAGNAC, _Thèse de doctorat_.--CURIE et SAGNAC, _Comptes rendus_, + avril 1900. + +On peut donc, par analogie, prévoir l'existence de tous les phénomènes +précédents pour les rayons des substances radioactives. + +En étudiant la transmission des rayons du polonium à travers un écran +d'aluminium, M. Becquerel n'a observé ni production de rayons +secondaires ni transformation en rayons genre cathodique[74]. + + [74] BECQUEREL, _Rapports au Congrès de Physique_, 1900. + +J'ai cherché à mettre en évidence une transformation des rayons du +polonium, en employant la méthode de l'interversion des écrans: deux +écrans superposés E_{1} et E_{2} étant traversés par les rayons, l'ordre +dans lequel ils sont traversés doit être indifférent, si le passage au +travers des écrans ne transforme pas les rayons; si, au contraire, +chaque écran transforme les rayons en les transmettant, l'ordre des +écrans n'est pas indifférent. Si, par exemple, les rayons se +transforment en rayons plus absorbables en traversant du plomb, et que +l'aluminium ne produise pas un effet du même genre avec la même +importance, alors le système plomb-aluminium paraîtra plus opaque que le +système aluminium-plomb; c'est ce qui a lieu pour les rayons Röntgen. + +Mes expériences indiquent que ce phénomène se produit avec les rayons du +polonium. L'appareil employé était celui de la figure 8. Le polonium +était placé dans la boîte CCCC et les écrans absorbants, nécessairement +très minces, étaient placés sur la toile métallique T. + + Courant + Écrans employés. Épaisseur. observé. + mm + + Aluminium 0,01 } 17,9 + Laiton 0,005 } + Laiton 0,005 } 6,7 + Aluminium 0,01 } + Aluminium 0,01 } 150 + Étain 0,005 } + Étain 0,005 } 125 + Aluminium 0,01 } + Étain 0,005 } 13,9 + Laiton 0,005 } + Laiton 0,005 } 4,4 + Étain 0,005 } + +Les résultats obtenus prouvent que le rayonnement est modifié en +traversant un écran solide. Cette conclusion est d'accord avec les +expériences dans lesquelles, de deux lames métalliques identiques et +superposées, la première se montre moins absorbante que la suivante. Il +est probable, d'après cela, que l'action transformatrice d'un écran est +d'autant plus grande que cet écran est plus loin de la source. Ce point +n'a pas été vérifié, et la nature de la transformation n'a pas encore +été étudiée en détail. + +J'ai répété les mêmes expériences avec un sel de radium très actif. Le +résultat a été négatif. Je n'ai observé que des variations +insignifiantes dans l'intensité de la radiation transmise lors de +l'interversion de l'ordre des écrans. Les systèmes d'écrans essayés ont +été les suivants: + + mm mm + + Aluminium, épaisseur 0,55 Platine, épaisseur 0,01 + » » 0,55 Plomb » 0,1 + » » 0,55 Étain, épaisseur 0,005 + » » 1,07 Cuivre » 0,05 + » » 0,55 Laiton » 0,005 + » » 1,07 Laiton » 0,005 + » » 0,15 Platine » 0,01 + » » 0,15 Zinc » 0,05 + » » 0,15 Plomb » 0,1 + +Le système plomb-aluminium s'est montré légèrement plus opaque que celui +aluminium-plomb, mais la différence n'est pas grande. + +Je n'ai pu mettre ainsi en évidence une transformation notable des +rayons du radium. Cependant, dans diverses expériences radiographiques, +M. Becquerel a observé des effets très intenses dus aux rayons diffusés +ou secondaires, émis par les écrans solides qui recevaient les rayons du +radium. La substance la plus active, au point de vue de ces émissions +secondaires, semble être le plomb. + + +_Action ionisante des rayons du radium sur les liquides isolants._ +--M. Curie a montré que les rayons du radium et les rayons de Röntgen +agissent sur les diélectriques liquides comme sur l'air, en leur +communiquant une certaine conductibilité électrique[75]. Voici comment +était disposée l'expérience (_fig._ 9). + +[Illustration: Fig. 9.] + + [75] P. CURIE, _Comptes rendus de l'Académie des Sciences_, 17 février + 1902. + +Le liquide à expérimenter est placé dans un vase métallique CDEF, dans +lequel plonge un tube de cuivre mince AB; ces deux pièces métalliques +servent d'électrodes. Le vase est maintenu à un potentiel connu, au +moyen d'une batterie de petits accumulateurs, dont un pôle est à terre. +Le tube AB est en relation avec l'électromètre. Lorsqu'un courant +traverse le liquide, on maintient l'électromètre au zéro à l'aide d'un +quartz piézoélectrique qui donne la mesure du courant. Le tube de +cuivre MNM'N', relié au sol, sert de tube de garde pour empêcher le +passage du courant à travers l'air. Une ampoule contenant le sel de +baryum radifère peut être placée au fond du tube AB; les rayons agissent +sur le liquide après avoir traversé le verre de l'ampoule et les parois +du tube métallique. On peut encore faire agir le radium en plaçant +l'ampoule en dessous de la paroi DE. + +Pour agir avec les rayons de Röntgen, on fait arriver ces rayons au +travers de la paroi DE. + +L'accroissement de conductibilité par l'action des rayons du radium ou +des rayons de Röntgen semble se produire pour tous les diélectriques +liquides; mais, pour constater cet accroissement, il est nécessaire que +la conductibilité propre du liquide soit assez faible pour ne pas +masquer l'effet des rayons. + +En opérant avec le radium et les rayons de Röntgen, M. Curie a obtenu +des effets du même ordre de grandeur. + +Quand on étudie avec le même dispositif la conductibilité de l'air ou +d'un autre gaz sous l'action des rayons de Becquerel, on trouve que +l'intensité du courant obtenu est proportionnelle à la différence de +potentiel entre les électrodes, tant que celle-ci ne dépasse pas +quelques volts; mais pour des tensions plus élevées, l'intensité du +courant croît de moins en moins vite, et le courant de saturation est +sensiblement atteint pour une tension de 100 volts. + +Les liquides étudiés avec le même appareil et avec le même produit +radiant très actif se comportent différemment; l'intensité du courant +est proportionnelle à la tension quand celle-ci varie entre 0 et 450 +volts, et cela même quand la distance des électrodes ne dépasse pas 6mm. +On peut alors considérer la _conductivité_ provoquée dans divers +liquides par le rayonnement d'un sel de radium agissant dans les mêmes +conditions. + +Les nombres du Tableau suivant multiplié par 10^{-14} donnent la +conductivité en mhos (inverse d'ohm) pour 1cm3: + + Sulfure de carbone 20 + Éther de pétrole 15 + Amylène 14 + Chlorure de carbone 8 + Benzine 4 + Air liquide 1,3 + Huile de vaseline 1,6 + +On peut cependant supposer que les liquides et les gaz se comportent +d'une façon analogue, mais que, pour les liquides, le courant reste +proportionnel à la tension jusqu'à une limite bien plus élevée que pour +les gaz. On pouvait, par analogie avec ce qui a lieu pour les gaz, +chercher à abaisser la limite de proportionnalité en employant un +rayonnement beaucoup plus faible. L'expérience a vérifié cette +prévision; le produit radiant employé était 150 fois moins actif que +celui qui avait servi pour les premières expériences. Pour des tensions +de 50, 100, 200, 400 volts, les intensités du courant étaient +représentées respectivement par les nombres 109, 185, 255, 335. La +proportionnalité ne se maintient plus, mais le courant varie encore +fortement quand on double la différence de potentiel. + +Quelques-uns des liquides examinés sont des isolants à peu près +parfaits, quand ils sont maintenus à température constante, et qu'ils +sont à l'abri de l'action des rayons. Tels sont: l'air liquide, l'éther +de pétrole, l'huile de vaseline, l'amylène. Il est alors très facile +d'étudier l'effet des rayons. L'huile de vaseline est beaucoup moins +sensible à l'action des rayons que l'éther de pétrole. Il convient +peut-être de rapprocher ce fait de la différence de volatilité qui +existe entre ces deux hydrocarbures. L'air liquide qui a bouilli pendant +quelque temps dans le vase d'expérience est plus sensible à l'action des +rayons que celui que l'on vient d'y verser; la conductivité produite par +les rayons est de 1/4 plus grande dans le premier cas. M. Curie a étudié +sur l'amylène et sur l'éther de pétrole l'action des rayons aux +températures de +10° et de -17°. La conductivité due au rayonnement +diminue de 1/10 seulement de sa valeur, quand on passe de 10° à -17°. + +Dans les expériences où l'on fait varier la température du liquide on +peut soit maintenir le radium à la température ambiante, soit le porter +à la même température que le liquide; on obtient le même résultat dans +les deux cas. Cela tient à ce que le rayonnement du radium ne varie pas +avec la température, et conserve encore la même valeur même à la +température de l'air liquide. Ce fait a été vérifié directement par des +mesures. + + +_Divers effets et applications de l'action ionisante des rayons émis par +les substances radioactives._--Les rayons des nouvelles substances +radioactives ionisent l'air fortement. On peut, par l'action du radium, +provoquer facilement _la condensation de la vapeur d'eau sursaturée_, +absolument comme cela a lieu par l'action des rayons cathodiques et des +rayons Röntgen. + +Sous l'influence des rayons émis par les substances radioactives +nouvelles, la _distance explosive entre deux conducteurs métalliques +pour une différence de potentiel donnée se trouve augmentée_; autrement +dit, le passage de l'étincelle est facilité par l'action des rayons. Ce +phénomène est dû à l'action des rayons les plus pénétrants. Si, en +effet, on entoure le radium d'une enveloppe en plomb de 2cm, l'action du +radium sur l'étincelle n'est pas considérablement affaiblie, alors que +le rayonnement qui traverse n'est qu'une très faible fraction du +rayonnement total. + +En rendant conducteur, par l'action des substances radioactives, l'air +au voisinage de deux conducteurs métalliques, dont l'un est relié au sol +et l'autre à un électromètre bien isolé, on voit l'électromètre prendre +une déviation permanente, qui permet de mesurer la force électromotrice +de la pile formée par l'air et les deux métaux (force électromotrice de +contact des deux métaux, quand ils sont séparés par l'air). Cette +méthode de mesures a été employée par lord Kelwin et ses élèves, la +substance radiante étant l'uranium[76]; une méthode analogue avait été +antérieurement employée par M. Perrin qui utilisait l'action ionisante +des rayons Röntgen[77]. + + [76] LORD KELWIN, BEATTIE et SMOLAN, _Nature_, 1897. + + [77] PERRIN, _Thèse de doctorat_. + +On peut se servir des substances radioactives dans l'étude de +l'électricité atmosphérique. La substance active est enfermée dans une +petite boîte en aluminium mince, fixée à l'extrémité d'une tige +métallique en relation avec l'électromètre. L'air est rendu conducteur +au voisinage de l'extrémité de la tige, et celle-ci prend le potentiel +de l'air qui l'entoure. Le radium remplace ainsi avec avantage les +flammes ou les appareils à écoulement d'eau de lord Kelwin, généralement +employés jusqu'à présent dans l'étude de l'électricité atmosphérique[78]. + + [78] PAULSEN, _Rapports au Congrès de Physique_, 1900.--WITKOWSKI, + _Bulletin de l'Académie des Sciences de Cracovie_, janvier 1902. + +_Effets de fluorescence, effets lumineux._--Les rayons émis par les +nouvelles substances radioactives provoquent la fluorescence de certains +corps. M. Curie et moi, nous avons tout d'abord découvert ce phénomène +en faisant agir le polonium au travers d'une feuille d'aluminium sur une +couche de platinocyanure de baryum. La même expérience réussit encore +plus facilement avec du baryum radifère suffisamment actif. Quand la +substance est fortement radioactive, la fluorescence produite est très +belle. + +Un grand nombre de substances sont susceptibles de devenir +phosphorescentes ou fluorescentes par l'action des rayons de Becquerel. +M. Becquerel a étudié l'action sur les sels d'urane, le diamant, la +blende, etc. M. Bary a montré que les sels des métaux alcalins et +alcalino-terreux, qui sont tous fluorescents sous l'action des rayons +lumineux et des rayons Röntgen, sont également fluorescents sous +l'action des rayons du radium[79]. On peut également observer la +fluorescence du papier, du coton, du verre, etc., au voisinage du +radium. Parmi les différentes espèces de verre, le verre de Thuringe est +particulièrement lumineux. Les métaux ne semblent pas devenir lumineux. + + [79] BARY, _Comptes rendus_, t. CXXX, 1900, p. 776. + +Le platinocyanure de baryum convient le mieux quand on veut étudier le +rayonnement des corps radioactifs par la méthode fluoroscopique. On peut +suivre l'effet des rayons du radium à des distances supérieures à 2m. +Le sulfure de zinc phosphorescent est rendu extrêmement lumineux, mais +ce corps a l'inconvénient de conserver la luminosité pendant quelque +temps, après que l'action des rayons a été supprimée. + +On peut observer la fluorescence produite par le radium quand l'écran +fluorescent est séparé du radium par des écrans absorbants. Nous avons +pu observer l'éclairement d'un écran au platinocyanure de baryum à +travers le corps humain. Cependant, l'action est incomparablement plus +intense, quand l'écran est placé tout contre le radium et qu'il n'en est +séparé par aucun écran solide. Tous les groupes de rayons semblent +capables de produire la fluorescence. + +Pour observer l'action du polonium il est nécessaire de mettre la +substance tout près de l'écran fluorescent sans interposition d'écran +solide, ou tout au moins avec interposition d'un écran très mince +seulement. + +La luminosité des substances fluorescentes exposées à l'action des +substances radioactives baisse avec le temps. En même temps la substance +fluorescente subit une transformation. En voici quelques exemples: + +Les rayons du radium transforment le platinocyanure de baryum en une +variété brune moins lumineuse (action analogue à celle produite par les +rayons Röntgen et décrite par M. Villard). Ils altèrent également le +sulfate d'uranyle et de potassium en le faisant jaunir. Le +platinocyanure de baryum transformé est régénéré partiellement par +l'action de la lumière. Plaçons le radium au-dessous d'une couche de +platinocyanure de baryum étalée sur du papier, le platinocyanure devient +lumineux; si l'on maintient le système dans l'obscurité, le +platinocyanure s'altère, et sa luminosité baisse considérablement. Mais, +exposons le tout à la lumière; le platinocyanure est partiellement +régénéré, et si l'on reporte le tout dans l'obscurité, la luminosité +reparaît assez forte. On a donc, au moyen d'un corps fluorescent et d'un +corps radioactif, réalisé un système qui fonctionne comme un corps +phosphorescent à longue durée de phosphorescence. + +Le verre, qui est rendu fluorescent par l'action du radium, se colore en +brun ou en violet. En même temps, il devient moins fluorescent. Si l'on +chauffe ce verre ainsi altéré, il se décolore et, en même temps que la +décoloration se produit, le verre émet de la lumière. Après cela le +verre a repris la propriété d'être fluorescent au même degré qu'avant la +transformation. + +Le sulfure de zinc qui a été exposé à l'action du radium pendant un +temps suffisant s'épuise peu à peu et perd la faculté d'être +phosphorescent, soit sous l'action du radium, soit sous celle de la +lumière. + +Le diamant est rendu phosphorescent par l'action du radium et peut être +distingué ainsi des imitations en strass, dont la luminosité est très +faible. + +Tous les composés de baryum radifère _sont spontanément lumineux_[80]. +Les sels haloïdes, anhydres et secs, émettent une lumière +particulièrement intense. Cette luminosité ne peut être vue à la grande +lumière du jour, mais on la voit facilement dans la demi-obscurité ou +dans une pièce éclairée à la lumière du gaz. La lumière émise peut être +assez forte pour que l'on puisse lire en s'éclairant avec un peu de +produit dans l'obscurité. La lumière émise émane de toute la masse du +produit, tandis que, pour un corps phosphorescent ordinaire, la lumière +émane surtout de la partie de la surface qui a été éclairée. A l'air +humide les produits radifères perdent en grande partie leur luminosité, +mais ils la reprennent par desséchement (Giesel). La luminosité semble +se conserver. Au bout de plusieurs années aucune modification sensible +ne semble s'être produite dans la luminosité de produits faiblement +actifs, gardés en tubes scellés à l'obscurité. Avec du chlorure de +baryum radifère, très actif et très lumineux, la lumière change de +teinte au bout de quelques mois; elle devient plus violacée et +s'affaiblit beaucoup; en même temps le produit subit certaines +transformations; en redissolvant le sel dans l'eau et en le séchant à +nouveau, on obtient la luminosité primitive. + + [80] CURIE, _Soc. de Physique_, 3 mars 1899.--GIESEL, _Wied. Ann._, t. + LXIX, p. 91. + +Les solutions de sels de baryum radifères, qui contiennent une forte +proportion de radium, sont également lumineuses; on peut observer ce +fait en plaçant la solution dans une capsule de platine qui, n'étant pas +lumineuse elle-même, permet d'apercevoir la luminosité faible de la +solution. + +Quand une solution de sel de baryum radifère contient des cristaux qui +s'y sont déposés, ces cristaux sont lumineux au sein de la solution, et +ils le sont bien plus que la solution elle-même, de sorte que, dans ces +conditions, ils semblent seuls lumineux. + +M. Giesel a préparé du platinocyanure de baryum radifère. Quand ce sel +vient de cristalliser, il a l'aspect du platinocyanure de baryum +ordinaire, et il est très lumineux. Mais peu à peu le sel se colore +spontanément et prend une teinte brune, en même temps que les cristaux +deviennent dichroïques. A cet état, le sel est bien moins lumineux, +quoique sa radioactivité ait augmenté[81]. Le platinocyanure de radium, +préparé par M. Giesel, s'altère encore bien plus rapidement. + + [81] GIESEL, _Wied. Ann._, t. LXIX, p. 91. + +Les composés de radium constituent le premier exemple de substances +spontanément lumineuses. + + +_Dégagement de chaleur par les sels de radium._--Tout récemment MM. +Curie et Laborde ont trouvé que _les sels de radium sont le siège d'un +dégagement de_ _chaleur spontané et continu_[82]. Ce dégagement de +chaleur a pour effet de maintenir les sels de radium à une température +plus élevée que la température ambiante; l'excès de température dépend +d'ailleurs de l'isolement thermique de la substance. Cet excès de +température peut être mis en évidence par une expérience grossière faite +au moyen de deux thermomètres à mercure ordinaires. On utilise deux +vases isolateurs thermiques à vide, identiques entre eux. Dans l'un des +vases on place une ampoule de verre contenant 7dg de bromure de +radium pur; dans le deuxième vase on place une autre ampoule de verre +toute pareille qui contient une substance inactive quelconque, par +exemple du chlorure de baryum. La température de chaque enceinte est +indiquée par un thermomètre dont le réservoir est placé au voisinage +immédiat de l'ampoule. L'ouverture des isolateurs est fermée par du +coton. Quand l'équilibre de température est établi, le thermomètre qui +se trouve dans le même vase que le radium indique constamment une +température supérieure à celle indiquée par l'autre thermomètre; l'excès +de température observé était de 3°. + + [82] CURIE et LABORDE, _Comptes rendus_, 16 mars 1903. + +On peut évaluer la quantité de chaleur dégagée par le radium à l'aide du +calorimètre à glace de Bunsen. En plaçant dans ce calorimètre une +ampoule de verre qui contient le sel de radium, on constate un apport +continu de chaleur qui s'arrête dès qu'on éloigne le radium. La mesure +faite avec un sel de radium préparé depuis longtemps indique que chaque +gramme de radium dégage environ 80 petites calories pendant chaque +heure. Le radium dégage donc pendant une heure une quantité de chaleur +suffisante pour fondre son poids de glace, et un atome gramme (225g) de +radium dégagerait en une heure 18000cal, soit une quantité de chaleur +comparable à celle qui est produite par la combustion d'un atome gramme +(1g) d'hydrogène. Un débit de chaleur aussi considérable ne saurait +être expliqué par aucune réaction chimique ordinaire, et cela d'autant +plus que l'état du radium semble rester le même pendant des années. On +pourrait penser que le dégagement de chaleur est dû à une transformation +de l'atome de radium lui-même, transformation nécessairement très lente. +S'il en était ainsi, on serait amené à conclure que les quantités +d'énergie mises en jeu dans la formation et dans la transformation des +atomes sont considérables et dépassent tout ce qui nous est connu. + +On peut encore évaluer la chaleur dégagée par le radium à diverses +températures en l'utilisant pour faire bouillir un gaz liquéfié et en +mesurant le volume du gaz qui se dégage. On peut faire cette expérience +avec du chlorure de méthyle (à -21°). L'expérience a été faite par MM. +Dewar et Curie avec l'oxygène liquide (à -180°) et avec l'hydrogène +liquide (à -252°). Ce dernier corps convient particulièrement bien pour +réaliser l'expérience. Une éprouvette A, entourée d'un isolateur +thermique à vide, contient de l'hydrogène liquide H (_fig._ 10); elle +est munie d'un tube de dégagement _t_ qui permet de recueillir le gaz +dans une éprouvette graduée E remplie d'eau. L'éprouvette A et son +isolateur plongent dans un bain d'hydrogène liquide H'. Dans ces +conditions aucun dégagement gazeux ne se produit dans l'éprouvette A. +Lorsque l'on introduit, dans l'hydrogène liquide contenu dans cette +éprouvette, une ampoule qui contient 7dg de bromure de radium, il se +fait un dégagement continu de gaz, et l'on recueille 73cm3 de gaz +par minute. + +[Illustration: Fig. 10.] + +Un sel de radium solide qui vient d'être préparé dégage une quantité de +chaleur relativement faible; mais ce débit de chaleur augmente +continuellement et tend vers une valeur déterminée qui n'est pas encore +tout à fait atteinte au bout d'un mois. Quand on dissout dans l'eau un +sel de radium et qu'on enferme la solution en tube scellé, la quantité +de chaleur dégagée par la solution est d'abord faible; elle augmente +ensuite et tend à devenir constante au bout d'un mois; le débit de +chaleur est alors le même que celui dû au même sel à l'état solide. + +Quand on a mesuré à l'aide du calorimètre Bunsen la chaleur dégagée par +un sel de radium contenu dans une ampoule de verre, certains rayons +pénétrants du radium traversent l'ampoule et le calorimètre sans y être +absorbés. Pour voir si ces rayons emportent une quantité d'énergie +appréciable, on peut refaire une mesure en entourant l'ampoule d'une +feuille de plomb de 2mm d'épaisseur; on trouve que, dans ces conditions, +le dégagement de chaleur est augmenté de 4 pour 100 environ de sa +valeur; l'énergie émise par le radium sous forme de rayons pénétrants +n'est donc nullement négligeable. + + +_Effets chimiques produits par les nouvelles substances radioactives. +Colorations._--Les radiations émises par les substances fortement +radioactives sont susceptibles de provoquer certaines transformations, +certaines réactions chimiques. Les rayons émis par les produits +radifères exercent des actions colorantes sur le verre et la +porcelaine[83]. + + [83] M. et Mme CURIE, _Comptes rendus_, t. CXXIX, novembre 1899, p. + 823. + +La coloration du verre, généralement brune ou violette, est très +intense; elle se produit dans la masse même du verre, elle persiste +après l'éloignement du radium. Tous les verres se colorent en un temps +plus ou moins long, et la présence du plomb n'est pas nécessaire. Il +convient de rapprocher ce fait de celui, observé récemment, de la +coloration des verres des tubes à vide producteurs des rayons de Röntgen +après un long usage. + +M. Giesel a montré que les sels haloïdes cristallisés des métaux +alcalins (sel gemme, sylvine) se colorent sous l'influence du radium, +comme sous l'action des rayons cathodiques. M. Giesel montre que l'on +obtient des colorations du même genre en faisant séjourner les sels +alcalins dans la vapeur de sodium[84]. + + [84] GIESEL, _Soc. de Phys. allemande_, janvier 1900. + +J'ai étudié la coloration d'une collection de verres de composition +connue, qui m'a été obligeamment prêtée à cet effet par M. Le Chatelier. +Je n'ai pas observé de grande variété dans la coloration. Elle est +généralement violette, jaune, brune ou grise. Elle semble liée à la +présence des métaux alcalins. + +Avec les sels alcalins purs cristallisés on obtient des colorations plus +variées et plus vives; le sel, primitivement blanc, devient bleu, vert, +jaune brun, etc. + +M. Becquerel a montré que le phosphore blanc est transformé en phosphore +rouge par l'action du radium. + +Le papier est altéré et coloré par l'action du radium. Il devient +fragile, s'effrite et ressemble enfin à une passoire criblée de trous. + +Dans certaines circonstances il y a production d'ozone dans le voisinage +de composés très actifs. Les rayons qui sortent d'une ampoule scellée, +renfermant du radium, ne produisent pas d'ozone dans l'air qu'ils +traversent. Au contraire, une forte odeur d'ozone se dégage quand on +ouvre l'ampoule. D'une manière générale l'ozone se produit dans l'air, +quand il y a communication directe entre celui-ci et le radium. La +communication par un conduit même extrêmement étroit est suffisante; il +semble que la production d'ozone soit liée à la propagation de la +radioactivité induite, dont il sera question plus loin. + +Les composés radifères semblent s'altérer avec le temps, sans doute sous +l'action de leur propre radiation. On a vu plus haut que les cristaux de +chlorure de baryum radifères qui sont incolores au moment du dépôt +prennent peu à peu une coloration tantôt jaune ou orangée, tantôt rose; +cette coloration disparaît par la dissolution. Le chlorure de baryum +radifère dégage des composés oxygénés du chlore: le bromure dégage du +brome. Ces transformations lentes s'affirment généralement quelque temps +après la préparation du produit solide, lequel, en même temps, change +d'aspect et de couleur, en prenant une teinte jaune ou violacée. La +lumière émise devient aussi plus violacée. + +Les sels de radium purs semblent éprouver les mêmes transformations que +ceux qui contiennent du baryum. Toutefois les cristaux de chlorure, +déposés en solution acide, ne se colorent pas sensiblement pendant un +temps qui est suffisant, pour que les cristaux de chlorure de baryum +radifères, riches en radium, prennent une coloration intense. + + +_Dégagement de gaz en présence des sels de radium._--Une solution de +bromure de radium dégage des gaz d'une manière continue[85]. Ces gaz +sont principalement de l'hydrogène et de l'oxygène, et la composition du +mélange est voisine de celle de l'eau; on peut admettre qu'il y a +décomposition de l'eau en présence du sel de radium. + + [85] GIESEL, _Ber._, 1903, p. 347.--RAMSAY et SODDY, _Phys. + Zeitschr._, 15 septembre 1903. + +Les sels solides de radium (chlorure, bromure) donnent aussi lieu à un +dégagement continu de gaz. Ces gaz remplissent les pores du sel solide +et se dégagent assez abondamment quand on dissout le sel. On trouve dans +le mélange gazeux de l'hydrogène, de l'oxygène, de l'acide carbonique, +de l'hélium; le spectre des gaz présente aussi quelques raies +inconnues[86]. + + [86] RAMSAY et SODDY, _loc. cit._ + +On peut attribuer à des dégagements gazeux deux accidents qui se sont +produits dans les expériences de M. Curie. Une ampoule de verre mince +scellée, remplie presque complètement par du bromure de radium solide et +sec, a fait explosion deux mois après la fermeture sous l'effet d'un +faible échauffement; l'explosion était probablement due à la pression du +gaz intérieur. Dans une autre expérience une ampoule contenant du +chlorure de radium préparé depuis longtemps communiquait avec un +réservoir d'assez grand volume dans lequel on maintenait un vide très +parfait. L'ampoule ayant été soumise à un échauffement assez rapide vers +300°, le sel fit explosion; l'ampoule fut brisée, et le sel fut projeté +à distance; il ne pouvait y avoir de pression notable dans l'ampoule au +moment de l'explosion. L'appareil avait d'ailleurs été soumis à un essai +de chauffage dans les mêmes conditions en l'absence du sel de radium, et +aucun accident ne s'était produit. + +Ces expériences montrent qu'il y a danger à chauffer du sel de radium +préparé depuis longtemps et qu'il y a aussi danger à conserver pendant +longtemps du radium en tube scellé. + + +_Production de thermoluminescence._--Certains corps, tels que la +fluorine, deviennent lumineux quand on les chauffe; ils sont +thermoluminescents; leur luminosité s'épuise au bout de quelque temps; +mais la faculté de devenir de nouveau lumineux par la chaleur est +restituée à ces corps par l'action d'une étincelle et aussi par l'action +du radium. Le radium peut donc restituer à ces corps leurs propriétés +thermoluminescentes[87]. Lors de la chauffe la fluorine éprouve une +transformation qui est accompagnée d'une émission de lumière. Quand la +fluorine est ensuite soumise à l'action du radium, une transformation se +refait en sens inverse, et elle est encore accompagnée d'une émission de +lumière. + + [87] BECQUEREL, _Rapports au Congrès de Physique_, 1900. + +Un phénomène absolument analogue se produit pour le verre exposé aux +rayons du radium. Là aussi une transformation se produit dans le verre, +pendant qu'il est lumineux sous l'action des rayons du radium; cette +transformation est mise en évidence par la coloration qui apparaît et +augmente progressivement. Quand on chauffe ensuite le verre ainsi +modifié, la transformation inverse se produit, la coloration disparaît, +et ce phénomène est accompagné de production de lumière. Il paraît fort +probable qu'il y a là une modification de nature chimique, et la +production de lumière est liée à cette modification. Ce phénomène +pourrait être général. Il pourrait se faire que la production de +fluorescence par l'action du radium et la luminosité des substances +radifères fussent nécessairement liées à un phénomène de transformation +chimique ou physique de la substance qui émet la lumière. + + +_Radiographies._--L'action radiographique des nouvelles substances +radioactives est très intense. Toutefois la manière d'opérer doit être +très différente avec le polonium et le radium. Le polonium n'agit qu'à +très petite distance, et son action est considérablement affaiblie par +des écrans solides; il est facile de la supprimer pratiquement au moyen +d'un écran peu épais (1mm de verre). Le radium agit à des distances +considérablement plus grandes. L'action radiographique des rayons du +radium s'observe à plus de 2m de distance dans l'air, et cela même quand +le produit radiant est enfermé dans une ampoule de verre. Les rayons qui +agissent dans ces conditions appartiennent aux groupes β et γ. Grâce +aux différences qui existent entre la transparence de diverses matières +pour les rayons, on peut, comme avec les rayons Röntgen, obtenir des +radiographies de divers objets. Les métaux sont, en général, opaques, +sauf l'aluminium qui est très transparent. Il n'existe pas de différence +de transparence notable entre les chairs et les os. On peut opérer à +grande distance et avec des sources de très petites dimensions; on a +alors des radiographies très fines. Il est très avantageux, pour la +beauté des radiographies, de renvoyer les rayons β de côté, au moyen +d'un champ magnétique, et de n'utiliser que les rayons γ. Les rayons β, +en traversant l'objet à radiographier, éprouvent, en effet, une certaine +diffusion et occasionnent un certain flou. En les supprimant, on est +obligé d'employer des temps de pose plus grands, mais les résultats sont +meilleurs. La radiographie d'un objet, tel qu'un porte-monnaie, demande +un jour avec une source radiante constituée par quelques centigrammes de +sel de radium, enfermé dans une ampoule de verre et placé à 1m de la +plaque sensible, devant laquelle se trouve l'objet. Si la source est à +20cm de distance de la plaque, le même résultat est obtenu en une heure. +Au voisinage immédiat de la source radiante, une plaque sensible est +instantanément impressionnée. + +[Illustration: Fig. 11. + +Radiographie obtenue avec les rayons du radium.] + + +_Effets physiologiques._--Les rayons du radium exercent une action sur +l'épiderme. Cette action a été observée par M. Walkhoff et confirmée par +M. Giesel, puis par MM. Becquerel et Curie[88]. + + [88] WALKHOFF, _Phot. Rundschau_, octobre 1900.--GIESEL, _Berichte + d. deutsch. chem. Gesell._, t. XXIII.--BECQUEREL et CURIE, _Comptes + rendus_, t. CXXXII, p. 1289. + +Si l'on place sur la peau une capsule en celluloïd ou en caoutchouc +mince renfermant un sel de radium très actif et qu'on l'y laisse +pendant quelque temps, une rougeur se produit sur la peau, soit de +suite, soit au bout d'un temps qui est d'autant plus long que l'action a +été plus faible et moins prolongée; cette tache rouge apparaît à +l'endroit qui a été exposé à l'action; l'altération locale de la peau se +manifeste et évolue comme une brûlure. Dans certains cas il se forme une +ampoule. Si l'exposition a été prolongée, il se produit une ulcération +très longue à guérir. Dans une expérience, M. Curie a fait agir sur son +bras un produit radiant relativement peu actif pendant 10 heures. La +rougeur se manifesta de suite, et il se forma plus tard une plaie qui +mit 4 mois à guérir. L'épiderme a été détruit localement, et n'a pu se +reconstituer à l'état sain que lentement et péniblement avec formation +d'une cicatrice très marquée. Une brûlure au radium avec exposition +d'une demi-heure apparut au bout de 15 jours, forma une ampoule et +guérit en 15 jours. Une autre brûlure, faite avec une exposition de 8 +minutes seulement, occasionna une tache rouge qui apparut au bout de 2 +mois seulement et son effet fut insignifiant. + +L'action du radium sur la peau peut se produire à travers les métaux, +mais elle est affaiblie. Pour se garantir de l'action, il faut éviter de +garder longtemps le radium sur soi autrement qu'enveloppé dans une +feuille de plomb. + +L'action du radium sur la peau a été étudiée par M. le Dr Danlos, à +l'hôpital Saint-Louis, comme procédé de traitement de certaines maladies +de la peau, procédé comparable au traitement par les rayons Röntgen ou +la lumière ultra-violette. Le radium donne à ce point de vue des +résultats encourageants; l'épiderme partiellement détruit par l'action +du radium se reforme à l'état sain. L'action du radium est plus profonde +que celle de la lumière, et son emploi est plus facile que celui de la +lumière ou des rayons Röntgen. L'étude des conditions de l'application +est nécessairement un peu longue, parce qu'on ne peut se rendre compte +immédiatement de l'effet de l'application. + +M. Giesel a remarqué l'action du radium sur les feuilles des plantes. +Les feuilles soumises à l'action jaunissent et s'effritent. + +M. Giesel a également découvert l'action des rayons du radium sur +l'œil[89]. Quand on place dans l'obscurité un produit radiant au +voisinage de la paupière fermée ou de la tempe, on a la sensation d'une +lumière qui remplit l'œil. Ce phénomène a été étudié par MM. Himstedt +et Nagel[90]. Ces physiciens ont montré que tous les milieux de l'œil +deviennent fluorescents par l'action du radium, et c'est ce qui explique +la sensation de lumière perçue. Les aveugles chez lesquels la rétine est +intacte, sont sensibles à l'action du radium, tandis que ceux dont la +rétine est malade n'éprouvent pas la sensation lumineuse due aux rayons. + + [89] GIESEL, _Naturforscherrersammlung_, München, 1899. + + [90] HIMSTEDT et NAGEL, _Ann. der Physik_, t. IV, 1901. + +Les rayons du radium empêchent ou entravent le développement des +colonies microbiennes, mais cette action n'est pas très intense[91]. + + [91] ASCHKINASS et CASPARI, _Ann. der Physik_, t. VI, 1901, p. 570. + +Récemment, M. Danysz a montré que les rayons du radium agissent +énergiquement sur la moelle et sur le cerveau. Après une action d'une +heure, des paralysies se produisent chez les animaux soumis aux +expériences, et ceux-ci meurent généralement au bout de quelques +jours[92]. + + [92] DANYSZ, _Comptes rendus_, 16 février 1903. + + +_Action de la température sur le rayonnement._--On n'a encore que peu de +renseignements sur la manière dont varie l'émission des corps +radioactifs avec la température. Nous savons cependant que l'émission +subsiste aux basses températures. M. Curie a placé dans l'air liquide +un tube de verre qui contenait du chlorure de baryum radifère[93]. La +luminosité du produit radiant persiste dans ces conditions. Au moment où +l'on retire le tube de l'enceinte froide, il paraît même plus lumineux +qu'à la température ambiante. A la température de l'air liquide, le +radium continue à exciter la fluorescence du sulfate d'uranyle et de +potassium. M. Curie a vérifié par des mesures électriques que le +rayonnement, mesuré à une certaine distance de la source radiante, +possède la même intensité quand le radium est à la température ambiante, +ou quand il est dans une enceinte à la température de l'air liquide. +Dans ces expériences, le radium était placé au fond d'un tube fermé à un +bout. Les rayons sortaient du tube par le bout ouvert, traversaient un +certain espace d'air et étaient recueillis dans un condensateur. On +mesurait l'action des rayons sur l'air du condensateur, soit en laissant +le tube dans l'air, soit en l'entourant d'air liquide jusqu'à une +certaine hauteur. Le résultat obtenu était le même dans les deux cas. + + [93] CURIE, _Société de Physique_, 2 mars 1900. + +Quand on porte le radium à une température élevée, sa radioactivité +subsiste. Le chlorure de baryum radifère qui vient d'être fondu (vers +800°) est radioactif et lumineux. Toutefois, une chauffe prolongée à +température élevée a pour effet d'abaisser temporairement la +radioactivité du produit. La baisse est très importante, elle peut +constituer 75 pour 100 du rayonnement total. La baisse proportionnelle +est moins grande sur les rayons absorbables que sur les rayons +pénétrants, qui sont sensiblement supprimés par la chauffe. Avec le +temps, le rayonnement du produit reprend l'intensité et la composition +qu'il avait avant la chauffe; ce résultat est atteint au bout de 2 mois +environ à partir de la chauffe. + + + + +CHAPITRE IV. + +LA RADIOACTIVITÉ INDUITE. + + +_Communication de la radioactivité à des substances primitivement +inactives._--Au cours de nos recherches sur les substances radioactives, +nous avons remarqué, M. Curie et moi, que toute substance qui séjourne +pendant quelque temps au voisinage d'un sel radifère devient elle-même +radioactive[94]. Dans notre première publication à ce sujet, nous nous +sommes attachés à prouver que la radioactivité, ainsi acquise par des +substances primitivement inactives, n'est pas due à un transport de +poussières radioactives qui seraient venues se poser à la surface de ces +substances. Ce fait, actuellement certain, est prouvé en toute évidence +par l'ensemble des expériences qui seront décrites ici, et notamment par +les lois suivant lesquelles la radioactivité provoquée dans les +substances naturellement inactives disparaît quand on soustrait ces +substances à l'action du radium. + + [94] M. et Mme CURIE, _Comptes rendus_, 6 novembre 1899. + +Nous avons donné au phénomène nouveau ainsi découvert le nom de +_radioactivité induite_. + +Dans la même publication, nous avons indiqué les caractères essentiels +de la radioactivité induite. Nous avons activé des lames de substances +diverses, en les plaçant au voisinage de sels radifères solides et nous +avons étudié la radioactivité de ces lames par la méthode électrique. +Nous avons observé ainsi les faits suivants: + +1º L'activité d'une lame exposée à l'action du radium augmente avec le +temps de l'exposition en se rapprochant d'une certaine limite, suivant +une loi asymptotique. + +2º L'activité d'une lame qui a été activée par l'action du radium et qui +a été ensuite soustraite à cette action disparaît en quelques jours. +Cette activité induite tend vers zéro en fonction du temps, suivant une +loi asymptotique. + +3º Toutes conditions égales d'ailleurs, la radioactivité induite par un +même produit radifère sur diverses lames est indépendante de la nature +de la lame. Le verre, le papier, les métaux s'activent avec la même +intensité. + +4º La radioactivité induite sur une même lame par divers produits +radifères a une valeur limite d'autant plus élevée que le produit est +plus actif. + +Peu de temps après, M. Rutherford publia un travail, duquel il résulte +que les composés du thorium sont capables de produire le phénomène de la +radioactivité induite[95]. M. Rutherford trouva pour ce phénomène les +mêmes lois que celles qui viennent d'être exposées, et il découvrit en +plus ce fait important, que les corps chargés d'électricité négative +s'activent plus énergiquement que les autres. M. Rutherford observa +d'ailleurs que l'air qui a passé sur de l'oxyde de thorium conserve +pendant 10 minutes environ une conductibilité notable. L'air qui est +dans cet état communique la radioactivité induite à des substances +inactives, surtout à celles chargées négativement. M. Rutherford +interprète ses expériences en admettant que les composés du thorium, et +surtout l'oxyde, émettent une _émanation radioactive_ particulière, +susceptible d'être entraînée par les courants d'air et chargée +d'électricité positive. Cette émanation serait la cause de la +radioactivité induite. M. Dorn a reproduit, avec les sels de baryum +radifères, les expériences que M. Rutherford avait faites avec de +l'oxyde de thorium[96]. + + [95] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier et février 1900. + + [96] DORN, _Abh. Naturforsch. Gesell. Halle_, juin 1900. + +M. Debierne a montré que l'actinium provoque, d'une façon extrêmement +intense, l'activité induite des corps placés dans son voisinage. De même +que pour le thorium, il se produit un entraînement considérable de +l'activité par les courants d'air[97]. + + [97] DEBIERNE, _Comptes rendus_, 30 juillet 1900; 16 février 1903. + +La radioactivité induite se présente sous des aspects très variés, et +quand on produit l'activation d'une substance au voisinage du radium à +l'air libre, on obtient des résultats irréguliers. MM. Curie et Debierne +ont remarqué que le phénomène est, au contraire, très régulier quand on +opère en vase clos; ils ont donc étudié l'activation en enceinte +fermée[98]. + + [98] CURIE et DEBIERNE, _Comptes rendus_, 4 mars 1901. + + +_Activation en enceinte fermée._--La radioactivité induite est à la fois +plus intense et plus régulière quand on opère en vase clos. La matière +active est placée dans une petite ampoule en verre _a_ ouverte en _o_ +(_fig._ 11) au milieu d'une enceinte close. Diverses plaques A, B, C, D, +E placées dans l'enceinte deviennent radioactives au bout d'un jour +d'exposition. L'activité est la même, quelle que soit la nature de la +plaque, à dimensions égales plomb, cuivre, aluminium, verre, ébonite, +cire, carton, paraffine. L'activité d'une face de l'une des lames est +d'autant plus grande, que l'espace libre en regard de cette face est +plus grand. + +Si l'on répète l'expérience précédente avec l'ampoule _a_ complètement +fermée, on n'obtient aucune activité induite. + +Le rayonnement du radium n'intervient pas directement dans la +production de la radioactivité induite. C'est ainsi que, dans +l'expérience précédente, la lame D, protégée du rayonnement par l'écran +en plomb épais PP, est activée autant que B et E. + +[Illustration: Fig. 12.] + +La radioactivité se transmet par l'air de proche en proche depuis la +matière radiante jusqu'au corps à activer. Elle peut même se transmettre +au loin par des tubes capillaires très étroits. + +La radioactivité induite est à la fois plus intense et plus régulière, +si l'on remplace le sel radifère activant solide par sa dissolution +aqueuse. + +Les liquides sont susceptibles d'acquérir la radioactivité induite. On +peut, par exemple, rendre radioactive l'eau pure, en la plaçant dans un +vase à l'intérieur d'une enceinte close qui renferme également une +solution d'un sel radifère. + +Certaines substances deviennent lumineuses, quand on les place dans une +enceinte activante (corps phosphorescents et fluorescents, verre, +papier, coton, eau, solutions salines). Le sulfure de zinc +phosphorescent est particulièrement brillant dans ces conditions. La +radioactivité de ces corps lumineux est cependant la même que celle d'un +morceau de métal ou autre corps qui s'active dans les mêmes conditions +sans devenir lumineux. + +Quelle que soit la substance que l'on active en vase clos, cette +substance prend une activité qui augmente avec le temps et finit par +atteindre _une valeur limite_, toujours la même, quand on opère avec la +même matière activante et le même dispositif expérimental. + +_La radioactivité induite limite est indépendante de la nature et de la +pression du gaz qui se trouve dans l'enceinte activante_ (air, +hydrogène, acide carbonique). + +_La radioactivité induite limite dans une même enceinte dépend seulement +de la quantité de radium qui s'y trouve_ à l'état de solution, et semble +lui être proportionnelle. + + +_Rôle des gaz dans les phénomènes de radioactivité induite. +Émanation._--Les gaz présents dans une enceinte qui renferme un sel +solide ou une solution de sel de radium sont radioactifs. Cette +radioactivité persiste si l'on aspire les gaz avec une trompe et qu'on +les recueille dans une éprouvette. Les parois de l'éprouvette deviennent +alors elles-mêmes radioactives, et le verre de l'éprouvette est lumineux +dans l'obscurité. L'activité et la luminosité de l'éprouvette +disparaissent ensuite complètement, mais fort lentement, et l'on peut au +bout d'un mois constater encore la radioactivité. + +Dès le début de nos recherches, nous avons, M. Curie et moi, extrait en +chauffant la pechblende un gaz fortement radioactif, mais, comme dans +l'expérience précédente, l'activité de ce gaz avait fini par disparaître +complètement[99]. + + [99] P. CURIE et Mme CURIE, _Rapports au Congrès de Physique_, 1900. + +Ainsi, pour le thorium, le radium, l'actinium, la radioactivité induite +se propage de proche en proche à travers les gaz, depuis le corps actif +jusqu'aux parois de l'enceinte qui le renferme, et la propriété +activante est entraînée avec le gaz lui-même, quand on extrait celui-ci +de l'enceinte. + +Quand on mesure la radioactivité de matières radifères par la méthode +électrique au moyen de l'appareil (_fig._ 1) l'air entre les plateaux +devient également radioactif; cependant, en envoyant un courant d'air +entre les plateaux, on n'observe pas de baisse notable dans l'intensité +du courant, ce qui prouve que la radioactivité répandue dans l'espace +entre les plateaux est peu importante par rapport à celle du radium +lui-même à l'état solide. + +Il en est tout autrement dans le cas du thorium. Les irrégularités que +j'avais observées en mesurant la radioactivité des composés du thorium +provenaient du fait qu'à cette époque je travaillais avec un +condensateur ouvert à l'air; or le moindre courant d'air produit un +changement considérable dans l'intensité du courant, parce que la +radioactivité répandue dans l'espace au voisinage du thorium est +importante par rapport à la radioactivité de la substance. + +Cet effet est encore bien plus marqué pour l'actinium. Un composé très +actif d'actinium paraît beaucoup moins actif quand on envoie un courant +d'air sur la substance. + +L'énergie radioactive est donc renfermée dans les gaz sous une forme +spéciale. M. Rutherford suppose que certains corps radioactifs dégagent +constamment un gaz matériel radioactif qu'il appelle _émanation_. C'est +ce gaz qui aurait la propriété de rendre radioactifs les corps qui se +trouvent dans l'espace où il est répandu. Les corps qui émettent de +l'émanation sont le radium, le thorium et l'actinium. + + +_Désactivation à l'air libre des corps solides activés._--Un corps +solide, qui a été activé par le radium dans une enceinte activante +pendant un temps suffisant, et qui a été ensuite retiré de l'enceinte, +se désactive à l'air libre suivant une loi d'allure exponentielle qui +est la même pour tous les corps et qui est représentée par la formule +suivante[100]: + + I = I_0 ( _a_ _e_^{-t/Θ_1} - (_a_ - 1) _e_^{-t/Θ_2}), + +I_{0} étant l'intensité initiale du rayonnement au moment où l'on retire +la lame de l'enceinte, I l'intensité au temps _t_; _a_ est un +coefficient numérique _a_ = 4.20; Θ_{1} et Θ_{2} sont des constantes de +temps: Θ_{1} = 2420 secondes, Θ_{2} = 1860 secondes. Au bout de 2 ou 3 +heures cette loi se réduit sensiblement à une exponentielle simple: +l'influence de la seconde exponentielle sur la valeur de I ne se fait +plus sentir. La loi de désactivation est alors telle que l'intensité du +rayonnement baisse de la moitié de sa valeur en 28 minutes. Cette loi +finale peut être considérée comme caractéristique de la désactivation à +l'air libre des corps solides activés par le radium. + + [100] CURIE et DANNE, _Comptes rendus_, 9 février 1903. + +Les corps solides activés par l'actinium se désactivent à l'air libre +suivant une loi exponentielle voisine de la précédente. Mais cependant +la désactivation est un peu plus lente[101]. + + [101] DEBIERNE, _Comptes rendus_, 16 février 1903. + +Les corps solides activés par le thorium se désactivent beaucoup plus +lentement; l'intensité du rayonnement baisse de moitié en 11 +heures[102]. + + [102] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, février 1900. + +_Désactivation en enceinte close. Vitesse de destruction de +l'émanation[103]._--Une enceinte fermée activée par le radium et +soustraite ensuite à son action, se désactive suivant une loi beaucoup +moins rapide que celle de la désactivation à l'air libre. On peut, par +exemple, faire l'expérience avec un tube en verre que l'on active +intérieurement, en le mettant pendant un certain temps en communication +avec une solution d'un sel de radium. On scelle ensuite le tube à la +lampe, et l'on mesure l'intensité du rayonnement émis à l'extérieur par +les parois du tube, pendant que la désactivation se produit. + + [103] P. CURIE, _Comptes rendus_, 17 novembre 1902. + +La loi de désactivation est une loi exponentielle. Elle est donnée avec +une grande exactitude par la formule + + I = I_0 _e_^{-t/Θ} + +I_{0} intensité du rayonnement initial; + +I, intensité du rayonnement au temps _t_; + +Θ, une constante de temps Θ = 4.970 × 10^5 secondes. + +L'intensité du rayonnement diminue de moitié en 4 jours. + +Cette loi de désactivation est absolument invariable, quelles que soient +les conditions de l'expérience (dimensions de l'enceinte, nature des +parois, nature du gaz dans l'enceinte, durée de l'activation, etc.). La +loi de désactivation reste la même, quelle que soit la température entre +-180° et +450°. Cette loi de désactivation est donc tout à fait +caractéristique et pourrait servir à définir un _étalon de temps_ +absolument indépendant. + +Dans ces expériences, c'est l'énergie radioactive accumulée dans le gaz +qui entretient l'activité des parois. Si, en effet, on supprime le gaz +en faisant le vide dans l'enceinte, on constate que les parois se +désactivent ensuite suivant le mode rapide de désactivation, l'intensité +du rayonnement diminuant de moitié en 28 minutes. Ce même résultat est +obtenu en substituant dans l'enceinte de l'air ordinaire à l'air activé. + +La loi de désactivation avec baisse de moitié en 4 jours est donc +caractéristique de la disparition de l'énergie radioactive accumulée +dans le gaz. Si l'on se sert de l'expression adoptée par M. Rutherford, +on peut dire que l'émanation du radium disparaît spontanément en +fonction du temps avec baisse de moitié en 4 jours. + +L'émanation du thorium est d'une autre nature et disparaît beaucoup plus +rapidement. Le pouvoir d'activation diminue de moitié en 1 minute 10 +secondes environ. + +L'émanation de l'actinium disparaît encore plus rapidement; la baisse de +moitié a lieu en quelques secondes. + +MM. Elster et Geitel ont montré qu'il existe toujours dans l'air +atmosphérique, en très faible proportion, une émanation radioactive +analogue à celles émises par les corps radioactifs. Des fils métalliques +tendus dans l'air et maintenus à un potentiel négatif s'activent sous +l'influence de cette émanation. L'air que l'on aspire au moyen d'un tube +enfoncé dans le sol est particulièrement chargé d'émanation[104]. +L'origine de cette émanation est encore inconnue. + + [104] ELSTER et GEITEL, _Physik. Zeitschrift_, 15 septembre 1902. + +L'air extrait de certaines eaux minérales contient de l'émanation tandis +que l'air contenu dans l'eau de la mer et des rivières en est à peu près +exempt. + + +_Nature des émanations._--Suivant M. Rutherford l'émanation d'un corps +radioactif est un gaz matériel radioactif qui s'échappe de ce corps. En +effet, à bien des points de vue, l'émanation du radium se comporte comme +un gaz ordinaire. + +Quand on met en communication deux réservoirs en verre dont l'un +contient de l'émanation tandis que l'autre n'en contient pas, +l'émanation passe en se diffusant dans le deuxième réservoir, et quand +l'équilibre est établi, on constate que l'émanation s'est partagée entre +les deux réservoirs comme le ferait un gaz ordinaire: si les deux +réservoirs sont à la même température, l'émanation se partage entre eux +dans le rapport de leurs volumes; s'ils sont à des températures +différentes, elle se partage entre eux comme un gaz parfait obéissant +aux lois de Mariotte et de Gay-Lussac. Pour établir ce résultat il +suffit de mesurer le rayonnement du premier réservoir avant et après le +partage; ce rayonnement est proportionnel à la quantité d'émanation +contenue dans le réservoir. Mais, comme la diffusion de l'émanation +demande un certain temps jusqu'à ce que l'équilibre soit établi, il est +nécessaire, pour l'exactitude du calcul relatif à l'expérience, de tenir +compte de la destruction spontanée de l'émanation avec le temps[105]. + + [105] P. CURIE et J. DANNE, _Comptes rendus_, 2 juin 1903. + +L'émanation du radium se diffuse le long d'un tube étroit suivant les +lois de la diffusion des gaz, et son coefficient de diffusion est +comparable à celui de l'acide carbonique[106]. + + [106] P. CURIE et J. DANNE, _Comptes rendus_, 2 juin 1903. + +MM. Rutherford et Soddy ont montré que les émanations du radium et du +thorium se condensent à la température de l'air liquide, comme le +feraient des gaz qui seraient liquéfiables à cette température. Un +courant d'air chargé d'émanation perd ses propriétés radioactives en +traversant un serpentin qui plonge dans l'air liquide; l'émanation reste +condensée dans le serpentin, et elle se retrouve à l'état gazeux quand +on réchauffe celui-ci. L'émanation du radium se condense à -150°, celle +du thorium à une température comprise entre -100° et -150°[107]. On peut +faire l'expérience suivante: deux réservoirs de verre fermés, l'un +grand, l'autre petit, communiquent ensemble par un tube court muni d'un +robinet; ils sont remplis de gaz activé par le radium et sont par suite +tous les deux lumineux. On plonge le petit réservoir dans l'air liquide, +toute l'émanation s'y condense; au bout d'un certain temps on sépare +les deux réservoirs l'un de l'autre en fermant le robinet, et l'on +retire ensuite le petit réservoir de l'air liquide. On constate que +c'est le petit réservoir qui contient toute l'activité. Pour s'en +assurer il suffit d'observer la phosphorescence du verre des deux +réservoirs. Le grand réservoir n'est plus lumineux, tandis que le petit +est plus lumineux qu'au début de l'expérience. L'expérience est +particulièrement brillante si l'on a eu soin d'enduire les parois des +deux réservoirs de sulfure de zinc phosphorescent. + + [107] RUTHERFORD et SODDY, _Phil. Mag._, mai 1903. + +Toutefois, si l'émanation du radium est tout à fait comparable à un gaz +liquéfiable, la température de condensation par refroidissement devrait +être fonction de la quantité d'émanation contenue dans un certain volume +d'air; ce qui n'a pas été signalé. + +On doit aussi faire remarquer que l'émanation passe avec une grande +facilité à travers les trous ou les fissures les plus ténues des corps +solides, dans des conditions où les gaz matériels ordinaires ne peuvent +circuler qu'avec une lenteur extrême. + +Enfin, l'émanation du radium se distingue d'un gaz matériel ordinaire en +ce qu'elle se détruit spontanément quand elle est enfermée en tube de +verre scellé; tout au moins observe-t-on, dans ces conditions, la +disparition de la propriété radioactive. Cette propriété radioactive est +d'ailleurs encore actuellement la seule qui caractérise l'émanation à +notre connaissance, car jusqu'à présent on n'a encore établi avec +certitude ni l'existence d'un spectre caractéristique de l'émanation, ni +une pression due à l'émanation. + +Toutefois tout récemment MM. Ramsay et Soddy ont observé, dans le +spectre des gaz extraits du radium, des raies nouvelles qui pourraient, +à leur avis, appartenir à l'émanation du radium. Ils ont aussi constaté +que les gaz extraits du radium contiennent de l'hélium, et que ce +dernier gaz se forme spontanément en présence de l'émanation du +radium[108]. Si ces résultats, dont l'importance est considérable, se +confirment, on pourra être amené à considérer l'émanation comme un gaz +matériel instable, et l'hélium serait peut-être un des produits de la +désagrégation de ce gaz. + + [108] RAMSAY et SODDY, _Physikalische Zeitschrift_, 15 septembre 1903. + +Les émanations du radium et du thorium ne semblent pas être altérées par +divers agents chimiques très énergiques, et pour cette raison MM. +Rutherford et Soddy les assimilent à des gaz de la famille de +l'argon[109]. + + [109] _Phil. Mag._, 1902, p. 580; 1903, p. 457. + + +_Variation d'activité des liquides activés et des solutions +radifères._--Un liquide quelconque devient radioactif lorsqu'il est +placé dans un vase dans une enceinte activante. Si l'on retire le +liquide de l'enceinte et qu'on le laisse à l'air libre, il se désactive +rapidement en transmettant son activité aux gaz et aux corps solides qui +l'entourent. Si l'on enferme un liquide activé dans un flacon fermé, il +se désactive bien plus lentement et l'activité baisse alors de moitié en +4 jours, comme cela arriverait pour un gaz activé enfermé dans un vase +clos. On peut expliquer ce fait en admettant que l'énergie radioactive +est emmagasinée dans les liquides sous une forme identique à celle sous +laquelle elle est emmagasinée dans un gaz (sous forme d'émanation). + +Une dissolution d'un sel radifère se comporte en partie d'une façon +analogue. Tout d'abord, il est fort remarquable que la solution d'un sel +de radium, qui est placée depuis quelque temps dans une enceinte close, +n'est pas plus active que de l'eau pure placée dans un vase contenu dans +la même enceinte, lorsque l'équilibre d'activité s'est établi. Si l'on +retire de l'enceinte la solution radifère et qu'on la laisse à l'air +dans un vase largement ouvert, l'activité se répand dans l'espace, et la +solution devient à peu près inactive, bien qu'elle contienne toujours le +radium. Si alors on enferme cette solution désactivée dans un flacon +fermé, elle reprend peu à peu, en une quinzaine de jours, une activité +limite qui peut être considérable. Au contraire, un liquide activé qui +ne renferme pas de radium et qui a été désactivé à l'air libre, ne +reprend pas son activité quand on le met dans un flacon fermé. + + +_Théorie de la radioactivité._--Voici, d'après MM. Curie et Debierne, +une théorie très générale qui permet de coordonner les résultats de +l'étude de la radioactivité induite, résultats que je viens d'exposer et +qui constituent des faits indépendants de toute hypothèse[110]. + + [110] CURIE et DEBIERNE, _Comptes rendus_, 29 juillet 1901. + +On peut admettre que chaque atome de radium fonctionne comme une source +continue et constante d'énergie, sans qu'il soit, d'ailleurs, nécessaire +de préciser d'où vient cette énergie. L'énergie radioactive qui +s'accumule dans le radium tend à se dissiper de deux façons différentes: +1º par rayonnement (rayons chargés et non chargés d'électricité); 2º par +conduction, c'est-à-dire par transmission de proche en proche aux corps +environnants, par l'intermédiaire des gaz et des liquides (dégagement +d'émanation et transformation en radioactivité induite). + +La perte d'énergie radioactive, tant par rayonnement que par conduction, +croît avec la quantité d'énergie accumulée dans le corps radioactif. Un +équilibre de régime doit s'établir nécessairement quand, la double +perte, dont je viens de parler, compense l'apport continu fait par le +radium. Cette manière de voir est analogue à celle qui est en usage dans +les phénomènes calorifiques. Si, dans l'intérieur d'un corps, il se +fait, pour une raison quelconque, un dégagement continu et constant de +chaleur, la chaleur s'accumule dans le corps, et la température s'élève, +jusqu'à ce que la perte de chaleur par rayonnement et par conduction +fasse équilibre à l'apport continu de chaleur. + +En général, sauf dans certaines conditions spéciales, l'activité ne se +transmet pas de proche en proche à travers les corps solides. Lorsqu'on +conserve une dissolution en tube scellé, la perte par rayonnement +subsiste seule, et l'activité radiante de la dissolution prend une +valeur élevée. + +Si, au contraire, la dissolution se trouve dans un vase ouvert, la perte +d'activité de proche en proche, par conduction, devient considérable, +et, lorsque l'état de régime est atteint, l'activité radiante de la +dissolution est très faible. + +L'activité radiante d'un sel radifère solide, laissé à l'air libre, ne +diminue pas sensiblement, parce que, la propagation de la radioactivité +par conduction ne se faisant pas à travers les corps solides, c'est +seulement une couche superficielle très mince qui produit la +radioactivité induite. On constate, en effet, que la dissolution du même +sel produit des phénomènes de radioactivité induite beaucoup plus +intenses. Avec un sel solide l'énergie radioactive s'accumule dans le +sel et se dissipe surtout par rayonnement. Au contraire, lorsque le sel +est en dissolution dans l'eau depuis quelques jours, l'énergie +radioactive est répartie entre l'eau et le sel, et si on les sépare par +distillation, l'eau entraîne une grande partie de l'activité, et le sel +solide est beaucoup moins actif (10 ou 15 fois) qu'avant dissolution. +Ensuite le sel solide reprend peu à peu son activité primitive. + +On peut chercher à préciser encore davantage la théorie qui précède, en +imaginant que la radioactivité du radium lui-même se produit au moins +en grande partie par l'intermédiaire de l'énergie radioactive émise sous +forme d'émanation. + +On peut admettre que chaque atome de radium est une source continue et +constante d'émanation. En même temps que cette forme d'énergie se +produit, elle éprouve progressivement une transformation en énergie +radioactive de rayonnement Becquerel; la vitesse de cette transformation +est proportionnelle à la quantité d'émanation accumulée. + +Quand une solution radifère est enfermée dans une enceinte, l'émanation +peut se répandre dans l'enceinte et sur les parois. C'est donc là +qu'elle est transformée en rayonnement, tandis que la solution n'émet +que peu de rayons Becquerel,--le rayonnement est, en quelque sorte, +_extériorisé_. Au contraire, dans le radium solide, l'émanation, ne +pouvant s'échapper facilement, s'accumule et se transforme sur place en +rayonnement Becquerel; ce rayonnement atteint donc une valeur +élevée[111]. + + [111] CURIE, _Comptes rendus_, 26 janvier 1903. + +Si cette théorie de la radioactivité était générale, il faudrait +admettre que tous les corps radioactifs émettent de l'émanation. Or, +cette émission a été constatée pour le radium, le thorium et l'actinium; +ce dernier corps en émet énormément même à l'état solide. L'uranium et +le polonium ne semblent pas émettre d'émanation, bien qu'ils émettent +des rayons Becquerel. Ces corps ne produisent pas la radioactivité +induite en vase clos comme les corps radioactifs cités précédemment. Ce +fait n'est pas en contradiction absolue avec la théorie qui précède. Si, +en effet, l'uranium et le polonium émettaient des émanations qui se +détruisent avec une très grande rapidité, il serait très difficile +d'observer l'entraînement de ces émanations par l'air et les effets de +radioactivité induite produits par elles sur les corps voisins. Une +telle hypothèse n'est nullement invraisemblable, puisque les temps +pendant lesquels les quantités d'émanation du radium et du thorium +diminuent de moitié sont entre eux comme 5000 est à 1. On verra +d'ailleurs que dans certaines conditions l'uranium peut provoquer la +radioactivité induite. + + +_Autre forme de la radioactivité induite._--D'après la loi de +désactivation à l'air libre des corps solides activés par le radium, +l'activité radiante au bout d'une journée est à peu près insensible. + +Certains corps cependant font exception: tels sont le celluloïd, la +paraffine, le caoutchouc, etc. Quand ces corps ont été activés assez +longtemps, ils se désactivent plus lentement que ne le veut la loi, et +il faut souvent quinze ou vingt jours pour que l'activité devienne +insensible. Il semble que ces corps aient la propriété de s'imprégner de +l'énergie radioactive sous forme d'émanation; ils la perdent ensuite peu +à peu en produisant la radioactivité induite dans leur voisinage. + + +_Radioactivité induite à évolution lente._--On observe encore une tout +autre forme de radioactivité induite, qui semble se produire sur tous +les corps, quand ils ont séjourné pendant des mois dans une enceinte +activante. Quand ces corps sont retirés de l'enceinte, leur activité +diminue d'abord jusqu'à une valeur très faible suivant la loi ordinaire +(diminution de moitié en une demi-heure); mais, quand l'activité est +tombée à 1/20000 environ de la valeur initiale, elle ne diminue plus ou +du moins elle évolue avec une lenteur extrême, quelquefois même elle va +en augmentant. Nous avons des lames de cuivre, d'aluminium, de verre qui +conservent ainsi une activité résiduelle depuis plus de six mois. + +Ces phénomènes d'activité induite semblent être d'une tout autre nature +que ceux ordinaires, et ils offrent une évolution beaucoup plus lente. + +Un temps considérable est nécessaire aussi bien pour la production que +pour la disparition de cette forme de radioactivité induite. + + +_Radioactivité induite sur des substances qui séjournent en dissolution +avec le radium._--Quand on traite un minerai radioactif contenant du +radium, pour en extraire ce corps, et tant que le travail n'est pas +avancé, on réalise des séparations chimiques, après lesquelles la +radioactivité se trouve entièrement avec l'un des produits de la +réaction, l'autre produit étant entièrement inactif. On sépare ainsi +d'un côté des produits radiants qui peuvent être plusieurs centaines de +fois plus actifs que l'uranium, de l'autre côté du cuivre, de +l'antimoine, de l'arsenic, etc., absolument inactifs. Certains autres +corps (le fer, le plomb) n'étaient jamais séparés à l'état complètement +inactif. A mesure que les corps radiants se concentrent, il n'en est +plus de même; aucune séparation chimique ne fournit plus de produits +absolument inactifs; toutes les portions résultant d'une séparation sont +toujours actives à des degrés variables. + +Après la découverte de la radioactivité induite, M. Giesel essaya le +premier d'activer le bismuth inactif ordinaire en le maintenant en +solution avec du radium très actif. Il obtint ainsi du bismuth +radioactif[112], et il en conclut que le polonium extrait de la +pechblende était probablement du bismuth activé par le voisinage du +radium contenu dans la pechblende. + + [112] GIESEL, _Société de Physique de Berlin_, janvier 1900. + +J'ai également préparé du bismuth activé en maintenant le bismuth en +dissolution avec un sel radifère très actif. + +Les difficultés de cette expérience consistent dans les soins extrêmes +qu'il faut prendre pour éliminer le radium de la dissolution. Si l'on +songe à la quantité infinitésimale de radium qui suffit pour produire +dans un gramme de matière une radioactivité très notable, on ne croit +jamais avoir assez lavé et purifié le produit activé. Or, chaque +purification entraîne une baisse d'activité du produit activé, soit que +réellement on en retire des traces de radium, soit que la radioactivité +induite dans ces conditions ne résiste pas aux transformations +chimiques. + +Les résultats que j'obtiens semblent cependant établir avec certitude +que l'activation se produit et persiste après que l'on a séparé le +radium. C'est ainsi qu'en fractionnant le nitrate de mon bismuth activé +par précipitation de la solution azotique par l'eau, je trouve que, +après purification très soigneuse, il se fractionne comme le polonium, +la partie la plus active étant précipitée en premier. + +Si la purification est insuffisante, c'est le contraire qui se produit, +indiquant que des traces de radium se trouvaient encore avec le bismuth +activé. J'ai obtenu ainsi du bismuth activé pour lequel le sens du +fractionnement indiquait une grande pureté et qui était 2000 fois plus +actif que l'uranium. Ce bismuth diminue d'activité avec le temps. Mais +une autre partie du même produit, préparée avec les mêmes précautions et +se fractionnant dans le même sens, conserve son activité sans diminution +sensible depuis un temps qui est actuellement de trois ans environ. + +Cette activité est 150 fois plus grande que celle de l'uranium. + +J'ai activé également du plomb et de l'argent en les laissant en +dissolution avec le radium. Le plus souvent la radioactivité induite +ainsi obtenue ne diminue guère avec le temps, mais elle ne résiste +généralement pas à plusieurs transformations chimiques successives du +corps activé. + +M. Debierne[113] a activé du baryum en le laissant en solution avec +l'actinium. Ce baryum activé reste actif après diverses transformations +chimiques, son activité est donc une propriété atomique assez stable. Le +chlorure de baryum activé se fractionne comme le chlorure de baryum +radifère, les parties les plus actives étant les moins solubles dans +l'eau et l'acide chlorhydrique étendu. Le chlorure sec est spontanément +lumineux; son rayonnement Becquerel est analogue à celui du chlorure de +baryum radifère. M. Debierne a obtenu du chlorure de baryum activé 1000 +fois plus actif que l'uranium. Ce baryum n'avait cependant pas acquis +tous les caractères du radium, car il ne montrait au spectroscope aucune +des raies les plus fortes du radium. De plus son activité diminua avec +le temps, et au bout de trois semaines elle était devenue trois fois +plus faible qu'au début. + + [113] DEBIERNE, _Comptes rendus_, juillet 1900. + +Il y a toute une étude à faire sur l'activation des substances en +dissolution avec les corps radioactifs. Il semble que, suivant les +conditions de l'expérience, on puisse obtenir des formes de +radioactivité induite atomique plus ou moins stables. La radioactivité +induite dans ces conditions est peut-être la même que la forme à +évolution lente que l'on obtient par activation prolongée à distance +dans une enceinte activante. Il y a lieu de se demander jusqu'à quel +degré la radioactivité induite atomique affecte la nature chimique de +l'atome, et si elle peut modifier les propriétés chimiques de celui-ci, +soit d'une façon passagère, soit d'une façon stable. + +L'étude chimique des corps activés à distance est rendue difficile par +ce fait que l'activation est limitée à une couche superficielle très +mince, et que, par suite, la proportion de matière qui a pu être +atteinte par la transformation est extrêmement faible. + +La radioactivité induite peut aussi être obtenue en laissant certaines +substances en dissolution avec l'uranium. L'expérience réussit avec le +baryum. Si, comme l'a fait M. Debierne, on ajoute de l'acide sulfurique +à une solution qui contient de l'uranium et du baryum, le sulfate de +baryum précipité entraîne de l'activité; en même temps le sel d'uranium +perd une partie de la sienne. M. Becquerel a trouvé qu'en répétant cette +opération plusieurs fois, on obtient de l'uranium à peine actif. On +pourrait croire, d'après cela, que dans cette opération on a réussi à +séparer de l'uranium un corps radioactif différent de ce métal, et dont +la présence produisait la radioactivité de l'uranium. Cependant il n'en +est rien, car au bout de quelques mois l'uranium reprend son activité +primitive; au contraire, le sulfate de baryum précipité perd celle qu'il +avait acquise. + +Un phénomène analogue se produit avec le thorium. M. Rutherford +précipite une solution de sel de thorium par l'ammoniaque; il sépare la +solution et l'évapore à sec. Il obtient ainsi un petit résidu très +actif, et le thorium précipité se montre moins actif qu'auparavant. Ce +résidu actif, auquel M. Rutherford donne le nom de _thorium x_, perd son +activité avec le temps, tandis que le thorium reprend son activité +primitive[114]. + + [114] RUTHERFORD et SODDY, _Zeitschr. für physik. Chemie._, t. XLII, + 1902, p. 81. + +Il semble qu'en ce qui concerne la radioactivité induite en dissolution, +les divers corps ne se comportent pas tous de la même façon, et que +certains d'entre eux sont bien plus susceptibles de s'activer que les +autres. + + +_Dissémination des poussières radioactives et radioactivité induite du +laboratoire._--Lorsqu'on fait des études sur les substances fortement +radioactives, il faut prendre des précautions particulières si l'on veut +pouvoir continuer à faire des mesures délicates. Les divers objets +employés dans le laboratoire de chimie, et ceux qui servent pour les +expériences de physique, ne tardent pas à être tous radioactifs et à +agir sur les plaques photographiques au travers du papier noir. Les +poussières, l'air de la pièce, les vêtements sont radioactifs. L'air de +la pièce est conducteur. Dans le laboratoire, où nous travaillons, le +mal est arrivé à l'état aigu, et nous ne pouvons plus avoir un appareil +bien isolé. + +Il y a donc lieu de prendre des précautions particulières pour éviter +autant que possible la dissémination des poussières actives, et pour +éviter aussi les phénomènes d'activité induite. + +Les objets employés en chimie ne doivent jamais être emportés dans la +salle d'études physiques, et il faut autant que possible éviter de +laisser séjourner inutilement dans cette salle les substances actives. +Avant de commencer ces études nous avions coutume, dans les travaux +d'électricité statique, d'établir la communication entre les divers +appareils par des fils métalliques isolés protégés par des cylindres +métalliques en relation avec le sol, qui préservaient les fils contre +toute influence électrique extérieure. Dans les études sur les corps +radioactifs, cette disposition est absolument défectueuse; l'air étant +conducteur, l'isolement entre le fil et le cylindre est mauvais, et la +force électromotrice de contact inévitable entre le fil et le cylindre +tend à produire un courant à travers l'air et à faire dévier +l'électromètre. Nous mettons maintenant tous les fils de communication à +l'abri de l'air en les plaçant, par exemple, au milieu de cylindres +remplis de paraffine ou d'une autre matière isolante. Il y aurait aussi +avantage à faire usage, dans ces études, d'électromètres +_rigoureusement_ clos. + + +_Activation en dehors de l'action des substances radioactives._--Des +essais ont été faits en vue de produire la radioactivité induite en +dehors de l'action des substances radioactives. + +M. Villard[115] a soumis à l'action des rayons cathodiques un morceau de +bismuth placé comme anticathode dans un tube de Crookes; ce bismuth a +été ainsi rendu actif, à vrai dire, d'une façon extrêmement faible, car +il fallait 8 jours de pose pour obtenir une impression photographique. + + [115] VILLARD, _Société de Physique_, juillet 1900. + +M. Mac Lennan expose divers sels à l'action des rayons cathodiques et +les chauffe ensuite légèrement. Ces sels acquièrent alors la propriété +de décharger les corps chargés positivement[116]. + + [116] MAC LENNAN, _Phil. Mag._, février 1902. + +Les études de ce genre offrent un grand intérêt. Si, en se servant +d'agents physiques connus, il était possible de créer dans des corps +primitivement inactifs une radioactivité notable, nous pourrions espérer +de trouver ainsi la cause de la radioactivité spontanée de certaines +matières. + + +_Variations d'activité des corps radioactifs. Effets de +dissolution._--Le polonium, comme je l'ai dit plus haut, diminue +d'activité avec le temps. Cette baisse est lente, elle ne semble pas se +faire avec la même vitesse pour tous les échantillons. Un échantillon de +nitrate de bismuth à polonium a perdu la moitié de son activité en 11 +mois et 95 pour 100 de son activité en 33 mois. D'autres échantillons +ont éprouvé des baisses analogues. + +Un échantillon de bismuth à polonium métallique fut préparé avec un +sous-nitrate, lequel, après sa préparation, était 100000 fois plus actif +que l'uranium. Ce métal n'est plus maintenant qu'un corps moyennement +radioactif 2000 fois plus actif que l'uranium. Sa radioactivité est +mesurée de temps en temps. Pendant 6 mois ce métal a perdu 67 pour 100 +de son activité. + +La perte d'activité ne semble pas être facilitée par les réactions +chimiques. Dans des opérations chimiques rapides on ne constate +généralement pas de perte considérable d'activité. + +Contrairement à ce qui se passe pour le polonium, les sels radifères +possèdent une radioactivité permanente qui ne présente pas de baisse +appréciable au bout de quelques années. + +Quand on vient de préparer un sel de radium à l'état solide, ce sel n'a +pas tout d'abord une activité constante. Son activité va en augmentant à +partir de la préparation et atteint une valeur limite sensiblement +invariable au bout d'un mois environ. Le contraire a lieu pour la +solution. Quand on vient de la préparer, elle est d'abord très active, +mais laissée à l'air libre elle se désactive rapidement, et prend +finalement une activité limite qui peut être considérablement plus +faible que la valeur initiale. Ces variations d'activité ont été tout +d'abord observées par M. Giesel[117]. Elles s'expliquent fort bien en se +plaçant au point de vue de l'émanation. La diminution de l'activité de +la solution correspond à la perte de l'émanation qui s'échappe dans +l'espace; cette baisse est bien moindre si la dissolution est en tube +scellé. Une solution désactivée à l'air libre reprend une activité plus +grande quand on l'enferme en tube scellé. La période de l'accroissement +de l'activité du sel qui, après dissolution, vient d'être ramené à +l'état solide, est celle pendant laquelle l'émanation s'emmagasine à +nouveau dans le radium solide. + + [117] GIESEL, _Wied. Ann._, t. LXIX, p. 91. + +Voici quelques expériences à ce sujet: + +Une solution de chlorure de baryum radifère laissée à l'air libre +pendant 2 jours devient 300 fois moins active. + +Une solution est enfermée en vase clos; on ouvre le vase, on verse la +solution dans une cuve et l'on mesure l'activité: + + Activité mesurée immédiatement 67 + » au bout de 2 heures 20 + » » 2 jours 0,25 + +Une solution de chlorure de baryum radifère qui est restée à l'air libre +est enfermée dans un tube de verre scellé, et l'on mesure le rayonnement +de ce tube. On trouve les résultats suivants: + + Activité mesurée immédiatement 27 + » après 2 jours 61 + » » 3 jours 70 + » » 4 jours 81 + » » 7 jours 100 + » » 11 jours 100 + +L'activité initiale d'un sel solide après sa préparation est d'autant +plus faible que le temps de dissolution a été plus long. Une plus forte +proportion de l'activité est alors transmise au dissolvant. Voici les +activités initiales obtenues avec un chlorure dont l'activité limite est +800 et que l'on maintenait en dissolution pendant un temps donné; puis +on séchait le sel et l'on mesurait son activité immédiatement: + + Activité limite 800 + Activité initiale après dissolution et dessiccation immédiate 440 + Activité initiale après que le sel est resté dissous 5 jours 120 + » » 18 jours 130 + » » 32 jours 114 + +Dans cette expérience le sel dissous se trouvait dans un vase simplement +couvert d'un verre de montre. + +J'ai fait avec le même sel deux dissolutions que j'ai conservées en tube +scellé pendant 13 mois; l'une de ces dissolutions était 8 fois plus +concentrée que l'autre: + + Activité initiale du sel de la solution concentrée + après dessiccation 200 + + Activité initiale du sel de la solution étendue + après dessiccation 100 + +La désactivation du sel est donc d'autant plus grande que la proportion +du dissolvant est plus grande, l'énergie radioactive transmise au +liquide ayant alors un plus grand volume de liquide à saturer et un plus +grand espace à remplir. Les deux échantillons du même sel, qui avaient +ainsi une activité initiale différente, ont d'ailleurs augmenté +d'activité avec une vitesse très différente au début; au bout d'un jour +ils avaient la même activité, et l'accroissement d'activité se continua +exactement de la même façon pour tous les deux jusqu'à la limite. + +Quand la dissolution est étendue, la désactivation du sel est très +rapide; c'est ce que montrent les expériences suivantes: trois portions +égales d'un même sel radifère sont dissoutes dans des quantités égales +d'eau. La première dissolution _a_ est laissée à l'air libre pendant une +heure, puis séchée. La deuxième dissolution _b_ est traversée pendant +une heure par un courant d'air, puis séchée. La troisième dissolution +_c_ est laissée pendant 13 jours à l'air libre, puis séchée. Les +activités initiales des trois sels sont: + + Pour la portion _a_ 145,2 + » _b_ 141,6 + » _c_ 102,6 + +L'activité limite du même sel est environ 470. On voit donc qu'au bout +d'une heure la plus grande partie de l'effet était produite. De plus, le +courant d'air qui a barboté pendant une heure dans la dissolution _b_ +n'a produit que peu d'effet. La proportion du sel dans la dissolution +était d'environ 0,5 pour 100. + +L'énergie radioactive sous forme d'émanation se propage difficilement du +radium solide dans l'air; elle éprouve de même une résistance au passage +du radium solide dans un liquide. Quand on agite du sulfate radifère +avec de l'eau pendant une journée entière, son activité après celle +opération est sensiblement la même que celle d'une portion du même +sulfate laissée à l'air libre. + +En faisant le vide sur du sel radifère on retire toute l'émanation +disponible. Toutefois la radioactivité d'un chlorure radifère sur lequel +nous avions fait le vide pendant 6 jours ne fut pas sensiblement +modifiée par cette opération. Cette expérience montre que la +radioactivité du sel est due principalement à l'énergie radioactive +utilisée dans l'intérieur des grains, laquelle ne peut être enlevée en +faisant le vide. + +La perte d'activité que le radium éprouve quand on le fait passer par +l'état dissous est relativement plus grande pour les rayons pénétrants +que pour les rayons absorbables. Voici quelques exemples: + +Un chlorure radifère, qui avait atteint son activité limite 470 est +dissous et reste en dissolution pendant une heure; on le sèche ensuite +et l'on mesure sa radioactivité initiale par la méthode électrique. On +trouve que le rayonnement initial total est égal à la fraction 0,3 du +rayonnement total limite. Si l'on fait la mesure de l'intensité du +rayonnement en recouvrant la substance active d'un écran d'aluminium de +0mm,01 d'épaisseur, on trouve que le rayonnement initial qui traverse +cet écran n'est que la fraction 0,17 du rayonnement limite traversant le +même écran. + +Quand le sel est resté en dissolution pendant 13 jours, on trouve pour +le rayonnement initial total la fraction 0,22 du rayonnement limite +total et pour le rayonnement qui traverse 0mm,01 d'aluminium la fraction +0,13 du rayonnement limite. + +Dans les deux cas le rapport du rayonnement initial après dissolution au +rayonnement limite est de 1,7 fois plus grand pour le rayonnement total +que pour le rayonnement qui traverse 0mm,01 d'aluminium. + +Il faut d'ailleurs remarquer que, en séchant le produit après +dissolution, on ne peut éviter une période de temps pendant laquelle le +produit se trouve à un état mal défini, ni entièrement solide, ni +entièrement liquide. On ne peut non plus éviter de chauffer le produit +pour enlever l'eau rapidement. + +Pour ces deux raisons il n'est guère possible de déterminer la vraie +activité initiale du produit qui passe de l'état dissous à l'état +solide. Dans les expériences qui viennent d'être citées des quantités +égales de substances radiantes étaient dissoutes dans la même quantité +d'eau, et ensuite les dissolutions étaient évaporées à sec dans des +conditions aussi identiques que possible et sans chauffer au-dessus de +120° ou 130°. + +[Illustration: Fig. 13.] + +J'ai étudié la loi suivant laquelle augmente l'activité d'un sel +radifère solide, à partir du moment où ce sel est séché après +dissolution, jusqu'au moment où il atteint son activité limite. Dans +les Tableaux qui suivent j'indique l'intensité du rayonnement I en +fonction du temps, l'intensité limite étant supposée égale à 100, et le +temps étant compté à partir du moment où le produit a été séché. Le +Tableau I (_fig._ 13, courbe I) est relatif au rayonnement total. Le +Tableau II (_fig._ 13, courbe II) est relatif seulement aux rayons +pénétrants (rayons qui ont traversé 3cm d'air et 0mm,01 d'aluminium). + + TABLEAU I. TABLEAU II. + + Temps. I. Temps. I. + 0 » 21 0 » 1,3 + 1 jour 25 1 jour 19 + 3 » 44 3 » 43 + 5 » 60 6 » 60 + 10 » 78 15 » 70 + 19 » 93 23 » 86 + 33 » 100 46 » 94 + 67 » 100 + +J'ai fait plusieurs autres séries de mesures du même genre, mais elle ne +sont pas absolument en accord les unes avec les autres, bien que le +caractère général des courbes obtenues reste le même. Il est difficile +d'obtenir des résultats bien réguliers. On peut cependant remarquer que +la reprise d'activité met plus d'un mois à se produire, et que les +rayons les plus pénétrants sont ceux qui sont le plus profondément +atteints par l'effet de la dissolution. + +L'intensité initiale du rayonnement qui peut traverser 3cm d'air et +0mm,01 d'aluminium n'est que 1 pour 100 de l'intensité limite, alors que +l'intensité initiale du rayonnement total est 21 pour 100 du rayonnement +total limite. + +Un sel radifère, qui a été dissous et qui vient d'être séché, possède le +même pouvoir pour provoquer l'activité induite (et, par conséquent, +laisse échapper au dehors autant d'émanation) qu'un échantillon du même +sel qui, après avoir été préparé à l'état solide est resté dans cet état +un temps suffisant pour atteindre la radioactivité limite. L'activité +radiante de ces deux produits est pourtant extrêmement différente; le +premier est, par exemple, 5 fois moins actif que le second. + + +_Variations d'activité des sels de radium par la chauffe._--Quand on +chauffe un composé radifère, ce composé dégage de l'émanation et perd de +l'activité. La perte d'activité est d'autant plus grande que la chauffe +est à la fois plus intense et plus prolongée. C'est ainsi qu'en +chauffant un sel radifère pendant 1 heure à 130° on lui fait perdre 10 +pour 100 de son rayonnement total: au contraire, une chauffe de 10 +minutes à 400° ne produit pas d'effet sensible. Une chauffe au rouge de +quelques heures de durée détruit 77 pour 100 du rayonnement total. + +La perte d'activité par la chauffe est plus importante pour les rayons +pénétrants que pour les rayons absorbables. C'est ainsi qu'une chauffe +de quelques heures de durée détruit environ 77 pour 100 du rayonnement +total, mais la même chauffe détruit la presque totalité (99 pour 100) du +rayonnement qui est capable de traverser 3cm d'air et 0mm,1 d'aluminium. +En maintenant le chlorure de baryum radifère en fusion pendant quelques +heures (vers 800°), on détruit 98 pour 100 du rayonnement capable de +traverser 0mm,3 d'aluminium. On peut dire que les rayons pénétrants +n'existent sensiblement pas après une chauffe forte et prolongée. + +Quand un sel radifère a perdu une partie de son activité par la chauffe, +cette baisse d'activité ne persiste pas: l'activité du sel se régénère +spontanément à la température ordinaire et tend vers une certaine valeur +limite. J'ai observé le fait fort curieux que cette limite est plus +élevée que l'activité limite du sel avant la chauffe, du moins en est-il +ainsi pour le chlorure. En voici des exemples: un échantillon de +chlorure de baryum radifère qui, après avoir été préparé à l'état +solide, a atteint depuis longtemps son activité limite, possède un +rayonnement total représenté par le nombre 470, et un rayonnement +capable de traverser 0mm,01 d'aluminium, représenté par le nombre 157. +Cet échantillon est soumis à une chauffe au rouge pendant quelques +heures. Deux mois après la chauffe, il atteint une activité limite avec +un rayonnement total égal à 690, et un rayonnement à travers 0mm,01 +d'aluminium égal à 227. Le rayonnement total et le rayonnement qui +traverse l'aluminium sont donc augmentés respectivement dans le rapport +690/470 et 227/156. Ces deux rapports sont sensiblement égaux entre eux +et égaux à 1,45. + +[Illustration: Fig. 14.] + +Un échantillon de chlorure de baryum radifère qui, après avoir été +préparé à l'état solide, a atteint une activité limite égale à 62, est +maintenu en fusion pendant quelques heures; puis le produit fondu est +pulvérisé. Ce produit reprend une nouvelle activité limite égale à 140, +soit plus de 2 fois plus grande que celle qu'il pouvait atteindre, quand +il avait été préparé à l'état solide sans avoir été notablement chauffé +pendant la dessiccation. + +J'ai étudié la loi de l'augmentation de l'activité des composés +radifères après la chauffe. Voici, à titre d'exemple, les résultats de +deux séries de mesures. Les nombres des Tableaux I et II indiquent +l'intensité du rayonnement I en fonction du temps, l'intensité limite +étant supposée égale à 100, et le temps étant compté à partir de la fin +de la chauffe. Le Tableau I (_fig._ 14, courbe I) est relatif au +rayonnement total d'un échantillon de chlorure de baryum radifère. Le +Tableau II (_fig._ 3, courbe II) est relatif au rayonnement pénétrant +d'un échantillon de sulfate de baryum radifère, car on mesurait +l'intensité du rayonnement qui traversait 3cm d'air et 0mm,01 +d'aluminium. Les deux produits ont subi une chauffe au rouge cerise +pendant 7 heures. + + TABLEAU I. TABLEAU II. + + Temps. I. Temps. I. + 0 16,2 0 0,8 + 0,6 jour 25,4 0,7 jour 13 + 1 » 27,4 1 » 18 + 2 » 38 1,9 » 26,4 + 3 » 46,3 6 » 46,2 + 4 » 54 10 » 55,5 + 6 » 67,5 14 » 64 + 10 » 84 18 » 71,8 + 24 » 95 27 » 81 + 57 » 100 36 » 91 + 50 » 95,5 + 57 » 99 + 84 » 100 + +J'ai fait encore plusieurs autres séries de déterminations, mais, de +même que pour la reprise d'activité après dissolution, les résultats +des diverses séries ne sont pas bien concordants. + +L'effet de la chauffe ne persiste pas quand on dissout la substance +radifère chauffée. De deux échantillons d'une même substance radifère +d'activité 1800, l'un a été fortement chauffé, et son activité a été +réduite par la chauffe à 670. Les deux échantillons ayant été à ce +moment dissous et laissés en dissolution pendant 20 heures, leurs +activités initiales à l'état solide ont été 460 pour le produit non +chauffé et 420 pour celui chauffé; il n'y avait donc pas de différence +considérable entre l'activité de ces deux produits. Mais, si les deux +produits ne restent pas en dissolution un temps suffisant, si, par +exemple, on les sèche immédiatement après les avoir dissous, le produit +non chauffé est beaucoup plus actif que le produit chauffé; un certain +temps est nécessaire pour que l'état de dissolution fasse disparaître +l'effet de la chauffe. Un produit d'activité 3200 a été chauffé et +n'avait plus après la chauffe qu'une activité de 1030. Ce produit a été +dissous en même temps qu'une portion du même produit non chauffée, et +les deux portions ont été séchées immédiatement. L'activité initiale +était de 1450 pour le produit non chauffé et de 760 pour celui chauffé. + +Pour les sels radifères solides, le pouvoir de provoquer la +radioactivité induite est fortement influencé par la chauffe. Pendant +que l'on chauffe les composés radifères, ils dégagent plus d'émanation +qu'à la température ordinaire; mais, quand ils sont ensuite ramenés à la +température ordinaire, non seulement leur radioactivité est bien +inférieure à celle qu'ils avaient avant la chauffe, mais aussi leur +pouvoir activant est considérablement diminué. Pendant le temps qui suit +la chauffe, la radioactivité du produit va en augmentant et peut même +dépasser la valeur primitive. Le pouvoir activant se rétablit aussi +partiellement; cependant, après une chauffe prolongée au rouge, la +presque totalité du pouvoir activant se trouve supprimée, sans être +susceptible de reparaître spontanément avec le temps. On peut restituer +au sel radifère son pouvoir activant primitif en le dissolvant dans +l'eau et en le séchant à l'étuve à une température de 120°. Il semble +donc que la calcination ait pour effet de mettre le sel dans un état +physique particulier, dans lequel l'émanation se dégage bien plus +difficilement que cela n'a lieu pour le même produit solide qui n'a pas +été chauffé à température élevée, et il en résulte tout naturellement +que le sel atteint une radioactivité limite plus élevée que celle qu'il +avait avant la chauffe. Pour remettre le sel dans l'état physique qu'il +avait avant la chauffe, il suffit de le dissoudre et de le sécher, sans +le chauffer, au-dessus de 150°. + +Voici quelques exemples numériques à ce sujet: + +Je désigne par _a_ l'activité induite limite provoquée en vase clos sur +une lame de cuivre par un échantillon de carbonate de baryum radifère +d'activité 1600. + +Posons pour le produit non chauffé: + + _a_ = 100. + +On trouve: + + 1 jour après la chauffe _a_ = 3,3 + 4 » » _a_ = 7,1 + 10 » » _a_ = 15 + 20 » » _a_ = 15 + 37 » » _a_ = 15 + +La radioactivité du produit avait diminué de 90 pour 100 par la chauffe, +mais, au bout d'un mois, elle avait déjà repris la valeur primitive. + +Voici une expérience du même genre faite avec un chlorure de baryum +radifère d'activité 3000. Le pouvoir activant est déterminé de la même +façon que dans l'expérience précédente. + +Pouvoir activant du produit non chauffé: + + _a_ = 100. + +Pouvoir activant du produit après une chauffe au rouge de trois heures: + + 2 jours après chauffe 2,3 + 5 » » 7,0 + 11 » » 8,2 + 18 » » 8,2 + + Pouvoir activant du produit non chauffé qui + a été dissous, puis séché à 150° 92 + + Pouvoir activant du produit chauffé qui a + été dissous, puis séché à 150° 105 + + +_Interprétation théorique des causes des variations d'activité des sels +radifères, après dissolution et après chauffe._--Les faits qui viennent +d'être exposés peuvent être, en partie, expliqués par la théorie d'après +laquelle le radium produit l'énergie sous forme d'émanation, cette +dernière se transformant ensuite en énergie de rayonnement. Quand on +dissout un sel de radium, l'émanation qu'il produit se répand au dehors +de la solution et provoque la radioactivité en dehors de la source dont +elle provient; lorsqu'on évapore la dissolution, le sel solide obtenu +est peu actif, car il ne contient que peu d'émanation. Peu à peu +l'émanation s'accumule dans le sel, dont l'activité augmente jusqu'à une +valeur limite, qui est obtenue quand la production d'émanation par le +radium compense la perte qui se fait par débit extérieur et par +transformation sur place en rayons de Becquerel. + +Lorsqu'on chauffe un sel de radium, le débit d'émanation en dehors du +sel est fortement augmenté, et les phénomènes de radioactivité induite +sont plus intenses que quand le sel est à la température ordinaire. Mais +quand le sel revient à la température ordinaire, il est épuisé, comme +dans le cas où on l'avait dissous, il ne contient que peu d'émanation, +l'activité est devenue très faible. Peu à peu l'émanation s'accumule de +nouveau dans le sel solide et le rayonnement va en augmentant. + +On peut admettre que le radium donne lieu à un débit constant +d'émanation, dont une partie s'échappe à l'extérieur, tandis que la +partie restante est transformée, dans le radium lui-même, en rayons de +Becquerel. Lorsque le radium a été chauffé au rouge, il perd la plus +grande partie de son pouvoir d'activation; autrement dit, le débit +d'émanation à l'extérieur est diminué. Par suite, la proportion +d'émanation utilisée dans le radium lui-même doit être plus forte, et le +produit atteint une radioactivité limite plus élevée. + +On peut se proposer d'établir théoriquement la loi de l'augmentation de +l'activité d'un sel radifère solide qui a été dissous ou qui a été +chauffé. Nous admettrons que l'intensité du rayonnement du radium est, à +chaque instant, proportionnelle à la quantité d'émanation _q_ présente +dans le radium. Nous savons que l'émanation se détruit spontanément +suivant une loi telle que l'on ait, à chaque instant, + + (1) _q_ = _q_0 _e_^{-t/θ} + +_q_0 étant la quantité d'émanation à l'origine du temps, et θ la +constante de temps égale à 4,97 × 10^5 sec. + +Soit, d'autre part, Δ le débit d'émanation fourni par le radium, +quantité que je supposerai constante. Voyons ce qui se passerait, s'il +ne s'échappait pas d'émanation dans l'espace ambiant. L'émanation +produite serait alors entièrement utilisée dans le radium pour y +produire le rayonnement. On a d'ailleurs, d'après la formule (1), + + _dq_/_dt_ = - _q_0/θ _e_^{-t/θ} = - _q_/θ, + +et, par suite, à l'état d'équilibre, le radium contiendrait une +certaine quantité d'émanation Q telle que l'on ait + + (2) Δ = Q/θ, + +et le rayonnement du radium serait alors proportionnel à Q. + +Supposons qu'on mette le radium dans des conditions où il perd de +l'émanation au dehors; c'est ce que l'on peut obtenir en dissolvant le +composé radifère ou en le chauffant. L'équilibre sera troublé et +l'activité du radium diminuera. Mais aussitôt que la cause de la perte +d'émanation a été supprimée (le corps est revenu à l'état solide, ou +bien on a cessé de chauffer), l'émanation s'accumule à nouveau dans le +radium, et nous avons une période, pendant laquelle le débit Δ l'emporte +sur la vitesse de destruction _q_/θ. On a alors + + _dq_/_dt_ = Δ - _q_/θ = (Q - _q_)/θ, + +d'où + + _d_/_dt_ (Q - _q_) = (Q - _q_)/θ, + + (3) Q - _q_ = (Q - _q_0) _e_^{- _t_/θ}, + +_q_0 étant la quantité d'émanation présente dans le radium au temps +_t_ = 0. + +D'après la formule (3) l'excès de la quantité d'émanation Q que le +radium contient à l'état d'équilibre sur la quantité _q_ qu'il contient +à un moment donné, décroît en fonction du temps suivant une loi +exponentielle qui est la loi même de la disparition spontanée de +l'émanation. Le rayonnement du radium étant d'ailleurs proportionnel à +la quantité d'émanation, l'excès de l'intensité du rayonnement limite +sur l'intensité actuelle doit décroître en fonction du temps suivant +cette même loi; cet excès doit donc diminuer de moitié en 4 jours +environ. + +La théorie qui précède est incomplète, puisqu'on a négligé la perte +d'émanation par débit à l'extérieur. Il est, d'ailleurs, difficile de +savoir comment celle-ci intervient en fonction du temps. En comparant +les résultats de l'expérience à ceux de cette théorie incomplète, on ne +trouve pas un accord satisfaisant; on retire cependant la conviction que +la théorie en question contient une part de vérité. La loi d'après +laquelle l'excès de l'activité limite sur l'activité actuelle diminue de +moitié en 4 jours représente, avec une certaine approximation, la marche +de la reprise d'activité après chauffe pendant une dizaine de jours. +Dans le cas de la reprise d'activité après dissolution cette même loi +semble convenir à peu près pendant une certaine période de temps, qui +commence deux ou trois jours après la dessiccation du produit et se +poursuit pendant 10 à 15 jours. Les phénomènes sont d'ailleurs +complexes; la théorie indiquée n'explique pas pourquoi les rayons +pénétrants sont supprimés en plus forte proportion que les rayons +absorbables. + + +NATURE ET CAUSE DES PHÉNOMÈNES DE RADIOACTIVITÉ. + +Dès le début des recherches sur les corps radioactifs, et alors que les +propriétés de ces corps étaient encore à peine connues, la spontanéité +de leur rayonnement s'est posée comme un problème, ayant pour les +physiciens le plus grand intérêt. Aujourd'hui, nous sommes plus avancés +au point de vue de la connaissance des corps radioactifs, et nous savons +isoler un corps radioactif d'une très grande puissance, le radium. +L'utilisation des propriétés remarquables du radium a permis de faire +une étude approfondie des rayons émis par les corps radioactifs; les +divers groupes de rayons qui ont été étudiés jusqu'ici présentent des +analogies avec les groupes de rayons qui existent dans les tubes de +Crookes: rayons cathodiques, rayons Röntgen, rayons canaux. Ce sont +encore les mêmes groupes de rayons que l'on retrouve dans le rayonnement +secondaire produit par les rayons Röntgen[118], et dans le rayonnement +des corps qui ont acquis la radioactivité induite. + + [118] SAGNAC, _Thèse de doctorat_.--CURIE et SAGNAC, _Comptes rendus_, + avril 1900. + +Mais si la nature du rayonnement est actuellement mieux connue, la cause +de la radioactivité spontanée reste mystérieuse et ce phénomène est +toujours pour nous une énigme et un sujet d'étonnement profond. + +Les corps spontanément radioactifs, en premier lieu le radium, +constituent des sources d'énergie. Le débit d'énergie auquel ils donnent +lieu nous est révélé par le rayonnement de Becquerel, par les effets +chimiques et lumineux et par le dégagement continu de chaleur. + +On s'est souvent demandé si l'énergie est créée dans les corps +radioactifs eux-mêmes ou bien si elle est empruntée par ces corps à des +sources extérieures. Aucune des nombreuses hypothèses, qui résultent de +ces deux manières de voir, n'a encore reçu de confirmation +expérimentale. + +On peut supposer que l'énergie radioactive a été emmagasinée +antérieurement et qu'elle s'épuise peu à peu comme cela arrive pour une +phosphorescence de très longue durée. On peut imaginer que le dégagement +d'énergie radioactive correspond à une transformation de la nature même +de l'atome du corps radiant qui serait en voie d'évolution; le fait que +le radium dégage de la chaleur d'une manière continue plaide en faveur +de cette hypothèse. On peut supposer que la transformation est +accompagnée d'une perte de poids et d'une émission de particules +matérielles qui constitue le rayonnement. La source d'énergie peut +encore être cherchée dans l'énergie de gravitation. Enfin, on peut +imaginer que l'espace est constamment traversé par des rayonnements +encore inconnus qui sont arrêtés à leur passage au travers des corps +radioactifs et transformés en énergie radioactive. + +Bien des raisons sont à invoquer pour et contre ces diverses manières de +voir, et le plus souvent les essais de vérification expérimentale des +conséquences de ces hypothèses ont donné des résultats négatifs. +L'énergie radioactive de l'uranium et du radium ne semble pas jusqu'ici +s'épuiser ni même éprouver une variation appréciable avec le temps. +Demarçay a examiné au spectroscope un échantillon de chlorure de radium +pur à 5 mois d'intervalle; il n'a observé aucun changement dans le +spectre au bout de ces 5 mois. La raie principale du baryum qui se +voyait dans le spectre et indiquait la présence du baryum à l'état de +trace, ne s'était pas renforcée pendant l'intervalle de temps considéré; +le radium ne s'était donc pas transformé en baryum d'une manière +sensible. + +Les variations de poids signalées par M. Heydweiller pour les composés +du radium[119] ne peuvent pas encore être considérées comme un fait +établi. + + [119] HEYDWEILLER, _Physik. Zeitschr._, octobre 1902. + +MM. Elster et Geitel ont trouvé que la radioactivité de l'uranium n'est +pas changée au fond d'un puits de mine de 850m de profondeur; une +couche de terre de cette épaisseur ne modifierait donc pas le +rayonnement primaire hypothétique qui provoquerait la radioactivité de +l'uranium. + +Nous avons mesuré la radioactivité de l'uranium à midi et à minuit, +pensant que si le rayonnement primaire hypothétique avait sa source +dans le soleil, il pourrait être en partie absorbé en traversant la +terre. L'expérience n'a donné aucune différence pour les deux mesures. + +Les recherches les plus récentes sont favorables à l'hypothèse d'une +transformation atomique du radium. Cette hypothèse a été mise dès le +début des recherches sur la radioactivité[120]; elle a été franchement +adoptée par M. Rutherford qui a admis que l'émanation du radium est un +gaz matériel qui est un des produits de la désagrégation de l'atome du +radium[121]. Les expériences récentes de MM. Ramsay et Soddy tendent à +prouver que l'émanation est un gaz instable qui se détruit en donnant +lieu à une production d'hélium. D'autre part, le débit continu de +chaleur fourni par le radium ne saurait s'expliquer par une réaction +chimique ordinaire, mais pourrait peut-être avoir son origine dans une +transformation de l'atome. + + [120] Mme CURIE, _Revue générale des Sciences_, 30 janvier 1899. + + [121] RUTHERFORD et SODDY, _Phil. Mag._, mai 1903. + +Rappelons enfin que les substances radioactives nouvelles se trouvent +toujours dans les minerais d'urane; nous avons vainement cherché du +radium dans le baryum du commerce (_voir_ page 46). La présence du +radium semble donc liée à celle de l'uranium. Les minerais d'urane +contiennent d'ailleurs de l'argon et de l'hélium, et cette coïncidence +n'est probablement pas non plus due au hasard. La présence simultanée de +ces divers corps dans les mêmes minerais fait songer que la présence des +uns est peut-être nécessaire pour la formation des autres. + +Il est toutefois nécessaire de remarquer que les faits qui viennent à +l'appui de l'idée d'une transformation atomique du radium peuvent aussi +recevoir une interprétation différente. Au lieu d'admettre que l'atome +de radium se transforme, on pourrait admettre que cet atome est lui-même +stable, mais qu'il agit sur le milieu qui l'entoure (atomes matériels +voisins ou éther du vide) de manière à donner lieu à des transformations +atomiques. Cette hypothèse conduit tout aussi bien à admettre la +possibilité de la transformation des éléments, mais le radium lui-même +ne serait plus alors un élément en voie de destruction. + + +FIN. + + + + + TABLE DES MATIÈRES. + + + Pages. + + INTRODUCTION 1 + + Historique 3 + + I.--_Radioactivité de l'uranium et du thorium. Minéraux + radioactifs._ + + Rayons de Becquerel 6 + + Mesure de l'intensité du rayonnement 8 + + Radioactivité des composés d'uranium et de thorium 14 + + La radioactivité atomique est-elle un phénomène général? 17 + + Minéraux radioactifs 19 + + + II.--_Les nouvelles substances radioactives._ + + Méthode de recherches 22 + + Polonium, radium, actinium 22 + + Spectre du radium 25 + + Extraction des substances radioactives nouvelles 27 + + Polonium 31 + + Préparation du chlorure de radium pur 34 + + Détermination du poids atomique du radium 40 + + Caractères des sels de radium 45 + + Fractionnement du chlorure de baryum ordinaire 46 + + + III.--_Rayonnement des nouvelles substances radioactives._ + + Procédés d'étude du rayonnement 47 + + Energie du rayonnement 48 + + Nature complexe du rayonnement 49 + + Action du champ magnétique 51 + + Rayons déviables β 56 + + Charge des rayons déviables β 57 + + Action du champ électrique sur les rayons β du radium 62 + + Rapport de la charge à la masse pour une particule chargée 63 + négativement, émise par le radium + + Action du champ magnétique sur les rayons α 66 + + Action du champ magnétique sur les rayons des autres 68 + substances radioactives + + Proportion des rayons déviables β dans le rayonnement 68 + du radium + + Pouvoir pénétrant du rayonnement des corps radioactifs 73 + + Action ionisante des rayons du radium sur les liquides 90 + isolants + + Divers effets et applications de l'action ionisante des 93 + rayons émis par les substances radioactives + + Effets de fluorescence, effets lumineux 95 + + Dégagement de chaleur par les sels de radium 98 + + Effets chimiques produits par les nouvelles substances + radioactives. Colorations 102 + + Dégagement de gaz en présence des sels de radium 104 + + Production de thermoluminescence 105 + + Radiographies 106 + + Effets physiologiques 107 + + Action de la température sur le rayonnement 109 + + + IV.--_La radioactivité induite._ + + Communication de la radioactivité à des substances + primitivement inactives 111 + + Activation en enceinte fermée 113 + + Rôle des gaz dans les phénomènes de radioactivité induite. 115 + Emanation + + Désactivation à l'air libre des corps solides activés 116 + + Désactivation en enceinte close. Vitesse de destruction de 117 + l'émanation + + Nature des émanations 119 + + Variations d'activité des liquides activés et des solutions 122 + radifères + + Théorie de la radioactivité 123 + + Autre forme de la radioactivité induite 126 + + Radioactivité induite à évolution lente 126 + + Radioactivité induite sur des substances qui séjournent en + dissolution avec le radium 127 + + Dissémination des poussières radioactives et radioactivité + induite du laboratoire 130 + + Activation en dehors de l'action des substances radioactives 131 + + Variations d'activité des corps radioactifs. Effets de 132 + dissolution + + Variations d'activité des sels de radium par la chauffe 139 + + Interprétation théorique des causes de variation d'activité 144 + des sels radifères après dissolution et après chauffe + + _Nature et cause des phénomènes de radioactivité_ 147 + + + FIN DE LA TABLE DES MATIÈRES. + + + PARIS.--IMPRIMERIE GAUTHIER-VILLARS, + 35119 Quai des Grands-Augustins, 55. + + + + LIBRAIRIE GAUTHIER-VILLARS, + QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS, 55, A PARIS (6e). + + + =BLONDLOT= (=R.=), Correspondant de l'Institut, Professeur + à l'Université de Nancy.--=Rayons «N».= _Recueil des + Communications faites à l'Académie des Sciences_, avec des + NOTES COMPLÉMENTAIRES et une INSTRUCTION POUR LA + CONSTRUCTION DES ÉCRANS PHOSPHORESCENTS. In-16 (19 × 12) + de VI-75 pages, avec 3 figures, 2 planches et un écran + phosphorescent; 1904 2 fr. + + =BERTHELOT= (=M.=), Sénateur, Secrétaire perpétuel de + l'Académie des Sciences, Professeur au Collège de + France.--=Les carbures d'hydrogène= (=1851-1901=). + _Recherches expérimentales._ Trois volumes grand in-8; + 1901, se vendant ensemble 45 fr. + + TOME I: _L'Acétylène: synthèse totale des carbures + d'hydrogène._ Volume de X-414 pages. + + TOME II: _Les Carbures pyrogénés.--Séries diverses._ + Volume de IV-558 pages. + + TOME III: _Combinaison des carbures d'hydrogène avec + l'hydrogène, l'oxygène, les éléments de l'eau._ Volume de + IV-459 pages. + + =GUILLAUME= (=Ch.-Ed.=), Docteur ès Sciences, Adjoint au + Bureau international des Poids et Mesures.--=Les + Radiations nouvelles.=--=Les Rayons X et la Photographie à + travers les corps opaques.= 2e édition. 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Ses propriétés. + Ses applications.= _Historique. Minerais. Fabrication. + Propriétés. Applications générales._ Grand in-8, avec + 2 figures et un titre tiré sur aluminium; 1903 7 fr. 50 c. + +35119 Paris.--Imprimerie GAUTHIER-VILLARS, quai des Grands-Augustins, 55. + + + + + * * * * * * + + + + +Au lecteur + + Cette version numérisée reproduit dans son intégralité la version + originale. + + L'orthographe a été conservée. 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See + http://archive.org/details/recherchessurles00curi + + +Au lecteur + + Les mots en gras dans l'original sont entours par des = et + les lettres grecques sont entoures par des #. + + + + + +RECHERCHES SUR LES SUBSTANCES RADIOACTIVES. + +THSE PRSENTE A LA FACULT DES SCIENCES DE PARIS +POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR S SCIENCES PHYSIQUES; + +PAR + +Mme SKLODOWSKA CURIE. + +DEUXIME DITION, REVUE ET CORRIGE. + + + + + + + +[Illustration] + +PARIS, +GAUTHIER-VILLARS, IMPRIMEUR-LIBRAIRE +DU BUREAU DES LONGITUDES, DE L'COLE POLYTECHNIQUE, +Quai des Grands-Augustins, 55. +1904 + +PARIS.--IMPRIMERIE GAUTHIER-VILLARS, +35119 Quai des Grands-Augustins, 55. + + + + +RECHERCHES +SUR LES +SUBSTANCES RADIOACTIVES. + + + + +INTRODUCTION. + + +Le prsent travail a pour but d'exposer les recherches que je poursuis +depuis plus de 4 ans sur les substances radioactives. J'ai commenc ces +recherches par une tude du rayonnement uranique qui a t dcouvert par +M. Becquerel. Les rsultats auxquels ce travail me conduisit parurent +ouvrir une voie si intressante, qu'abandonnant ses travaux en train, +M. Curie se joignit moi, et nous runmes nos efforts en vue d'aboutir + l'extraction des substances radioactives nouvelles et de poursuivre +leur tude. + +Ds le dbut de nos recherches nous avons cru devoir prter des +chantillons des substances dcouvertes et prpares par nous quelques +physiciens, en premier lieu M. Becquerel, qui est due la dcouverte +des rayons uraniques. Nous avons ainsi nous-mmes facilit les +recherches faites par d'autres que nous sur les substances radioactives +nouvelles. A la suite de nos premires publications, M. Giesel en +Allemagne se mit d'ailleurs aussi prparer de ces substances et en +prta des chantillons plusieurs savants allemands. Ensuite ces +substances furent mises en vente en France et en Allemagne, et le sujet +prenant de plus en plus d'importance donna lieu un mouvement +scientifique, de sorte que de nombreux Mmoires ont paru et paraissent +constamment sur les corps radioactifs, principalement l'tranger. Les +rsultats des divers travaux franais et trangers sont ncessairement +enchevtrs, comme pour tout sujet d'tudes nouveau et en voie de +formation. L'aspect de la question se modifie, pour ainsi dire, de jour +en jour. + +Cependant, au point de vue chimique, un point est dfinitivement tabli; +_c'est l'existence d'un lment nouveau fortement radioactif: le +radium_. La prparation du chlorure de radium pur et la dtermination du +poids atomique du radium constituent la partie la plus importante de mon +travail personnel. En mme temps que ce travail ajoute aux corps simples +actuellement connus avec certitude un nouveau corps simple de proprits +trs curieuses, une nouvelle mthode de recherches chimiques se trouve +tablie et justifie. Cette mthode, base sur la radioactivit, +considre comme une proprit atomique de la matire, est prcisment +celle qui nous a permis, M. Curie et moi, de dcouvrir l'existence du +radium. + +Si, au point de vue chimique, la question que nous nous sommes +primitivement pose peut tre considre comme rsolue, l'tude des +proprits physiques des substances radioactives est en pleine +volution. Certains points importants ont t tablis, mais un grand +nombre de conclusions portent encore le caractre du provisoire. Cela +n'a rien d'tonnant, si l'on considre la complexit des phnomnes +auxquels donne lieu la radioactivit et les diffrences qui existent +entre les diverses substances radioactives. Les recherches des divers +physiciens qui tudient ces substances viennent constamment se +rencontrer et se croiser. Tout en cherchant me conformer au but prcis +de ce travail et exposer surtout mes propres recherches, j'ai t +oblige d'exposer en mme temps les rsultats d'autres travaux dont la +connaissance est indispensable. + +J'ai d'ailleurs dsir faire de ce travail un Mmoire d'ensemble sur +l'tat actuel de la question. + +J'ai excut ce Travail dans les laboratoires de l'cole de Physique et +de Chimie industrielles de la Ville de Paris avec l'autorisation de +Schtzenberger, le regrett Directeur de cette cole, et de M. Lauth, le +Directeur actuel. Je tiens exprimer ici toute ma reconnaissance pour +l'hospitalit bienveillante que j'ai reue dans cette cole. + + +HISTORIQUE. + +La dcouverte des phnomnes de la radioactivit se rattache aux +recherches poursuivies depuis la dcouverte des rayons Rntgen sur les +effets photographiques des substances phosphorescentes et fluorescentes. + +Les premiers tubes producteurs de rayons Rntgen taient ces tubes sans +anticathode mtallique. La source de rayons Rntgen se trouvait sur la +paroi de verre frappe par les rayons cathodiques; en mme temps cette +paroi tait vivement fluorescente. On pouvait alors se demander si +l'mission de rayons Rntgen n'accompagnait pas ncessairement la +production de la fluorescence, quelle que ft la cause de cette +dernire. Cette ide a t nonce tout d'abord par M. Henri +Poincar[1]. + + [1] _Revue gnrale des Sciences_, 30 janvier 1896. + +Peu de temps aprs, M. Henry annona qu'il avait obtenu des impressions +photographiques au travers du papier noir l'aide du sulfure de zinc +phosphorescent[2]. M. Niewenglowski obtint le mme phnomne avec du +sulfure de calcium expos la lumire[3]. Enfin, M. Troost obtint de +fortes impressions photographiques avec de la blende hexagonale +artificielle phosphorescente agissant au travers du papier noir et un +gros carton[4]. + + [2] _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 312. + + [3] _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 386. + + [4] _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 564. + +Les expriences qui viennent d'tre cites n'ont pu tre reproduites +malgr les nombreux essais faits dans ce but. On ne peut donc nullement +considrer comme prouv que le sulfure de zinc et le sulfure de calcium +soient capables d'mettre, sous l'action de la lumire, des radiations +invisibles qui traversent le papier noir et agissent sur les plaques +photographiques. + +M. Becquerel a fait des expriences analogues sur les sels d'uranium +dont quelques-uns sont fluorescents[5]. Il obtint des impressions +photographiques au travers du papier noir avec le sulfate double +d'uranyle et de potassium. + + [5] BECQUEREL, _Comptes rendus_, 1896 (plusieurs Notes). + +M. Becquerel crut d'abord que ce sel, qui est fluorescent, se comportait +comme le sulfure de zinc et le sulfure de calcium dans les expriences +de MM. Henry, Niewenglowski et Troost. Mais la suite de ses expriences +montra que le phnomne observ n'tait nullement reli la +fluorescence. Il n'est pas ncessaire que le sel soit clair; de plus, +l'uranium et tous ses composs, fluorescents ou non, agissent de mme, +et l'uranium mtallique est le plus actif. M. Becquerel trouva ensuite +qu'en plaant les composs d'urane dans l'obscurit complte, ils +continuent impressionner les plaques photographiques au travers du +papier noir pendant des annes. M. Becquerel admit que l'uranium et ses +composs mettent des rayons particuliers: _rayons uraniques_. Il prouva +que ces rayons peuvent traverser des crans mtalliques minces et qu'ils +dchargent les corps lectriss. Il fit aussi des expriences d'aprs +lesquelles il conclut que les rayons uraniques prouvent la rflexion, +la rfraction et la polarisation. + +Les travaux d'autres physiciens (Elster et Geitel, lord Kelwin, Schmidt, +Rutherford, Beattie et Smoluchowski) sont venus confirmer et tendre les +rsultats des recherches de M. Becquerel, sauf en ce qui concerne la +rflexion, la rfraction et la polarisation des rayons uraniques, +lesquels, ce point de vue, se comportent comme les rayons Rntgen, +comme cela a t reconnu par M. Rutherford d'abord et ensuite par M. +Becquerel lui-mme. + + + + +CHAPITRE I. + +RADIOACTIVIT DE L'URANIUM ET DU THORIUM. +MINRAUX RADIOACTIFS. + + +_Rayons de Becquerel._--Les _rayons uraniques_, dcouverts par M. +Becquerel, impressionnent les plaques photographiques l'abri de la +lumire; ils peuvent traverser toutes les substances solides, liquides +et gazeuses, condition que l'paisseur en soit suffisamment faible; en +traversant les gaz, ils les rendent faiblement conducteurs de +l'lectricit[6]. + + [6] BECQUEREL, _Comptes rendus_, 1896 (plusieurs Notes). + +Ces proprits des composs d'urane ne sont dues aucune cause +excitatrice connue. Le rayonnement semble spontan; il ne diminue point +d'intensit quand on conserve les composs d'urane dans l'obscurit +complte pendant des annes; il ne s'agit donc pas l d'une +phosphorescence particulire produite par la lumire. + +La spontanit et la constance du rayonnement uranique se prsentaient +comme un phnomne physique tout fait extraordinaire. M. Becquerel a +conserv un morceau d'uranium pendant plusieurs annes dans l'obscurit +et il a constat qu'au bout de ce temps l'action sur la plaque +photographique n'avait pas vari sensiblement. MM. Elster et Geitel ont +fait une exprience analogue et ont trouv galement que l'action tait +constante[7]. + + [7] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXVIII, p. 771.--ELSTER et + GEITEL, _Beibl._, t. XXI, p. 455. + +J'ai mesur l'intensit du rayonnement de l'uranium en utilisant +l'action de ce rayonnement sur la conductibilit de l'air. La mthode de +mesures sera expose plus loin. J'ai ainsi obtenu des nombres qui +prouvent la constance du rayonnement dans les limites de prcision des +expriences, c'est--dire 2 pour 100 ou 3 pour 100 prs[8]. + + [8] Mme CURIE, _Revue gnrale des Sciences_, janvier 1899. + +On utilisait pour ces mesures un plateau mtallique recouvert d'une +couche d'uranium en poudre; ce plateau n'tait d'ailleurs pas conserv +dans l'obscurit, cette condition s'tant montre sans importance +d'aprs les observateurs cits prcdemment. Le nombre des mesures +effectues avec ce plateau est trs grand, et actuellement ces mesures +portent sur un intervalle de temps de 5 annes. + +Des recherches furent faites pour reconnatre si d'autres substances +peuvent agir comme les composs d'urane. M. Schmidt publia le premier +que le thorium et ses composs possdent galement cette facult[9]. Un +travail analogue fait en mme temps m'a donn le mme rsultat. J'ai +publi ce travail, n'ayant pas encore eu connaissance de la publication +de M. Schmidt[10]. + + [9] SCHMIDT, _Wied. Ann._, t. LXV, p. 141. + + [10] Mme CURIE, _Comptes rendus_, avril 1898. + +Nous dirons que l'uranium, le thorium et leurs composs mettent des +_rayons de Becquerel_. J'ai appel _radioactives_ les substances qui +donnent lieu une mission de ce genre[11]. Ce nom a t depuis +gnralement adopt. + + [11] P. CURIE et Mme CURIE, _Comptes rendus_, 18 juillet 1898. + +Par leurs effets photographiques et lectriques les rayons de Becquerel +se rapprochent des rayons de Rntgen. Ils ont aussi, comme ces derniers, +la facult de traverser toute matire. Mais leur pouvoir de pntration +est extrmement diffrent: les rayons de l'uranium et du thorium sont +arrts par quelques millimtres de matire solide et ne peuvent +franchir dans l'air une distance suprieure quelques centimtres; +tout au moins en est-il ainsi pour la grosse partie du rayonnement. + +Les travaux de divers physiciens, et, en premier lieu, de M. Rutherford, +ont montr que les rayons de Becquerel n'prouvent ni rflexion +rgulire, ni rfraction, ni polarisation[12]. + + [12] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier 1899. + +Le faible pouvoir pntrant des rayons uraniques et thoriques conduirait + les assimiler aux rayons secondaires qui sont produits par les rayons +Rntgen, et dont l'tude a t faite par M. Sagnac[13], plutt qu'aux +rayons Rntgen eux-mmes. + + [13] SAGNAC, _Comptes rendus_, 1897, 1898, 1899 (plusieurs Notes). + +D'autre part, on peut chercher rapprocher les rayons de Becquerel de +rayons cathodiques se propageant dans l'air (rayons de Lenard). On sait +aujourd'hui que ces divers rapprochements sont tous lgitimes. + + +_Mesure de l'intensit du rayonnement._--La mthode employe consiste + mesurer la conductibilit acquise par l'air sous l'action des +substances radioactives; cette mthode a l'avantage d'tre rapide et de +fournir des nombres qu'on peut comparer entre eux. L'appareil que j'ai +employ cet effet se compose essentiellement d'un condensateur +plateaux AB (_fig._ 1). La substance active finement pulvrise est +tale sur le plateau B; elle rend conducteur l'air entre les plateaux. +Pour mesurer cette conductibilit, on porte le plateau B un potentiel +lev, en le reliant l'un des ples d'une batterie de petits +accumulateurs P, dont l'autre ple est la terre. Le plateau A tant +maintenu au potentiel du sol par le fil CD, un courant lectrique +s'tablit entre les deux plateaux. Le potentiel du plateau A est indiqu +par un lectromtre E. Si l'on interrompt en C la communication avec le +sol, le plateau A se charge, et cette charge fait dvier l'lectromtre. +La vitesse de la dviation est proportionnelle l'intensit du courant +et peut servir la mesurer. + +[Illustration: Fig. 1.] + +Mais il est prfrable de faire cette mesure en compensant la charge que +prend le plateau A, de manire maintenir l'lectromtre au zro. Les +charges, dont il est question ici, sont extrmement faibles; elles +peuvent tre compenses au moyen d'un quartz pizo-lectrique Q, dont +une armature est relie au plateau A, et l'autre armature est terre. +On soumet la lame de quartz une traction connue produite par des poids +placs dans un plateau #p#; cette traction est tablie progressivement +et a pour effet de dgager progressivement une quantit d'lectricit +connue pendant un temps qu'on mesure. L'opration peut tre rgle de +telle manire, qu'il y ait chaque instant compensation entre la +quantit d'lectricit qui traverse le condensateur et celle de signe +contraire que fournit le quartz[14]. On peut ainsi mesurer _en valeur +absolue_ la quantit d'lectricit qui traverse le condensateur pendant +un temps donn, c'est--dire l'_intensit du courant_. La mesure est +indpendante de la sensibilit de l'lectromtre. + + [14] On arrive trs facilement ce rsultat en soutenant le poids + la main et en ne le laissant peser que progressivement sur le plateau + #p#, et cela de manire maintenir l'image de l'lectromtre au zro. + Avec un peu d'habitude on prend trs exactement le tour de main + ncessaire pour russir cette opration. Cette mthode de mesure des + faibles courants a t dcrite par M. J. Curie dans sa thse. + +En effectuant un certain nombre de mesures de ce genre, on voit que la +radioactivit est un phnomne susceptible d'tre mesur avec une +certaine prcision. Elle varie peu avec la temprature, elle est peine +influence par les oscillations de la temprature ambiante; elle n'est +pas influence par l'clairement de la substance active. L'intensit du +courant qui traverse le condensateur augmente avec la surface des +plateaux. Pour un condensateur donn et une substance donne le courant +augmente avec la diffrence de potentiel qui existe entre les plateaux, +avec la pression du gaz qui remplit le condensateur et avec la distance +des plateaux (pourvu que cette distance ne soit pas trop grande par +rapport au diamtre). Toutefois, pour de fortes diffrences de +potentiel, le courant tend vers une valeur limite qui est pratiquement +constante. C'est le _courant de saturation_ ou _courant limite_. De mme +pour une certaine distance des plateaux assez grande, le courant ne +varie plus gure avec cette distance. C'est le courant obtenu dans ces +conditions qui a t pris comme mesure de radioactivit dans mes +recherches, le condensateur tant plac dans l'air la pression +atmosphrique. + +Voici, titre d'exemple, des courbes qui reprsentent l'intensit du +courant en fonction du champ moyen tabli entre les plateaux pour deux +distances des plateaux diffrentes. Le plateau B tait recouvert d'une +couche mince d'uranium mtallique pulvris; le plateau A, runi +l'lectromtre, tait muni d'un anneau de garde. + +La figure 2 montre que l'intensit du courant devient constante pour les +fortes diffrences de potentiel entre les plateaux. La figure 3 +reprsente les mmes courbes une autre chelle, et comprend seulement +les rsultats relatifs aux faibles diffrences de potentiel. Au dbut, +la courbe est rectiligne; le quotient de l'intensit du courant par la +diffrence de potentiel est constant pour les tensions faibles, et +reprsente la conductance initiale entre les plateaux. + +[Illustration: Fig. 2.] + +[Illustration: Fig. 3.] + +On peut donc distinguer deux constantes importantes caractristiques du +phnomne observ: 1 la _conductance initiale_ pour diffrences de +potentiel faibles; 2 le _courant limite_ pour diffrences de potentiel +fortes. C'est le courant limite qui a t adopt comme mesure de la +radioactivit. + +En plus de la diffrence de potentiel que l'on tablit entre les +plateaux, il existe entre ces derniers une force lectromotrice de +contact, et ces deux causes de courant ajoutent leurs effets; c'est +pourquoi la valeur absolue de l'intensit du courant change avec le +signe de la diffrence de potentiel extrieure. Toutefois, pour des +diffrences de potentiel notables, l'effet de la force lectromotrice de +contact est ngligeable, et l'intensit du courant est alors la mme, +quel que soit le sens du champ entre les plateaux. + +L'tude de la conductibilit de l'air et d'autres gaz soumis l'action +des rayons de Becquerel a t faite par plusieurs physiciens[15]. Une +tude trs complte du sujet a t publie par M. Rutherford[16]. + + [15] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXIV, p. 800, 1897.--KELWIN, + BEATTIE et SMOLAN, _Nature_, t. LVI, 1897.--BEATTIE et SMOLUCHOWSKI, + _Phil. Mag._, t. XLIII, p. 418. + + [16] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier, 1899. + +Les lois de la conductibilit produite dans les gaz par les rayons de +Becquerel sont les mmes que celles trouves avec les rayons Rntgen. Le +mcanisme du phnomne parat tre le mme dans les deux cas. La thorie +de l'ionisation des gaz par l'effet des rayons Rntgen ou Becquerel rend +trs bien compte des faits observs. Cette thorie ne sera pas expose +ici. Je rappellerai seulement les rsultats auxquels elle conduit: + +1 Le nombre d'ions produits par seconde dans le gaz est considr comme +proportionnel l'nergie du rayonnement absorb par le gaz; + +2 Pour obtenir le courant limite relatif un rayonnement donn, il +faut, d'une part, faire absorber intgralement ce rayonnement par le +gaz, en employant une masse absorbante suffisante; d'autre part, il faut +utiliser pour la production du courant tous les ions crs, en +tablissant un champ lectrique assez fort pour que le nombre des ions +qui se recombinent devienne une fraction insignifiante du nombre total +des ions produits dans le mme temps, qui sont presque tous entrans +par le courant et amens aux lectrodes. Le champ lectrique moyen +ncessaire pour obtenir ce rsultat est d'autant plus lev que +l'ionisation est plus forte. + +D'aprs des recherches rcentes de M. Townsend, le phnomne est plus +complexe quand la pression du gaz est faible. Le courant semble d'abord +tendre vers une valeur limite constante quand la diffrence de potentiel +augmente; mais, partir d'une certaine diffrence de potentiel, le +courant recommence crotre avec le champ, et cela avec une rapidit +trs grande. M. Townsend admet que cet accroissement est d une +ionisation nouvelle produite par les ions eux-mmes quand ceux-ci, sous +l'action du champ lectrique, prennent une vitesse suffisante pour +qu'une molcule du gaz, rencontre par un de ces projectiles, se trouve +brise et divise en ses ions constituants. Un champ lectrique intense +et une pression faible favorisent cette ionisation par les ions dj +prsents, et, aussitt que celle-ci commence se produire, l'intensit +du courant crot constamment avec le champ moyen entre les plateaux[17]. +Le courant limite ne saurait donc tre obtenu qu'avec des causes +ionisantes, dont l'intensit ne dpasse pas une certaine valeur, de +telle faon que la saturation corresponde des champs pour lesquels +l'ionisation par choc des ions ne peut encore avoir lieu. Cette +condition se trouvait ralise dans mes expriences. + + [17] TOWNSEND, _Phil. Mag._, 1901, 6e srie, t. I, p. 198. + +L'ordre de grandeur des courants de saturation que l'on obtient avec les +composs d'urane est de 10^{-11} ampres pour un condensateur dont les +plateaux ont 8cm de diamtre et sont distants de 3cm. Les composs de +thorium donnent lieu des courants du mme ordre de grandeur, et +l'activit des oxydes d'uranium et de thorium est trs analogue. + + +_Radioactivit des composs d'uranium et de thorium._--Voici les nombres +que j'ai obtenus avec divers composs d'urane; je dsigne par _i_ +l'intensit du courant en ampres: + + _i_ 10^{11}. + + Uranium mtallique (contenant un peu + de carbone) 2,3 + Oxyde d'urane noir U_2 O_5 2,6 + Oxyde d'urane vert U_3 O_4 1,8 + Acide uranique hydrat 0,6 + Uranate de sodium 1,2 + Uranate de potassium 1,2 + Uranate d'ammonium 1,3 + Sulfate uraneux 0,7 + Sulfate d'uranyle et de potassium 0,7 + Azotate d'uranyle 0,7 + Phosphate de cuivre et d'uranyle 0,9 + Oxysulfure d'urane 1,2 + +L'paisseur de la couche du compos d'urane employ a peu d'influence, +pourvu que la couche soit continue. Voici quelques expriences ce +sujet: + + paisseur + de la couche. _i_ 10^{11}. + mm + Oxyde d'urane 0,5 2,7 + 3,0 3,0 + Uranate d'ammonium 0,5 1,3 + 3,0 1,4 + +On peut conclure de l, que l'absorption des rayons uraniques par la +matire qui les met est trs forte, puisque les rayons venant des +couches profondes ne peuvent pas produire d'effet notable. + +Les nombres que j'ai obtenus avec les composs de thorium[18] m'ont +permis de constater: + +1 Que l'paisseur de la couche employe a une action considrable, +surtout avec l'oxyde; + +2 Que le phnomne n'est rgulier que si l'on emploie une couche active +mince (0mm,25 par exemple). Au contraire, quand on emploie une couche de +matire paisse (6mm), on obtient des nombres oscillant entre des +limites tendues, surtout dans le cas de l'oxyde: + + paisseur + de la couche. _i_ 10^{11}. + mm + Oxyde de thorium 0,25 2,2 + 0,5 2,5 + 2,5 4,7 + 3,0 5,5 en moyenne + 6,0 5,5 + Sulfate de thorium 0,25 0,8 + +Il y a dans la nature du phnomne une cause d'irrgularits qui +n'existe pas dans le cas des composs d'urane. Les nombres obtenus pour +une couche d'oxyde de 6mm d'paisseur variaient entre 3,7 et 7,3. + + [18] Mme CURIE, _Comptes rendus_, avril 1898. + +Les expriences que j'ai faites sur l'absorption des rayons uraniques et +thoriques ont montr que les rayons thoriques sont plus pntrants que +les rayons uraniques et que les rayons mis par l'oxyde de thorium en +couche paisse sont plus pntrants que ceux qu'il met en couche mince. +Voici, par exemple, les nombres qui indiquent la fraction du +rayonnement que transmet une lame d'aluminium dont l'paisseur est +0mm,01: + + Fraction + du rayonnement + transmise + Substance rayonnante. par la lame. + Uranium 0,18 + Oxyde d'urane U_2 O_5 0,20 + Uranate d'ammonium 0,20 + Phosphate d'urane et de cuivre 0,21 + mm + Oxyde de thorium sous paisseur. 0,25 0,38 + 0,5 0,47 + 3,0 0,70 + 6,0 0,70 + Sulfate de thorium 0,25 0,38 + +Avec les composs d'urane, l'absorption est la mme quel que soit le +compos employ, ce qui porte croire que les rayons mis par les +divers composs sont de mme nature. + +Les particularits de la radiation thorique ont t l'objet de +publications trs compltes. M. Owens[19] a montr que la constance du +courant n'est obtenue qu'au bout d'un temps assez long en appareil clos, +et que l'intensit du courant est fortement rduite par l'action d'un +courant d'air (ce qui n'a pas lieu pour les composs d'uranium). M. +Rutherford a fait des expriences analogues et les a interprtes en +admettant que le thorium et ses composs mettent non seulement des +rayons de Becquerel, mais encore une _manation,_ constitue par des +particules extrmement tnues, qui restent radioactives pendant quelque +temps aprs leur mission et peuvent tre entranes par un courant +d'air[20]. + + [19] OWENS, _Phil. Mag._, octobre 1899. + + [20] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier 1900. + +Les caractres de la radiation thorique qui sont relatifs l'influence +de l'paisseur de la couche employe et l'action des courants d'air +ont une liaison troite avec le phnomne de la _radioactivit induite +et de sa propagation de proche en proche_. Ce phnomne a t observ +pour la premire fois avec le radium et sera dcrit plus loin. + +La radioactivit des composs d'uranium et de thorium se prsente comme +une _proprit atomique_. M. Becquerel avait dj observ que tous les +composs d'uranium sont actifs et avait conclu que leur activit tait +due la prsence de l'lment uranium; il a montr galement que +l'uranium tait plus actif que ses sels[21]. J'ai tudi ce point de +vue les composs de l'uranium et du thorium et j'ai fait un grand nombre +de mesures de leur activit dans diverses conditions. Il rsulte de +l'ensemble de ces mesures que la radioactivit de ces substances est +bien effectivement une proprit atomique. Elle semble ici lie la +prsence des atomes des deux lments considrs et n'est dtruite ni +par les changements d'tat physique ni par les transformations +chimiques. Les combinaisons chimiques et les mlanges contenant de +l'uranium ou du thorium sont d'autant plus actifs qu'ils contiennent une +plus forte proportion de ces mtaux, toute matire inactive agissant +la fois comme matire inerte et matire absorbant le rayonnement. + + [21] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXII, p. 1086. + + +_La radioactivit atomique est-elle un phnomne gnral?_--Comme il a +t dit plus haut, j'ai cherch si d'autres substances que les composs +d'uranium et de thorium taient radioactives. J'ai entrepris cette +recherche dans l'ide qu'il tait fort peu probable que la +radioactivit, considre comme proprit atomique, appartnt une +certaine espce de matire, l'exclusion de toute autre. Les mesures +que j'ai faites me permettent de dire que pour les lments chimiques +actuellement considrs comme tels, y compris les plus rares et les plus +hypothtiques, les composs tudis par moi ont t toujours au moins +100 fois moins actifs dans mon appareil que l'uranium mtallique. Dans +le cas des lments rpandus, j'ai tudi plusieurs composs; dans le +cas des corps rares, j'ai tudi les composs que j'ai pu me procurer. + +Voici la liste des substances qui ont fait partie de mon tude sous +forme d'lment ou de combinaison: + +1 Tous les mtaux ou mtallodes que l'on trouve facilement et +quelques-uns, plus rares, produits purs, provenant de la collection de +M. Etard, l'cole de Physique et de Chimie industrielles de la Ville +de Paris; + +2 Les corps rares suivants: gallium, germanium, nodyme, prasodyme, +niobium, scandium, gadolinium, erbium, samarium et rubidium +(chantillons prts par M. Demaray); yttrium, ytterbium avec nouvel +erbium [chantillons prts par M. Urbain[22]]; + + [22] Je suis trs reconnaissante aux savants cits plus haut, auxquels + je dois des chantillons qui ont servi pour mon tude. Je remercie + galement M. Moissan qui a bien voulu donner pour cette tude de + l'uranium mtallique. + +3 Un grand nombre de roches et de minraux. + +Dans les limites de sensibilit de mon appareil je n'ai pas trouv de +substance simple autre que l'uranium et le thorium, qui soit doue de +radioactivit atomique. Il convient toutefois de dire quelques mots sur +ce qui est relatif au phosphore. Le phosphore blanc humide, plac entre +les plateaux du condensateur, rend conducteur l'air entre les +plateaux[23]. Toutefois, je ne considre pas ce corps comme radioactif +la faon de l'uranium et du thorium. Le phosphore, en effet, dans ces +conditions, s'oxyde et met des rayons lumineux, tandis que les composs +d'uranium et de thorium sont radioactifs sans prouver aucune +modification chimique apprciable par les moyens connus. De plus, le +phosphore n'est actif ni l'tat de phosphore rouge, ni l'tat de +combinaison. + + [23] ELSTER et GEITEL, _Wied. Ann._, 1890. + +Dans un travail rcent, M. Bloch vient de montrer que le phosphore, en +s'oxydant en prsence de l'air, donne naissance des ions trs peu +mobiles qui rendent l'air conducteur et provoquent la condensation de la +vapeur d'eau[24]. + + [24] BLOCH, _Socit de Physique_, 6 fvrier 1903. + +Certains travaux rcents conduiraient admettre que la radioactivit +appartient toutes les substances un degr extrmement faible[25]. +L'identit de ces phnomnes trs faibles avec les phnomnes de la +radioactivit atomique ne peut encore tre considre comme tablie. + + [25] MAC LENNAN et BURTON, _Phil. Mag._, juin 1903.--STRUTT, _Phil. + Mag._, juin 1903.--LESTER COOKE, _Phil. Mag._, octobre 1903. + +L'uranium et le thorium sont les deux lments qui possdent les plus +forts poids atomiques (240 et 232); ils se rencontrent frquemment dans +les mmes minraux. + + +_Minraux radioactifs._--J'ai examin dans mon appareil plusieurs +minraux[26]; certains d'entre eux se sont montrs actifs, entre autres +la pechblende, la chalcolite, l'autunite, la monazite, la thorite, +l'orangite, la fergusonite, la clvite, etc. Voici un Tableau qui donne +en ampres l'intensit _i_ du courant obtenu avec l'uranium mtallique +et avec divers minraux. + + _i_ 10^{11}. + Uranium 2,3 + Pechblende de Johanngeorgenstadt 8,3 + de Joachimsthal 7,0 + Pechblende de Pzibran 6,5 + de Cornwallis 1,6 + Clvite 1,4 + Chalcolite 5,2 + Autunite 2,7 + { 0,1 + { 0,3 + Thorites diverses { 0,7 + { 1,3 + { 1,4 + Orangite 2,0 + Monazite 0,5 + Xenotime 0,03 + Aeschynite 0,7 + Fergusonite, 2 chantillons { 0,4 + { 0,1 + Samarskite 1,1 + Niobite, 2 chantillons { 0,1 + { 0,3 + Tantalite 0,02 + Carnotite[27] 6,2 + + [26] Plusieurs chantillons de minraux de la collection du Musum ont + t obligeamment mis ma disposition par M. Lacroix. + + [27] La carnotite est un minerai de vanadate d'urane rcemment + dcouvert par Friedel et Cumenge. + +Le courant obtenu avec l'orangite (minerai d'oxyde de thorium) variait +beaucoup avec l'paisseur de la couche employe. En augmentant cette +paisseur depuis 0mm,25 6mm, on faisait crotre le courant de 1,8 +2,3. + +Tous les minraux qui se montrent radioactifs contiennent de l'uranium +ou du thorium; leur activit n'a donc rien d'tonnant, mais l'intensit +du phnomne pour certains minraux est inattendue. Ainsi, on trouve des +pechblendes (minerais d'oxyde d'urane) qui sont 4 fois plus actives que +l'uranium mtallique. La chalcolite (phosphate de cuivre et d'urane +cristallis) est 2 fois plus active que l'uranium. L'autunite (phosphate +d'urane et de chaux) est aussi active que l'uranium. Ces faits taient +en dsaccord avec les considrations prcdentes, d'aprs lesquelles +aucun minral n'aurait d se montrer plus actif que l'uranium ou le +thorium. + +Pour claircir ce point, j'ai prpar de la chalcolite artificielle par +le procd de Debray, en partant de produits purs. Ce procd consiste +mlanger une dissolution d'azotate d'uranyle avec une dissolution de +phosphate de cuivre dans l'acide phosphorique, et chauffer vers 50 ou +60. Au bout de quelque temps, des cristaux de chalcolite se forment +dans la liqueur[28]. La chalcolite ainsi obtenue possde une activit +tout fait normale, tant donne sa composition; elle est deux fois et +demie moins active que l'uranium. + + [28] DEBRAY, _Ann. de Chim. et de Phys._, 3e srie, t. LXI, p. 445 + +Il devenait ds lors trs probable que si la pechblende, la chalcolite, +l'autunite ont une activit si forte, c'est que ces substances +renferment en petite quantit une matire fortement radioactive, +diffrente de l'uranium, du thorium et des corps simples actuellement +connus. J'ai pens que, s'il en tait effectivement ainsi, je pouvais +esprer extraire cette substance du minerai par les procds ordinaires +de l'analyse chimique. + + + + +CHAPITRE II. + +LES NOUVELLES SUBSTANCES RADIOACTIVES. + + +_Mthode de recherches._--Les rsultats de l'tude des minraux +radioactifs, noncs dans le Chapitre prcdent, nous ont engags, M. +Curie et moi, chercher extraire de la pechblende une nouvelle +substance radioactive. Notre mthode de recherches ne pouvait tre base +que sur la radioactivit, puisque nous ne connaissions aucun autre +caractre de la substance hypothtique. Voici comment on peut se servir +de la radioactivit pour une recherche de ce genre. On mesure la +radioactivit d'un produit, on effectue sur ce produit une sparation +chimique; on mesure la radioactivit de tous les produits obtenus, et +l'on se rend compte si la substance radioactive est reste intgralement +avec l'un d'eux, ou bien si elle s'est partage entre eux et dans quelle +proportion. On a ainsi une indication qui peut tre compare, en une +certaine mesure, celle que pourrait fournir l'analyse spectrale. Pour +avoir des nombres comparables, il faut mesurer l'activit des substances + l'tat solide et bien dessches. + + +_Polonium, radium, actinium._--L'analyse de la pechblende, avec le +concours de la mthode qui vient d'tre expose, nous a conduits +tablir l'existence, dans ce minral, de deux substances fortement +radioactives, chimiquement diffrentes: le _polonium_, trouv par nous, +et le _radium_, que nous avons dcouvert en collaboration avec M. +Bmont[29]. + + [29] P. CURIE et Mme CURIE, _Comptes rendus_, juillet 1898.--P. CURIE, + Mme CURIE et G. BMONT, _Comptes rendus_, dcembre 1898. + +Le _polonium_ est une substance voisine du bismuth au point de vue +analytique et l'accompagnant dans les sparations. On obtient du bismuth +de plus en plus riche en polonium par l'un des procds de +fractionnement suivants: + +1 Sublimation des sulfures dans le vide; le sulfure actif est beaucoup +plus volatil que le sulfure de bismuth. + +2 Prcipitation des solutions azotiques par l'eau; le sous-nitrate +prcipit est beaucoup plus actif que le sel qui reste dissous. + +3 Prcipitation par l'hydrogne sulfur d'une solution chlorhydrique +extrmement acide; les sulfures prcipits sont considrablement plus +actifs que le sel qui reste dissous. + +Le _radium_ est une substance qui accompagne le baryum retir de la +pechblende; il suit le baryum dans ses ractions et s'en spare par +diffrence de solubilit des chlorures dans l'eau, l'eau alcoolise ou +l'eau additionne d'acide chlorhydrique. Nous effectuons la sparation +des chlorures de baryum et de radium, en soumettant leur mlange une +cristallisation fractionne, le chlorure de radium tant moins soluble +que celui de baryum. + +Une troisime substance fortement radioactive a t caractrise dans la +pechblende par M. Debierne, qui lui a donn le nom d'_actinium_[30]. +L'actinium accompagne certains corps du groupe du fer contenus dans la +pechblende; il semble surtout voisin du thorium dont il n'a pu encore +tre spar. L'extraction de l'actinium de la pechblende est une +opration trs pnible, les sparations tant gnralement incompltes. + + [30] DEBIERNE, _Comptes rendus_, octobre 1899 et avril 1900. + +Toutes les trois substances radioactives nouvelles se trouvent dans la +pechblende en quantit absolument infinitsimale. Pour les obtenir +l'tat concentr, nous avons t obligs d'entreprendre le traitement de +plusieurs tonnes de rsidus de minerai d'urane. Le gros traitement se +fait dans une usine; il est suivi de tout un travail de purification et +de concentration. Nous arrivons ainsi extraire de ces milliers de +kilogrammes de matire premire quelques dcigrammes de produits qui +sont prodigieusement actifs par rapport au minerai dont ils proviennent. +Il est bien vident que l'ensemble de ce travail est long, pnible et +coteux[31]. + + [31] Nous avons de nombreuses obligations envers tous ceux qui nous + sont venus en aide dans ce travail. Nous remercions bien sincrement + MM. Mascart et Michel Lvy pour leur appui bienveillant. Grce + l'intervention bienveillante de M. le professeur Suess, le + gouvernement autrichien a mis gracieusement notre disposition la + premire tonne de rsidu traite (provenant de l'usine de l'tat, + Joachimsthal, en Bohme). L'Acadmie des Sciences de Paris, la Socit + d'Encouragement pour l'Industrie nationale, un donateur anonyme, nous + ont fourni le moyen de traiter une certaine quantit de produit. Notre + ami, M. Debierne, a organis le traitement du minerai, qui a t + effectu dans l'usine de la Socit centrale de Produits chimiques. + Cette Socit a consenti effectuer le traitement sans y chercher de + bnfice. A tous nous adressons nos remerciments bien sincres. + + Plus rcemment, l'Institut de France a mis notre disposition une + somme de 20000fr pour l'extraction des matires radioactives. Grce + cette somme, nous avons pu mettre en train le traitement de 5t de + minerai. + +D'autres substances radioactives nouvelles ont encore t signales la +suite de notre travail. M. Giesel, d'une part, MM. Hoffmann et Strauss, +d'autre part, ont annonc l'existence probable d'une substance +radioactive voisine du plomb par ses proprits chimiques. On ne possde +encore que peu de renseignements sur cette substance[32]. + + [32] GIESEL, _Ber. deutsch. chem. Gesell._, t. XXXIV, 1901, p. + 3775.--HOFFMANN et STRAUSS, _Ber. deutsch. chem. Gesell._, t. XXXIII, + 1900, p. 3126. + +De toutes les substances radioactives nouvelles, le radium est, jusqu' +prsent, la seule qui ait t isole l'tat de sel pur. + + +_Spectre du radium._--Il tait de premire importance de contrler, par +tous les moyens possibles, l'hypothse, faite dans ce travail, de +l'existence d'lments nouveaux radioactifs. L'analyse spectrale est +venue, dans le cas du radium, confirmer d'une faon complte cette +hypothse. + +M. Demaray a bien voulu se charger de l'examen des substances +radioactives nouvelles, par les procds rigoureux qu'il emploie dans +l'tude des spectres d'tincelle photographis. + +Le concours d'un savant aussi comptent a t pour nous un grand +bienfait, et nous lui gardons une reconnaissance profonde d'avoir +consenti faire ce travail. Les rsultats de l'analyse spectrale sont +venus nous apporter la certitude, alors que nous tions encore dans le +doute sur l'interprtation des rsultats de nos recherches[33]. + + [33] Tout rcemment, nous avons eu la douleur de voir mourir ce savant + si distingu, alors qu'il poursuivait ses belles recherches sur les + terres rares et sur la spectroscopie, par des mthodes dont on ne + saurait trop admirer la perfection et la prcision. Nous conservons un + souvenir mu de la parfaite obligeance avec laquelle il avait consenti + prendre part notre travail. + +Les premiers chantillons de chlorure de baryum radifre mdiocrement +actif, examins par Demaray, lui montrrent, en mme temps que les +raies du baryum, une raie nouvelle d'intensit notable et de longueur +d'onde #l# = 381^{#mm#},47 dans le spectre ultra-violet. Avec des +produits plus actifs, prpars ensuite, Demaray vit la raie +381^{#mm#},47 se renforcer; en mme temps d'autres raies nouvelles +apparurent, et dans le spectre les raies nouvelles et les raies du +baryum avaient des intensits comparables. Une nouvelle concentration a +fourni un produit, pour lequel le nouveau spectre domine, et les trois +plus fortes raies du baryum, seules visibles, indiquent seulement la +prsence de ce mtal l'tat d'impuret. Ce produit peut tre considr +comme du chlorure de radium peu prs pur. Enfin j'ai pu, par une +nouvelle purification, obtenir un chlorure extrmement pur, dans le +spectre duquel les deux raies dominantes du baryum sont peine +visibles. + +Voici, d'aprs Demaray[34], la liste des raies principales du radium +pour la portion du spectre comprise entre #l# = 500,0 et #l# = 350,0 +millimes de micron (#mm#). L'intensit de chaque raie est indique par +un nombre, la plus forte raie tant marque 16. + + #l#. Intensit. #l#. Intensit. + 482,63 10 453,35 9 + 472,69 5 443,61 8 + 469,98 3 434,06 12 + 469,21 7 381,47 16 + 468,30 14 364,96 12 + 464,19 4 + + [34] DEMARAY, _Comptes rendus_, dcembre 1898, novembre 1899 et + juillet 1900. + +Toutes les raies sont nettes et troites, les trois raies 381,47, 468,30 +et 434,06 sont fortes; elles atteignent l'galit avec les raies les +plus intenses actuellement connues. On aperoit galement dans le +spectre deux bandes nbuleuses fortes. La premire, symtrique, s'tend +de 463,10 462,19 avec maximum 462,75. La deuxime, plus forte, est +dgrade vers l'ultra-violet; elle commence brusquement 446,37, passe +par un maximum 445,52; la rgion du maximum s'tend jusqu' 445,34, +puis une bande nbuleuse, graduellement dgrade, s'tend jusque vers +439. + +Dans la partie la moins rfrangible non photographie du spectre +d'tincelle, la seule raie notable est la raie 566,5 (environ), bien +plus faible cependant que 482,63. + +L'aspect gnral du spectre est celui des mtaux alcalino-terreux; on +sait que ces mtaux ont des spectres de raies fortes avec quelques +bandes nbuleuses. + +D'aprs Demaray, le radium peut figurer parmi les corps ayant la +raction spectrale la plus sensible. J'ai, d'ailleurs, pu conclure, +d'aprs mon travail de concentration, que, dans le premier chantillon +examin qui montrait nettement la raie 381,47, la proportion de radium +devait tre trs faible (peut-tre de 0,02 pour 100). Cependant, il faut +une activit 50 fois plus grande que celle de l'uranium mtallique pour +apercevoir nettement la raie principale du radium dans les spectres +photographis. Avec un lectromtre sensible, on peut dceler la +radioactivit d'un produit quand elle n'est que 1/100 de celle de +l'uranium mtallique. On voit que, pour dceler la prsence du radium, +la radioactivit est un caractre plusieurs milliers de fois plus +sensible que la raction spectrale. + +Le bismuth polonium trs actif et le thorium actinium trs actif, +examins par Demaray, n'ont encore respectivement donn que les raies +du bismuth et du thorium. + +Dans une publication rcente, M. Giesel[35], qui s'est occup de la +prparation du radium, annonce que le bromure de radium donne lieu une +coloration carmin de la flamme. Le spectre de flamme du radium contient +deux belles bandes rouges, une raie dans le bleu vert et deux lignes +faibles dans le violet. + + [35] GIESEL, _Phys. Zeitschrift_, 15 septembre 1902. + + +_Extraction des substances radioactives nouvelles._--La premire partie +de l'opration consiste extraire des minerais d'urane le baryum +radifre, le bismuth polonifre et les terres rares contenant +l'actinium. Ces trois premiers produits ayant t obtenus, on cherche, +pour chacun d'eux, isoler la substance radioactive nouvelle. Cette +deuxime partie du traitement se fait par une mthode de fractionnement. +On sait qu'il est difficile de trouver un moyen de sparation trs +parfait entre des lments trs voisins; les mthodes de fractionnement +sont donc tout indiques. D'ailleurs, quand un lment se trouve mlang + un autre l'tat de trace, on ne peut appliquer au mlange une +mthode de sparation parfaite, mme en admettant que l'on en connaisse +une; on risquerait, en effet, de perdre la trace de matire qui aurait +pu tre spare dans l'opration. + +Je me suis occupe spcialement du travail ayant pour but l'isolement du +radium et du polonium. Aprs un travail de quelques annes, je n'ai +encore russi que pour le premier de ces corps. + +La pechblende tant un minerai coteux, nous avons renonc en traiter +de grandes quantits. En Europe, l'extraction de ce minerai se fait dans +la mine de Joachimsthal, en Bohme. Le minerai broy est grill avec du +carbonate de soude, et la matire rsultant de ce traitement est +lessive d'abord l'eau chaude, puis l'acide sulfurique tendu. La +solution contient l'uranium qui donne la pechblende sa valeur. Le +rsidu insoluble est rejet. + +Ce rsidu contient des substances radioactives; son activit est 4 fois +et demie plus grande que celle de l'uranium mtallique. Le gouvernement +autrichien, auquel appartient la mine, nous a gracieusement donn une +tonne de ce rsidu pour nos recherches, et a autoris la mine nous +fournir plusieurs autres tonnes de cette matire. + +Il n'tait gure facile de faire le premier traitement du rsidu +l'usine par les mmes procds qu'au laboratoire. M. Debierne a bien +voulu tudier cette question et organiser le traitement dans l'usine. Le +point le plus important de la mthode qu'il a indique consiste +obtenir la transformation des sulfates en carbonates par l'bullition de +la matire avec une dissolution concentre de carbonate de soude. Ce +procd permet d'viter la fusion avec le carbonate de soude. + +Le rsidu contient principalement des sulfates de plomb et de chaux, de +la silice, de l'alumine et de l'oxyde de fer. On y trouve, en outre, en +quantit plus ou moins grande, presque tous les mtaux (cuivre, bismuth, +zinc, cobalt, manganse, nickel, vanadium, antimoine, thallium, terres +rares, niobium, tantale, arsenic, baryum, etc.). Le radium se trouve, +dans ce mlange, l'tat de sulfate et en constitue le sulfate le moins +soluble. Pour le mettre en dissolution, il faut liminer autant que +possible l'acide sulfurique. Pour cela, on commence par traiter le +rsidu par une solution concentre et bouillante de soude ordinaire. +L'acide sulfurique combin au plomb, l'alumine, la chaux, passe, en +grande partie, en dissolution l'tat de sulfate de soude que l'on +enlve par des lavages l'eau. La dissolution alcaline enlve en mme +temps du plomb, de la silice, de l'alumine. La portion insoluble lave +l'eau est attaque par l'acide chlorhydrique ordinaire. Cette opration +dsagrge compltement la matire et en dissout une grande partie. De +cette dissolution on peut retirer le polonium et l'actinium: le premier +est prcipit par l'hydrogne sulfur, le second se trouve dans les +hydrates prcipits par l'ammoniaque dans la dissolution spare des +sulfures et peroxyde. Quant au radium, il reste dans la portion +insoluble. Cette portion est lave l'eau, puis traite par une +dissolution concentre et bouillante de carbonate de soude. S'il ne +restait plus que peu de sulfates non attaqus, cette opration a pour +effet de transformer compltement les sulfates de baryum et de radium en +carbonates. On lave alors la matire trs compltement l'eau, puis on +l'attaque par l'acide chlorhydrique tendu exempt d'acide sulfurique. La +dissolution contient le radium, ainsi que du polonium et de l'actinium. +On la filtre et on la prcipite par l'acide sulfurique. On obtient ainsi +des sulfates bruts de baryum radifre contenant aussi de la chaux, du +plomb, du fer et ayant aussi entran un peu d'actinium. La dissolution +contient encore un peu d'actinium et de polonium qui peuvent en tre +retirs comme de la premire dissolution chlorhydrique. + +On retire d'une tonne de rsidu 10kg 20kg de sulfates bruts, dont +l'activit est de 30 60 fois plus grande que celle de l'uranium +mtallique. On procde leur purification. Pour cela, on les fait +bouillir avec du carbonate de soude et on les transforme en chlorures. +La dissolution est traite par l'hydrogne sulfur, ce qui donne une +petite quantit de sulfures actifs contenant du polonium. On filtre la +dissolution, on la peroxyde par l'action du chlore et on la prcipite +par de l'ammoniaque pure. + +Les oxydes et hydrates prcipits sont trs actifs, et l'activit est +due l'actinium. La dissolution filtre est prcipite par le carbonate +de soude. Les carbonates alcalino-terreux prcipits sont lavs et +transforms en chlorures. + +Ces chlorures sont vapors sec et lavs avec de l'acide chlorhydrique +concentr pur. Le chlorure de calcium se dissout presque entirement, +alors que le chlorure de baryum radifre reste insoluble. On obtient +ainsi, par tonne de matire premire, 8kg environ de chlorure de baryum +radifre, dont l'activit est environ 60 fois plus grande que celle de +l'uranium mtallique. Ce chlorure est prt pour le fractionnement. + + +_Polonium._--Comme il a t dit plus haut, en faisant passer l'hydrogne +sulfur dans les diverses dissolutions chlorhydriques obtenues au cours +du traitement, on prcipite des sulfures actifs dont l'activit est due +au polonium. + +Ces sulfures contiennent principalement du bismuth, un peu de cuivre et +de plomb; ce dernier mtal ne s'y trouve pas en forte proportion, parce +qu'il a t en grande partie enlev par la dissolution sodique, et parce +que son chlorure est peu soluble. L'antimoine et l'arsenic ne se +trouvent dans les oxydes qu'en quantit minime, leurs oxydes ayant t +dissous par la soude. Pour avoir de suite des sulfures trs actifs, on +employait le procd suivant: les dissolutions chlorhydriques trs +acides taient prcipites par l'hydrogne sulfur: les sulfures qui se +prcipitent dans ces conditions sont trs actifs, on les emploie pour la +prparation du polonium; dans la dissolution il reste des substances +dont la prcipitation est incomplte en prsence d'un excs d'acide +chlorhydrique (bismuth, plomb, antimoine). Pour achever la +prcipitation, on tend la dissolution d'eau, on la traite nouveau par +l'hydrogne sulfur et l'on obtient une seconde portion de sulfures +beaucoup moins actifs que les premiers, et qui, gnralement, ont t +rejets. Pour la purification ultrieure des sulfures, on les lave au +sulfure d'ammonium, ce qui enlve les traces restantes d'antimoine et +d'arsenic. Puis on les lave l'eau additionne d'azotate d'ammonium et +on les traite par l'acide azotique tendu. + +La dissolution n'est jamais complte; on obtient toujours un rsidu +insoluble plus ou moins important que l'on traite nouveau si on le +juge utile. La dissolution est rduite un petit volume et prcipite +soit par l'ammoniaque, soit par beaucoup d'eau. Dans les deux cas le +plomb et le cuivre restent en dissolution; dans le second cas un peu de +bismuth peine actif reste dissous galement. + +Le prcipit d'oxydes ou de sous-azotates est soumis un fractionnement +de la manire suivante: on dissout le prcipit dans l'acide azotique, +on ajoute de l'eau la dissolution, jusqu' formation d'une quantit +suffisante de prcipit; pour cette opration il faut tenir compte de ce +que le prcipit ne se forme, quelquefois, qu'au bout d'un certain +temps. On spare le prcipit du liquide surnageant, on le redissout +dans l'acide azotique; sur les deux portions liquides ainsi obtenues on +refait une prcipitation par l'eau, et ainsi de suite. On runit les +diverses portions en se basant sur leur activit, et l'on tche de +pousser la concentration aussi loin que possible. On obtient ainsi une +trs petite quantit de matire dont l'activit est norme, mais qui, +nanmoins, n'a encore donn au spectroscope que les raies du bismuth. + +On a malheureusement peu de chances d'aboutir l'isolement du polonium +par cette voie. La mthode de fractionnement qui vient d'tre dcrite +prsente de grandes difficults, et il en est de mme pour d'autres +procds de fractionnement par voie humide. Quel que soit le procd +employ, il se forme avec la plus grande facilit des composs +absolument insolubles dans les acides tendus ou concentrs. Ces +composs ne peuvent tre redissous qu'en les ramenant pralablement +l'tat mtallique, par la fusion avec le cyanure de potassium, par +exemple. + +tant donn le nombre considrable des oprations effectuer, cette +circonstance constitue une difficult norme pour le progrs du +fractionnement. Cet inconvnient est d'autant plus grave que le polonium +est une substance qui, une fois retire de la pechblende, diminue +d'activit. + +Cette baisse d'activit est d'ailleurs lente; c'est ainsi qu'un +chantillon de nitrate de bismuth polonium a perdu la moiti de son +activit en onze mois. + +Aucune difficult analogue ne se prsente pour le radium. La +radioactivit reste un guide fidle pour la concentration: cette +concentration elle-mme ne prsente aucune difficult, et les progrs du +travail ont pu, depuis le dbut, tre constamment contrls par +l'analyse spectrale. + +Quand les phnomnes de la radioactivit induite, dont il sera question +plus loin, ont t connus, il a paru naturel d'admettre que le polonium, +qui ne donne que les raies du bismuth et dont l'activit diminue avec le +temps, n'est pas un lment nouveau, mais du bismuth activ par le +voisinage du radium dans la pechblende. Je ne suis pas convaincue que +cette manire de voir soit exacte. Au cours de mon travail prolong sur +le polonium, j'ai constat des effets chimiques que je n'ai jamais +observs ni avec le bismuth ordinaire, ni avec le bismuth activ par le +radium. Ces effets chimiques sont, en premier lieu, la formation +extrmement facile des composs insolubles dont j'ai parl plus haut +(spcialement sous-nitrates), en deuxime lieu, la couleur et l'aspect +des prcipits obtenus en ajoutant de l'eau la solution azotique du +bismuth polonifre. Ces prcipits sont parfois blancs, mais plus +gnralement d'un jaune plus ou moins vif, allant au rouge fonc. + +L'absence de raies, autres que celles du bismuth, ne prouve pas +premptoirement que la substance ne contient que du bismuth, car il +existe des corps dont la raction spectrale est peu sensible. + +Il serait ncessaire de prparer une petite quantit de bismuth +polonifre l'tat de concentration aussi avanc que possible, et d'en +faire l'tude chimique, en premier lieu, la dtermination du poids +atomique du mtal. Cette recherche n'a encore pu tre faite cause des +difficults de travail chimique signales plus haut. + +S'il tait dmontr que le polonium est un lment nouveau, il n'en +serait pas moins vrai que cet lment ne peut exister indfiniment +l'tat fortement radioactif, tout au moins quand il est retir du +minerai. On peut alors envisager la question de deux manires +diffrentes: 1 ou bien toute l'activit du polonium est de la +radioactivit induite par le voisinage de substances radioactives par +elles-mmes; le polonium aurait alors la facult de s'activer +atomiquement d'une faon durable, facult qui ne semble pas appartenir +une substance quelconque; 2 ou bien l'activit du polonium est une +activit propre qui se dtruit spontanment dans certaines conditions et +peut persister dans certaines autres conditions qui se trouvent +ralises dans le minerai. Le phnomne de l'activation atomique au +contact est encore si mal connu, que l'on manque de base pour se former +une opinion cohrente sur ce qui touche cette question. + + Tout rcemment a paru un travail de M. Marckwald, sur le polonium[36]. + M. Marckwald plonge une baguette de bismuth pur dans une solution + chlorhydrique du bismuth extrait du rsidu du traitement de la + pechblende. Au bout de quelque temps la baguette se recouvre d'un + dpt trs actif, et la solution ne contient plus que du bismuth + inactif. M. Marckwald obtient aussi un dpt trs actif en ajoutant du + chlorure d'tain une solution chlorhydrique de bismuth radioactif. + M. Marckwald conclut de l que l'lment actif est analogue au tellure + et lui donne le nom de _radiotellure_. La matire active de M. + Marckwald semble identique au polonium, par sa provenance et par les + rayons trs absorbables qu'elle met. Le choix d'un nom nouveau pour + cette matire est certainement inutile dans l'tat actuel de la + question. + + [36] _Berichte d. deutsch. chem. Gesell._, juin 1902 et dcembre 1902. + + +_Prparation du chlorure de radium pur._--Le procd que j'ai adopt +pour extraire le chlorure de radium pur du chlorure de baryum radifre +consiste soumettre le mlange des chlorures une cristallisation +fractionne dans l'eau pure d'abord, dans l'eau additionne d'acide +chlorhydrique pur ensuite. On utilise ainsi la diffrence des +solubilits des deux chlorures, celui de radium tant moins soluble que +celui de baryum. + +Au dbut du fractionnement on emploie l'eau pure distille. On dissout +le chlorure et l'on amne la dissolution tre sature la temprature +de l'bullition, puis on laisse cristalliser par refroidissement dans +une capsule couverte. Il se forme alors au fond de beaux cristaux +adhrents, et la dissolution sature, surnageante, peut tre facilement +dcante. Si l'on vapore sec un chantillon de cette dissolution, on +trouve que le chlorure obtenu est environ cinq fois moins actif que +celui qui a cristallis. On a ainsi partag le chlorure en deux +portions: A et B, la portion A tant beaucoup plus active que la portion +B. On recommence sur chacun des chlorures A et B la mme opration, et +l'on obtient, avec chacun d'eux, deux portions nouvelles. Quand la +cristallisation est termine, on runit ensemble la fraction la moins +active du chlorure A et la fraction la plus active du chlorure B, ces +deux matires ayant sensiblement la mme activit. On se trouve alors +avoir trois portions que l'on soumet nouveau au mme traitement. + +On ne laisse pas augmenter constamment le nombre des portions. A mesure +que ce nombre augmente, l'activit de la portion la plus soluble va en +diminuant. Quand cette portion n'a plus qu'une activit insignifiante, +on l'limine du fractionnement. Quand on a obtenu le nombre de portions +que l'on dsire, on cesse aussi de fractionner la portion la moins +soluble (la plus riche en radium), et on l'limine du fractionnement. + +On opre avec un nombre constant de portions. Aprs chaque srie +d'oprations, la solution sature provenant d'une portion est verse sur +les cristaux provenant de la portion suivante; mais si, aprs l'une des +sries, on a limin la fraction la plus soluble, aprs la srie +suivante on fera, au contraire, une nouvelle portion avec la fraction la +plus soluble, et l'on liminera les cristaux qui constituent la portion +la plus active. Par la succession alternative de ces deux modes +opratoires on obtient un mcanisme de fractionnement trs rgulier, +dans lequel le nombre des portions et l'activit de chacune d'elles +restent constants, chaque portion tant environ cinq fois plus active +que la suivante, et dans lequel on limine d'un ct ( la queue) un +produit peu prs inactif, tandis que l'on recueille de l'autre ct ( +la tte) un chlorure enrichi en radium. La quantit de matire contenue +dans les portions va, d'ailleurs, ncessairement en diminuant, et les +portions diverses contiennent d'autant moins de matire qu'elles sont +plus actives. + +On oprait au dbut avec six portions, et l'activit du chlorure limin + la queue n'tait que 0,1 de celle de l'uranium. + +Quand on a ainsi limin en grande partie la matire inactive et que les +portions sont devenues petites, on n'a plus intrt liminer une +activit aussi faible; on supprime alors une portion la queue du +fractionnement et l'on ajoute la tte une portion forme avec le +chlorure actif prcdemment recueilli. On recueillera donc maintenant un +chlorure plus riche en radium que prcdemment. On continue appliquer +ce systme jusqu' ce que les cristaux de tte reprsentent du chlorure +de radium pur. Si le fractionnement a t fait d'une faon trs +complte, il reste peine de trs petites quantits de tous les +produits intermdiaires. + +Quand le fractionnement est avanc et que la quantit de matire est +devenue faible dans chaque portion, la sparation par cristallisation +est moins efficace, le refroidissement tant trop rapide et le volume de +solution dcanter trop petit. On a alors intrt additionner l'eau +d'une proportion dtermine d'acide chlorhydrique; cette proportion +devra aller en croissant mesure que le fractionnement avance. + +L'avantage de cette addition consiste augmenter la quantit de la +dissolution, la solubilit des chlorures tant moindre dans l'eau +chlorhydrique que dans l'eau pure. De plus, le fractionnement est alors +trs efficace; la diffrence entre les deux fractions provenant d'un +mme produit est considrable; en employant de l'eau avec beaucoup +d'acide, on a d'excellentes sparations, et l'on peut oprer avec trois +ou quatre portions seulement. On a tout avantage employer ce procd +aussitt que la quantit de matire est devenue assez faible pour que +l'on puisse oprer ainsi sans inconvnients. + +Les cristaux, qui se dposent en solution trs acide, ont la forme +d'aiguilles trs allonges, qui ont absolument le mme aspect pour le +chlorure de baryum et pour le chlorure de radium. Les uns et les autres +sont birfringents. Les cristaux de chlorure de baryum radifre se +dposent incolores, mais, quand la proportion de radium devient +suffisante, ils prennent au bout de quelques heures une coloration +jaune, allant l'orang, quelquefois une belle coloration rose. Cette +coloration disparat par la dissolution. Les cristaux de chlorure de +radium pur ne se colorent pas, ou tout au moins pas aussi rapidement, de +sorte que la coloration parat due la prsence simultane du baryum et +du radium. Le maximum de coloration est obtenu pour une certaine +concentration en radium, et l'on peut, en se basant sur cette proprit, +contrler les progrs du fractionnement. Tant que la portion la plus +active se colore, elle contient une quantit notable de baryum; quand +elle ne se colore plus, et que les portions suivantes se colorent, c'est +que la premire est sensiblement du chlorure de radium pur. + +J'ai remarqu parfois la formation d'un dpt compos de cristaux dont +une partie restait incolore, alors que l'autre partie se colorait. Il +semblait possible de sparer les cristaux incolores par triage, ce qui +n'a pas t essay. + +A la fin du fractionnement, le rapport des activits des portions +successives n'est ni le mme, ni aussi rgulier qu'au dbut; toutefois +il ne se produit aucun trouble srieux dans la marche du fractionnement. + +La prcipitation fractionne d'une solution aqueuse de chlorure de +baryum radifre par l'alcool conduit aussi l'isolement du chlorure de +radium qui se prcipite en premier. Cette mthode que j'employais au +dbut a t ensuite abandonne pour celle qui vient d'tre expose et +qui offre plus de rgularit. Cependant, j'ai encore quelquefois employ +la prcipitation par l'alcool pour purifier le chlorure de radium qui +contient une petite quantit de chlorure de baryum. Ce dernier reste +dans la dissolution alcoolique lgrement aqueuse et peut ainsi tre +enlev. + +M. Giesel, qui, ds la publication de nos premires recherches, s'est +occup de la prparation des corps radioactifs, recommande la sparation +du baryum et du radium par la cristallisation fractionne dans l'eau du +mlange des bromures. J'ai pu constater que ce procd est en effet trs +avantageux, surtout au dbut du fractionnement. + +Quel que soit le procd de fractionnement dont on se sert, il est utile +de le contrler par des mesures d'activit. + +Il est ncessaire de remarquer qu'un compos de radium qui tait +dissous, et que l'on vient de ramener l'tat solide, soit par +prcipitation, soit par cristallisation, possde au dbut une activit +d'autant moins grande qu'il est rest plus longtemps en dissolution. +L'activit augmente ensuite pendant plusieurs mois pour atteindre une +certaine limite, toujours la mme. L'activit finale est cinq ou six +fois plus leve que l'activit initiale. Ces variations, sur lesquelles +je reviendrai plus loin, doivent tre prises en considration pour la +mesure de l'activit. Bien que l'activit finale soit mieux dfinie, il +est plus pratique, au cours d'un traitement chimique, de mesurer +l'activit initiale du produit solide. + +L'activit des substances fortement radioactives est d'un tout autre +ordre de grandeur que celle du minerai dont elles proviennent (elle est +10^6 fois plus grande). Quand on mesure cette radioactivit par la +mthode qui a t expose au dbut de ce travail (appareil _fig._ 1), on +ne peut pas augmenter, au del d'une certaine limite, la charge que l'on +met dans le plateau du quartz. Cette charge, dans nos expriences, tait +de 4000g au maximum, correspondant une quantit d'lectricit dgage +gale 25 units lectrostatiques. Nous pouvons mesurer des activits +qui varient, dans le rapport de 1 4000, en employant toujours la mme +surface pour la substance active. Pour tendre les limites des mesures, +nous faisons varier cette surface dans un rapport connu. La substance +active occupe alors sur le plateau B une zone circulaire centrale de +rayon connu. L'activit n'tant pas, dans ces conditions, exactement +proportionnelle la surface, on dtermine exprimentalement des +coefficients qui permettent de comparer les activits surface active +ingale. + +Quand cette ressource elle-mme est puise, on est oblig d'avoir +recours l'emploi d'crans absorbants et d'autres procds +quivalents sur lesquels je n'insisterai pas ici. Tous ces procds, +plus ou moins imparfaits, suffisent cependant pour guider les +recherches. + +Nous avons aussi mesur le courant qui traverse le condensateur quand il +est mis en circuit avec une batterie de petits accumulateurs et un +galvanomtre sensible. La ncessit de vrifier frquemment la +sensibilit du galvanomtre nous a empchs d'employer cette mthode +pour les mesures courantes. + + +_Dtermination du poids atomique du radium[37]._--Au cours de mon +travail, j'ai, plusieurs reprises, dtermin le poids atomique du +mtal contenu dans des chantillons de chlorure de baryum radifre. +Chaque fois qu' la suite d'un nouveau traitement j'avais une nouvelle +provision de chlorure de baryum radifre traiter, je poussais la +concentration aussi loin que possible, de faon obtenir de 0g,1 0g,5 +de matire contenant presque toute l'activit du mlange. De cette +petite quantit de matire je prcipitais par l'alcool ou l'acide +chlorhydrique quelques milligrammes de chlorure qui taient destins +l'analyse spectrale. + + [37] Mme CURIE, _Comptes rendus_, 13 novembre 1899, aot 1900 et 21 + juillet 1902. + +Grce son excellente mthode, Demaray n'avait besoin que de cette +quantit minime de matire pour obtenir la photographie du spectre de +l'tincelle. Sur le produit qui me restait je faisais une dtermination +de poids atomique. + +J'ai employ la mthode classique qui consiste doser, l'tat de +chlorure d'argent, le chlore contenu dans un poids connu de chlorure +anhydre. Comme exprience de contrle, j'ai dtermin le poids atomique +du baryum par la mme mthode, dans les mmes conditions et avec la mme +quantit de matire, 0g,5 d'abord, 0g,1 seulement ensuite. Les nombres +trouvs taient toujours compris entre 137 et 138. J'ai vu ainsi que +cette mthode donne des rsultats satisfaisants, mme avec une aussi +faible quantit de matire. + +Les deux premires dterminations ont t faites avec des chlorures, +dont l'un tait 230 fois et l'autre 600 fois plus actif que l'uranium. +Ces deux expriences ont donn, la prcision des mesures prs, le mme +nombre que l'exprience faite avec le chlorure de baryum pur. On ne +pouvait donc esprer de trouver une diffrence qu'en employant un +produit beaucoup plus actif. L'exprience suivante a t faite avec un +chlorure dont l'activit tait environ 3500 fois plus grande que celle +de l'uranium; cette exprience permit, pour la premire fois, +d'apercevoir une diffrence petite, mais certaine; je trouvais, pour le +poids atomique moyen du mtal contenu dans ce chlorure, le nombre 140, +qui indiquait que le poids atomique du radium devait tre plus lev que +celui du baryum. En employant des produits de plus en plus actifs et +prsentant le spectre du radium avec une intensit croissante, je +constatais que les nombres obtenus allaient aussi en croissant, comme on +peut le voir dans le Tableau suivant (A indique l'activit du chlorure, +celle de l'uranium tant prise comme unit; M le poids atomique trouv): + + A. M. + 3500 140 le spectre du radium est trs faible + 4700 141 + + 7500 145,8 { le spectre du radium est fort, mais celui du + { baryum domine de beaucoup + Ordre } 173,8 { les deux spectres ont une importance + de } { peu prs gale + grandeur, } 225 { le baryum n'est prsent qu' l'tat de + 10^6. } { trace. + +Les nombres de la colonne A ne doivent tre considrs que comme une +indication grossire. L'apprciation de l'activit des corps fortement +radioactifs est, en effet, difficile, pour diverses raisons dont il sera +question plus loin. + +A la suite des traitements dcrits plus haut, j'ai obtenu, en mars 1902, +0g,12 d'un chlorure de radium, dont Demaray a bien voulu faire +l'analyse spectrale. Ce chlorure de radium, d'aprs l'opinion de +Demaray, tait sensiblement pur; cependant son spectre prsentait +encore les trois raies principales du baryum avec une intensit notable. + +J'ai fait avec ce chlorure quatre dterminations successives dont voici +les rsultats: + + Chlorure + de radium Chlorure + anhydre. d'argent. M. + + I 0,1150 0,1130 220,7 + II 0,1148 0,1119 223,0 + III 0,11135 0,1086 222,8 + IV 0,10925 0,10645 223,1 + +J'ai entrepris alors une nouvelle purification de ce chlorure, et je +suis arrive obtenir une matire beaucoup plus pure encore, dans le +spectre de laquelle les deux raies les plus fortes du baryum sont trs +faibles. tant donne la sensibilit de la raction spectrale du baryum, +Demaray estime que ce chlorure purifi ne contient que des traces +minimes de baryum incapables d'influencer d'une faon apprciable le +poids atomique. J'ai fait trois dterminations avec ce chlorure de +radium parfaitement pur. Voici les rsultats: + + Chlorure + de radium Chlorure + anhydre. d'argent. M. + + I 0,09192 0,08890 225,3 + II 0,08936 0,08627 225,8 + III 0,08839 0,08589 224,0 + +Ces nombres donnent une moyenne de 225. Ils ont t calculs, de mme +que les prcdents, en considrant le radium comme un lment bivalent, +dont le chlorure a la formule RaCl_{2}, et en adoptant pour l'argent et +le chlore les nombres Ag = 107,8; Cl = 35,4. + +Il rsulte de ces expriences que le poids atomique du radium est +Ra=225. Je considre ce nombre comme exact une unit prs. + +Les peses taient faites avec une balance apriodique Curie, +parfaitement rgle, prcise au vingtime de milligramme. Cette balance, + lecture directe, permet de faire des peses trs rapides, ce qui est +une condition essentielle pour la pese des chlorures anhydres de radium +et de baryum, qui absorbent lentement de l'eau, malgr la prsence de +corps desschants dans la balance. Les matires peser taient places +dans un creuset de platine; ce creuset tait en usage depuis longtemps, +et j'ai vrifi que son poids ne variait pas d'un dixime de milligramme +au cours d'une opration. + +Le chlorure hydrat obtenu par cristallisation tait introduit dans le +creuset et chauff l'tuve pour tre transform en chlorure anhydre. +L'exprience montre que, lorsque le chlorure a t maintenu quelques +heures 100, son poids ne varie plus, mme lorsqu'on fait monter la +temprature 200 et qu'on l'y maintient pendant quelques heures. Le +chlorure anhydre ainsi obtenu constitue donc un corps parfaitement +dfini. + +Voici une srie de mesures relatives ce sujet: le chlorure (1dg) +est sch l'tuve 55 et plac dans un exsiccateur sur de l'acide +phosphorique anhydre; il perd alors du poids trs lentement, ce qui +prouve qu'il contient encore de l'eau; pendant 12 heures, la perte a t +de 3mg. On reporte le chlorure dans l'tuve et on laisse la temprature +monter 100. Pendant cette opration, le chlorure perd 6mg,3. Laiss +dans l'tuve pendant 3 heures 15 minutes, il perd encore 2mg,5. On +maintient la temprature pendant 45 minutes entre 100 et 120, ce qui +entrane une perte de poids de 0mg,1. Laiss ensuite 30 minutes 125, +le chlorure ne perd rien. Maintenu ensuite pendant 30 minutes 150, il +perd 0mg,1. Enfin, chauff pendant 4 heures 200, il prouve une perte +de poids de 0mg,15. Pendant toutes ces oprations, le creuset a vari +de 0mg,05. + +Aprs chaque dtermination de poids atomique, le radium tait ramen +l'tat de chlorure de la manire suivante: la liqueur contenant aprs le +dosage l'azotate de radium et l'azotate d'argent en excs tait +additionne d'acide chlorhydrique pur, on sparait le chlorure d'argent +par filtration; la liqueur tait vapore sec plusieurs fois avec un +excs d'acide chlorhydrique pur. L'exprience montre qu'on peut ainsi +liminer compltement l'acide azotique. + +Le chlorure d'argent du dosage tait toujours radioactif et lumineux. Je +me suis assure qu'il n'avait pas entran de quantit pondrable de +radium, en dterminant la quantit d'argent qui y tait contenue. A cet +effet, le chlorure d'argent fondu contenu dans le creuset tait rduit +par l'hydrogne rsultant de la dcomposition de l'acide chlorhydrique +tendu par le zinc; aprs lavage, le creuset tait pes avec l'argent +mtallique qui y tait contenu. + +J'ai constat galement, dans une exprience, que le poids du chlorure +de radium rgnr tait retrouv le mme qu'avant l'opration. Dans +d'autres expriences, je n'attendais pas, pour commencer une nouvelle +opration, que toutes les eaux de lavage fussent vapores. + +Ces vrifications ne comportent pas la mme prcision que les +expriences directes; elles ont permis toutefois de s'assurer qu'aucune +erreur notable n'a t commise. + +D'aprs ses proprits chimiques, le radium est un lment de la srie +des alcalino-terreux. Il est dans cette srie l'homologue suprieur du +baryum. + +D'aprs son poids atomique, le radium vient se placer galement, dans le +Tableau de Mendeleeff, la suite du baryum dans la colonne des mtaux +alcalino-terreux et sur la range qui contient dj l'uranium et le +thorium. + + +_Caractres des sels de radium._--Les sels de radium: chlorure, azotate, +carbonate, sulfate, ont le mme aspect que ceux de baryum, quand ils +viennent d'tre prpars l'tat solide, mais tous les sels de radium +se colorent avec le temps. + +Les sels de radium sont tous lumineux dans l'obscurit. + +Par leurs proprits chimiques, les sels de radium sont absolument +analogues aux sels correspondants de baryum. Cependant le chlorure de +radium est moins soluble que celui de baryum; la solubilit des azotates +dans l'eau semble tre sensiblement la mme. + +Les sels de radium sont le sige d'un dgagement de chaleur spontan et +continu. + +Le chlorure de radium pur est paramagntique. Son coefficient +d'aimantation spcifique K (rapport du moment magntique de l'unit de +masse l'intensit du champ) a t mesur par MM. P. Curie et C. +Chneveau au moyen d'un appareil tabli par ces deux physiciens[38]. Ce +coefficient a t mesur par comparaison avec celui de l'eau et corrig +de l'action du magntisme de l'air. On a trouv ainsi + + K = 1,05 10^{-6}. + +Le chlorure de baryum pur est diamagntique, son coefficient +d'aimantation spcifique est + + K = - 0,40 10^{-6}. + + [38] _Socit de Physique_, 3 avril 1903. + +On trouve d'ailleurs, conformment aux rsultats prcdents, qu'un +chlorure de baryum radifre contenant environ 17 pour 100 de chlorure de +radium est diamagntique et possde un coefficient spcifique + + K = - 0,20 10^{-6}[39]. + + [39] En 1899, M. St. Meyer a annonc que le carbonate de baryum + radifre tait paramagntique (_Wied. Ann._, t. LXVIII). Cependant M. + Meyer avait opr avec un produit trs peu riche en radium, et ne + contenant probablement que 1/1000 de sel de radium. Ce produit aurait + d se montrer diamagntique. Il est probable que ce corps contenait + une petite impuret ferrifre. + + +_Fractionnement du chlorure de baryum ordinaire._--Nous avons cherch +nous assurer si le chlorure de baryum du commerce ne contenait pas de +petites quantits de chlorure de radium inapprciables notre appareil +de mesures. Pour cela, nous avons entrepris le fractionnement d'une +grande quantit de chlorure de baryum du commerce, esprant concentrer +par ce procd la trace de chlorure de radium si elle s'y trouvait. + +50kg de chlorure de baryum du commerce ont t dissous dans l'eau; la +dissolution a t prcipite par de l'acide chlorhydrique exempt d'acide +sulfurique, ce qui a fourni 20kg de chlorure prcipit. Celui-ci a t +dissous dans l'eau et prcipit partiellement par l'acide chlorhydrique, +ce qui a donn 8kg,5 de chlorure prcipit. Ce chlorure a t soumis +la mthode de fractionnement employe pour le chlorure de baryum +radifre, et l'on a limin la tte du fractionnement 10g de chlorure +correspondant la portion la moins soluble. Ce chlorure ne montrait +aucune radioactivit dans notre appareil de mesures; il ne contenait +donc pas de radium; ce corps est, par suite, absent des minerais qui +fournissent le baryum. + + + + +CHAPITRE III. + +RAYONNEMENT DES NOUVELLES SUBSTANCES RADIOACTIVES. + + +_Procds d'tude du rayonnement._--Pour tudier le rayonnement mis par +les substances radioactives, on peut se servir de l'une quelconque des +proprits de ce rayonnement. On peut donc utiliser soit l'action des +rayons sur les plaques photographiques, soit leur proprit d'ioniser +l'air et de le rendre conducteur, soit encore leur facult de provoquer +la fluorescence de certaines substances. En parlant dornavant de ces +diverses manires d'oprer, j'emploierai, pour abrger, les expressions: +mthode radiographique, mthode lectrique, mthode fluoroscopique. + +Les deux premires ont t employes ds le dbut pour l'tude des +rayons uraniques; la mthode fluoroscopique ne peut s'appliquer qu'aux +substances nouvelles, fortement radioactives, car les substances +faiblement radioactives telles que l'uranium et le thorium ne produisent +pas de fluorescence apprciable. La mthode lectrique est la seule qui +comporte des mesures d'intensit prcises; les deux autres sont surtout +propres donner ce point de vue des rsultats qualitatifs et ne +peuvent fournir que des mesures d'intensit grossires. Les rsultats +obtenus avec les trois mthodes considres ne sont jamais que trs +grossirement comparables entre eux et peuvent ne pas tre comparables +du tout. La plaque sensible, le gaz qui s'ionise, l'cran fluorescent +sont autant de rcepteurs auxquels on demande d'absorber l'nergie du +rayonnement et de la transformer en un autre mode d'nergie: nergie +chimique, nergie ionique ou nergie lumineuse. Chaque rcepteur absorbe +une fraction du rayonnement qui dpend essentiellement de sa nature. On +verra d'ailleurs plus loin que le rayonnement est complexe; les portions +du rayonnement absorbes par les diffrents rcepteurs peuvent diffrer +entre elles quantitativement et qualitativement. Enfin, il n'est ni +vident, ni mme probable, que l'nergie absorbe soit entirement +transforme par le rcepteur en la forme que nous dsirons observer; une +partie de cette nergie peut se trouver transforme en chaleur, en +mission de rayonnements secondaires qui, suivant le cas, seront ou ne +seront pas utiliss pour la production du phnomne observ, en action +chimique diffrente de celle que l'on observe, etc., et, l encore, +l'effet utile du rcepteur, pour le but que nous nous proposons, dpend +essentiellement de la nature de ce rcepteur. + +Comparons deux chantillons radioactifs dont l'un contient du radium et +l'autre du polonium, et qui sont galement actifs dans l'appareil +plateaux de la figure 1. Si l'on recouvre chacun d'eux d'une feuille +mince d'aluminium, le second paratra considrablement moins actif que +le premier, et il en sera de mme si on les place sous le mme cran +fluorescent, quand ce dernier est assez pais, ou qu'il est plac une +certaine distance des deux substances radioactives. + + +_nergie du rayonnement._--Quelle que soit la mthode de recherches +employe, on trouve toujours que l'nergie du rayonnement des substances +radioactives nouvelles est considrablement plus grande que celle de +l'uranium et du thorium. C'est ainsi que, petite distance, une plaque +photographique est impressionne, pour ainsi dire, instantanment, alors +qu'une pose de 24 heures est ncessaire quand on opre avec l'uranium +et le thorium. Un cran fluorescent est vivement illumin au contact des +substances radioactives nouvelles, alors qu'aucune trace de luminosit +ne se voit avec l'uranium et le thorium. Enfin, l'action ionisante sur +l'air est aussi considrablement plus intense, dans le rapport de 10^6 +environ. Mais il n'est, vrai dire, plus possible d'valuer +l'_intensit totale du rayonnement_, comme pour l'uranium, par la +mthode lectrique dcrite au dbut (_fig._ 1). En effet, dans le cas de +l'uranium, par exemple, le rayonnement est trs approximativement +absorb dans la couche d'air qui spare les plateaux, et le courant +limite est atteint pour une tension de 100 volts. Mais il n'en est plus +de mme pour les substances fortement radioactives. Une partie du +rayonnement du radium est constitue par des rayons trs pntrants qui +traversent le condensateur et les plateaux mtalliques, et ne sont +nullement utiliss ioniser l'air entre les plateaux. De plus le +courant limite ne peut pas toujours tre obtenu pour les tensions dont +on dispose; c'est ainsi que, pour le polonium trs actif, le courant est +encore proportionnel la tension entre 100 et 500 volts. Les conditions +exprimentales qui donnent la mesure une signification simple ne sont +donc pas ralises, et, par suite, les nombres obtenus ne peuvent tre +considrs comme donnant la mesure du rayonnement total; ils ne +constituent, ce point de vue, qu'une approximation grossire. + + +_Nature complexe du rayonnement._--Les travaux de divers physiciens (MM. +Becquerel, Meyer et von Schweidler, Giesel, Villard, Rutherford, M. et +Mme Curie) ont montr que le rayonnement des substances radioactives est +un rayonnement trs complexe. Il convient de distinguer trois espces de +rayons que je dsignerai, suivant la notation adopte par M. Rutherford, +par les lettres #a#, #b# et #g#. + +1 Les rayons #a# sont des rayons trs peu pntrants qui semblent +constituer la plus grosse partie de rayonnement. Ces rayons sont +caractriss par les lois suivant lesquelles ils sont absorbs par la +matire. Le champ magntique agit trs faiblement sur ces rayons, et on +les a considrs tout d'abord comme insensibles l'action de ce champ. +Cependant, dans un champ magntique intense, les rayons #a# sont +lgrement dvis; la dviation se produit de la mme manire que dans +le cas des rayons cathodiques, mais le sens de la dviation est +renvers; il est le mme que pour les rayons canaux des tubes de +Crookes. + +2 Les rayons #b# sont des rayons moins absorbables dans leur ensemble +que les prcdents. Ils sont dvis par un champ magntique de la mme +manire et dans le mme sens que les rayons cathodiques. + +3 Les rayons #g# sont des rayons pntrants insensibles l'action du +champ magntique et comparables aux rayons de Rntgen. + +Les rayons d'un mme groupe peuvent avoir un pouvoir de pntration qui +varie dans des limites trs tendues, comme cela a t prouv pour les +rayons #b#. + +Imaginons l'exprience suivante: le radium R est plac au fond d'une +petite cavit profonde creuse dans un bloc de plomb P (_fig._ 4). Un +faisceau de rayons rectiligne et peu panoui s'chappe de la cuve. +Supposons que, dans la rgion qui entoure la cuve, on tablisse un champ +magntique uniforme, trs intense, normal au plan de la figure et dirig +vers l'arrire de ce plan. Les trois groupes de rayons #a#, #b#, #g# se +trouveront spars. Les rayons #g# peu intenses continuent leur trajet +rectiligne sans trace de dviation. Les rayons #b# sont dvis la +faon de rayons cathodiques et dcrivent dans le plan de la figure des +trajectoires circulaires dont le rayon varie dans des limites tendues. +Si la cuve est place sur une plaque photographique AC, la portion BC +de la plaque qui reoit les rayons #b# est impressionne. Enfin, les +rayons #a# forment un faisceau trs intense qui est dvi lgrement et +qui est assez rapidement absorb par l'air. Ces rayons dcrivent, dans +le plan de la figure, une trajectoire dont le rayon de courbure est trs +grand, le sens de la dviation tant l'inverse de celui qui a lieu pour +les rayons #b#. + +[Illustration: Fig. 4.] + +Si l'on recouvre la cuve d'un cran mince en aluminium, (0mm,1 +d'paisseur), les rayons #a# sont en trs grande partie supprims, les +rayons #b# le sont bien moins et les rayons #g# ne semblent pas absorbs +notablement. + +L'exprience que je viens de dcrire n'a pas t ralise sous cette +forme, et l'on verra dans la suite quelles sont les expriences qui +montrent l'action du champ magntique sur les divers groupes de rayons. + + +_Action du champ magntique._--On a vu que les rayons mis par les +substances radioactives ont un grand nombre de proprits communes aux +rayons cathodiques et aux rayons Rntgen. Aussi bien les rayons +cathodiques que les rayons Rntgen ionisent l'air, agissent sur les +plaques photographiques, excitent la fluorescence, n'prouvent pas de +rflexion rgulire. Mais les rayons cathodiques diffrent des rayons +Rntgen en ce qu'ils sont dvis de leur trajet rectiligne par l'action +du champ magntique et en ce qu'ils transportent des charges +d'lectricit ngative. + +Le fait que le champ magntique agit sur les rayons mis par les +substances radioactives a t dcouvert presque simultanment par MM. +Giesel, Meyer et von Schweidler et Becquerel[40]. Ces physiciens ont +reconnu que les rayons des substances radioactives sont dvis par le +champ magntique de la mme faon et dans le mme sens que les rayons +cathodiques; leurs observations se rapportaient aux rayons #b#. + + [40] GIESEL, _Wied. Ann._, 2 novembre 1899.--MEYER et VON SCHWEIDLER, + _Acad. Anzeiger Wien_, 3 et 9 novembre 1899.--BECQUEREL, _Comptes + rendus_, 11 dcembre 1899. + +M. Curie a montr que le rayonnement du radium comporte deux groupes de +rayons bien distincts, dont l'un est facilement dvi par le champ +magntique (rayons #b#) alors que l'autre reste insensible l'action de +ce champ (rayons #a# et #g# dont l'ensemble tait dsign par le nom de +rayons non dviables)[41]. + + [41] P. CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +M. Becquerel n'a pas observ d'mission de rayons genre cathodique par +les chantillons de polonium prpars par nous. C'est, au contraire, sur +un chantillon de polonium, prpar par lui, que M. Giesel a observ +pour la premire fois l'effet du champ magntique. De tous les +chantillons de polonium, prpars par nous, aucun n'a jamais donn lieu + une mission de rayons genre cathodique. + +Le polonium de M. Giesel n'met des rayons genre cathodique que quand il +est rcemment prpar, et il est probable que l'mission est due au +phnomne de radioactivit induite dont il sera question plus loin. + +Voici les expriences qui prouvent qu'une partie du rayonnement du +radium et une partie seulement est constitue par des rayons facilement +dviables (rayons #b#). Ces expriences ont t faites par la mthode +lectrique[42]. + + [42] P. CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +[Illustration: Fig. 5.] + +Le corps radioactif (_fig._ 5) envoie des radiations suivant la +direction AD entre les plateaux P et P'. Le plateau P est maintenu au +potentiel de 500 volts, le plateau P' est reli un lectromtre et +un quartz pizolectrique. On mesure l'intensit du courant qui passe +dans l'air sous l'influence des radiations. On peut volont tablir le +champ magntique d'un lectro-aimant normalement au plan de la figure +dans toute la rgion EEEE. Si les rayons sont dvis, mme faiblement, +ils ne pntrent plus entre les plateaux, et le courant est supprim. +La rgion o passent les rayons est entoure par les masses de plomb B, +B', B" et par les armatures de l'lectro-aimant; quand les rayons sont +dvis, ils sont absorbs par les masses de plomb B et B'. + +Les rsultats obtenus dpendent essentiellement de la distance AD du +corps radiant A l'entre du condensateur en D. Si la distance AD est +assez grande (suprieure 7cm), la plus grande partie (90 pour 100 +environ) des rayons du radium qui arrivent au condensateur sont dvis +et supprims pour un champ de 2500 units. Ces rayons sont des rayons +#b#. Si la distance AD est plus faible que 65mm, une partie moins +importante des rayons est dvie par l'action du champ; cette partie est +d'ailleurs dj compltement dvie par un champ de 2500 units, et la +proportion de rayons supprims n'augmente pas quand on fait crotre le +champ de 2500 7000 units. + +La proportion des rayons non supprims par le champ est d'autant plus +grande que la distance AD entre le corps radiant et le condensateur est +plus petite. Pour les distances faibles les rayons qui peuvent tre +dvis facilement ne constituent plus qu'une trs faible fraction du +rayonnement total. + +Les rayons pntrants sont donc, en majeure partie, des rayons dviables +genre cathodique (rayons #b#). + +Avec le dispositif exprimental qui vient d'tre dcrit, l'action du +champ magntique sur les rayons #a# ne pouvait gure tre observe pour +les champs employs. Le rayonnement trs important, en apparence non +dviable, observ petite distance de la source radiante, tait +constitu par les rayons #a#; le rayonnement non dviable observ +grande distance tait constitu par les rayons #g#. + +Lorsque l'on tamise le faisceau au travers d'une lame absorbante +(aluminium ou papier noir), les rayons qui passent sont presque tous +dvis par le champ, de telle sorte qu' l'aide de l'cran et du champ +magntique presque tout le rayonnement est supprim dans le +condensateur, ce qui reste n'tant alors d qu'aux rayons #g#, dont la +proportion est faible. Quant aux rayons #a#, ils sont absorbs par +l'cran. + +Une lame d'aluminium de 1/100 de millimtre d'paisseur suffit pour +supprimer presque tous les rayons difficilement dviables, quand la +substance est assez loin du condensateur; pour des distances plus +petites (34mm et 51mm), deux feuilles d'aluminium au 1/100 sont +ncessaires pour obtenir ce rsultat. + +On a fait des mesures semblables sur quatre substances radifres +(chlorures ou carbonates) d'activit trs diffrente; les rsultats +obtenus ont t trs analogues. + +On peut remarquer que, pour tous les chantillons, les rayons pntrants +dviables l'aimant (rayons #b#) ne sont qu'une faible partie du +rayonnement total; ils n'interviennent que pour une faible part dans les +mesures o l'on utilise le rayonnement intgral pour produire la +conductibilit de l'air. + +On peut tudier la radiation mise par le polonium par la mthode +lectrique. Quand on fait varier la distance AD du polonium au +condensateur, on n'observe d'abord aucun courant tant que la distance +est assez grande; quand on rapproche le polonium, on observe que, pour +une certaine distance qui tait de 4cm pour l'chantillon tudi, le +rayonnement se fait trs brusquement sentir avec une assez grande +intensit; le courant augmente ensuite rgulirement si l'on continue +rapprocher le polonium, mais le champ magntique ne produit pas d'effet +apprciable dans ces conditions. Il semble que le rayonnement du +polonium soit dlimit dans l'espace et dpasse peine dans l'air une +sorte de gaine entourant la substance sur l'paisseur de quelques +centimtres. + +Il convient de faire des rserves gnrales importantes sur la +signification des expriences que je viens de dcrire. Quand j'indique +la proportion des rayons dvis par l'aimant, il s'agit seulement des +radiations susceptibles d'actionner un courant dans le condensateur. En +employant comme ractif des rayons de Becquerel la fluorescence ou +l'action sur les plaques photographiques, la proportion serait +probablement diffrente, une mesure d'intensit n'ayant gnralement un +sens que pour la mthode de mesures employe. + +Les rayons du polonium sont des rayons du genre #a#. Dans les +expriences que je viens de dcrire, on n'a observ aucun effet du champ +magntique sur ces rayons, mais le dispositif exprimental tait tel +qu'une faible dviation passait inaperue. + +Des expriences faites par la mthode radiographique ont confirm les +rsultats de celles qui prcdent. En employant le radium comme source +radiante, et en recevant l'impression sur une plaque parallle au +faisceau primitif et normale au champ, on obtient la trace trs nette de +deux faisceaux spars par l'action du champ, l'un dvi, l'autre non +dvi. Les rayons #b# constituent le faisceau dvi; les rayons #a# +tant peu dvis se confondent sensiblement avec le faisceau non dvi +des rayons #g#. + + +_Rayons dviables #b#_.--Il rsultait des expriences de MM. Giesel +et de MM. Meyer et von Schweidler que le rayonnement des corps +radioactifs est au moins en partie dvi par un champ magntique, +et que la dviation se fait comme pour les rayons cathodiques. M. +Becquerel a tudi l'action du champ sur les rayons par la mthode +radiographique[43]. Le dispositif exprimental employ tait celui de la +figure 4. Le radium tait plac dans la cuve en plomb P, et cette cuve +tait pose sur la face sensible d'une plaque photographique AC +enveloppe de papier noir. Le tout tait plac entre les ples d'un +lectro-aimant, le champ magntique tant normal au plan de la figure. + + [43] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 206, 372, 810. + +Si le champ est dirig vers l'arrire de ce plan, la partie BC de la +plaque se trouve impressionne par des rayons qui, ayant dcrit des +trajectoires circulaires, sont rabattus sur la plaque et viennent la +couper angle droit. Ces rayons sont des rayons #b#. + +M. Becquerel a montr que l'impression constitue une large bande +diffuse, vritable spectre continu, montrant que le faisceau de rayons +dviables mis par la source est constitu par une infinit de +radiations ingalement dviables. Si l'on recouvre la glatine de la +plaque de divers crans absorbants (papier, verre, mtaux), une portion +du spectre se trouve supprime, et l'on constate que les rayons les plus +dvis par le champ magntique, autrement dit ceux qui donnent la plus +petite valeur du rayon de la trajectoire circulaire, sont le plus +fortement absorbs. Pour chaque cran l'impression sur la plaque ne +commence qu' une certaine distance de la source radiante, cette +distance tant d'autant plus grande que l'cran est plus absorbant. + + +_Charge des rayons dviables._--Les rayons cathodiques sont, comme l'a +montr M. Perrin, chargs d'lectricit ngative[44]. De plus ils +peuvent, d'aprs les expriences de M. Perrin et de M. Lenard[45], +transporter leur charge travers des enveloppes mtalliques runies +la terre et travers des lames isolantes. En tout point, o les rayons +cathodiques sont absorbs, se fait un dgagement continu d'lectricit +ngative. Nous avons constat qu'il en est de mme pour les rayons +dviables #b# du radium. _Les rayons dviables_ #b# _du radium sont +chargs d'lectricit ngative_[46]. + + [44] _Comptes rendus_, t. CXXI, p. 1130. _Annales de Chimie et de + Physique_, t. II, 1897. + + [45] LENARD, _Wied. Ann._, t. LXIV, p. 279. + + [46] M. et Mme CURIE, _Comptes rendus_, 5 mars 1900. + + talons la substance radioactive sur l'un des plateaux d'un + condensateur, ce plateau tant reli mtalliquement la terre; le + second plateau est reli un lectromtre, il reoit et absorbe les + rayons mis par la substance. Si les rayons sont chargs, on doit + observer une arrive continue d'lectricit l'lectromtre. Cette + exprience, ralise dans l'air, ne nous a pas permis de dceler une + charge des rayons, mais l'exprience ainsi faite n'est pas sensible. + L'air entre les plateaux tant rendu conducteur par les rayons, + l'lectromtre n'est plus isol et ne peut accuser que des charges + assez fortes. + + Pour que les rayons #a# ne puissent apporter de trouble dans + l'exprience, on peut les supprimer en recouvrant la source radiante + d'un cran mtallique mince; le rsultat de l'exprience n'est pas + modifi[47]. + + [47] A vrai dire, dans ces expriences, on observe toujours une + dviation l'lectromtre, mais il est facile de se rendre compte que + ce dplacement est un effet de la force lectromotrice de contact qui + existe entre le plateau reli l'lectromtre et les conducteurs + voisins; cette force lectromotrice fait dvier l'lectromtre, grce + la conductibilit de l'air soumis au rayonnement du radium. + +Nous avons sans plus de succs rpt cette exprience dans l'air en +faisant pntrer les rayons dans l'intrieur d'un cylindre de Faraday en +relation avec l'lectromtre[48]. + + [48] Le dispositif du cylindre de Faraday n'est pas ncessaire, mais + il pourrait prsenter quelques avantages dans le cas o il se + produirait une forte diffusion des rayons par les parois frappes. On + pourrait esprer ainsi recueillir et utiliser ces rayons diffuss, + s'il y en a. + +On pouvait dj se rendre compte, d'aprs les expriences qui prcdent, +que la charge des rayons du produit radiant employ tait faible. + +Pour constater un faible dgagement d'lectricit sur le conducteur qui +absorbe les rayons, il faut que ce conducteur soit bien isol +lectriquement; pour obtenir ce rsultat, il est ncessaire de le mettre + l'abri de l'air, soit en le plaant dans un tube avec un vide trs +parfait, soit en l'entourant d'un bon dilectrique solide. C'est ce +dernier dispositif que nous avons employ. + +Un disque conducteur MM (_fig._ 6) est reli par la tige mtallique _t_ + l'lectromtre; disque et tige sont compltement entours de matire +isolante _iiii_; le tout est recouvert d'une enveloppe mtallique EEEE +qui est en communication lectrique avec la terre. Sur l'une des faces +du disque, l'isolant _pp_ et l'enveloppe mtallique sont trs minces. +C'est cette face qui est expose au rayonnement du sel de baryum +radifre R, plac l'extrieur dans une auge en plomb[49]. Les rayons +mis par le radium traversent l'enveloppe mtallique et la lame isolante +_pp_, et sont absorbs par le disque mtallique MM. Celui-ci est alors +le sige d'un dgagement continu et constant d'lectricit ngative que +l'on constate l'lectromtre et que l'on mesure l'aide du quartz +pizolectrique. + + [49] L'enveloppe isolante doit tre parfaitement continue. Toute + fissure remplie d'air allant du conducteur intrieur jusqu' + l'enveloppe mtallique est une cause de courant d aux forces + lectromotrices de contact utilisant la conductibilit de l'air sous + l'action du radium. + +[Illustration: Fig. 6.] + +Le courant ainsi cr est trs faible. Avec du chlorure de baryum +radifre trs actif formant une couche de 2cm2,5 de surface et de +0cm,2 d'paisseur, on obtient un courant de l'ordre de grandeur de +10^{-11} ampre, les rayons utiliss ayant travers, avant d'tre +absorbs par le disque MM, une paisseur d'aluminium de 0mm,01 et une +paisseur d'bonite de 0mm,3. + +Nous avons employ successivement du plomb, du cuivre et du zinc pour le +disque MM, de l'bonite et de la paraffine pour l'isolant; les rsultats +obtenus ont t les mmes. + +Le courant diminue quand on loigne la source radiante R, ou quand on +emploie un produit moins actif. + +Nous avons encore obtenu les mmes rsultats en remplaant le disque MM +par un cylindre de Faraday rempli d'air, mais envelopp extrieurement +par une matire isolante. L'ouverture du cylindre, ferme par la plaque +isolante mince _pp_, tait alors en face de la source radiante. + +Enfin nous avons fait l'exprience inverse, qui consiste placer l'auge +de plomb avec le radium au milieu de la matire isolante et en relation +avec l'lectromtre (_fig._ 7), le tout tant envelopp par l'enceinte +mtallique relie la terre. + +[Illustration: Fig. 7.] + +Dans ces conditions, on observe l'lectromtre que le radium prend une +charge positive et gale en grandeur la charge ngative de la premire +exprience. Les rayons du radium traversent la plaque dilectrique mince +_pp_ et quittent le conducteur intrieur en emportant de l'lectricit +ngative. + +Les rayons #a# du radium n'interviennent pas dans ces expriences, tant +absorbs presque totalement par une paisseur extrmement faible de +matire. La mthode qui vient d'tre dcrite ne convient pas non plus +pour l'tude de la charge des rayons du polonium, ces rayons tant +galement trs peu pntrants. Nous n'avons observ aucun indice de +charge avec du polonium, qui met seulement des rayons #a#; mais, pour +la raison qui prcde, on ne peut tirer de cette exprience aucune +conclusion. + +Ainsi, dans le cas des rayons dviables #b# du radium, comme dans le cas +des rayons cathodiques, les rayons transportent de l'lectricit. Or, +jusqu'ici on n'a jamais reconnu l'existence de charges lectriques non +lies la matire. On est donc amen se servir, dans l'tude de +l'mission des rayons dviables #b# du radium, de la mme thorie que +celle actuellement en usage pour l'tude des rayons cathodiques. Dans +cette thorie balistique, qui a t formule par Sir W. Crookes, puis +dveloppe et complte par M. J.-J. Thompson, les rayons cathodiques +sont constitus par des particules extrmement tnues qui sont lances +partir de la cathode avec une trs grande vitesse, et qui sont charges +d'lectricit ngative. On peut de mme concevoir que le radium envoie +dans l'espace des particules charges ngativement. + +Un chantillon de radium renferm dans une enveloppe solide, mince, +parfaitement isolante, doit se charger spontanment un potentiel trs +lev. Dans l'hypothse balistique le potentiel augmenterait, jusqu' ce +que la diffrence de potentiel avec les conducteurs environnants devnt +suffisante pour empcher l'loignement des particules lectrises mises +et amener leur retour la source radiante. + +Nous avons ralis par hasard l'exprience dont il est question ici. Un +chantillon de radium trs actif tait enferm depuis longtemps dans une +ampoule de verre. Pour ouvrir l'ampoule, nous avons fait avec un couteau + verre un trait sur le verre. A ce moment nous avons entendu nettement +le bruit d'une tincelle, et en observant ensuite l'ampoule la loupe, +nous avons aperu que le verre avait t perfor par une tincelle +l'endroit o il s'tait trouv aminci par le trait. Le phnomne qui +s'est produit l est exactement comparable la rupture du verre d'une +bouteille de Leyde trop charge. + +Le mme phnomne s'est reproduit avec une autre ampoule. De plus, au +moment o l'tincelle a clat, M. Curie qui tenait l'ampoule ressentit +dans les doigts la secousse lectrique due la dcharge. + +Certains verres ont de bonnes proprits isolantes. Si l'on enferme le +radium dans une ampoule de verre scelle et bien isolante, on peut +s'attendre ce que cette ampoule un moment donn se perce +spontanment. + +_Le radium est le premier exemple d'un corps qui se charge spontanment +d'lectricit._ + + +_Action du champ lectrique sur les rayons dviables_ #b# _du +radium_.--Les rayons dviables #b# du radium tant assimils des +rayons cathodiques doivent tre dvis par un champ lectrique de la +mme faon que ces derniers, c'est--dire comme le serait une particule +matrielle charge ngativement et lance dans l'espace avec une grande +vitesse. L'existence de cette dviation a t montre, d'une part, par +M. Dorn[50], d'autre part, par M. Becquerel[51]. + + [50] DORN, _Abh. Halle_, mars 1900. + + [51] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 819. + +Considrons un rayon qui traverse l'espace situ entre les deux plateaux +d'un condensateur. Supposons la direction du rayon parallle aux +plateaux. Quand on tablit entre ces derniers un champ lectrique, le +rayon est soumis l'action de ce champ uniforme sur toute la longueur +du trajet dans le condensateur, soit _l_. En vertu de cette action le +rayon est dvi vers le plateau positif et dcrit un arc de parabole; en +sortant du champ il continue son chemin en ligne droite suivant la +tangente l'arc de parabole au point de sortie. On peut recevoir le +rayon sur une plaque photographique normale sa direction primitive. On +observe l'impression produite sur la plaque quand le champ est nul et +quand le champ a une valeur connue, et l'on dduit de l la valeur de la +dviation #d#, qui est la distance des points, o la nouvelle direction +du rayon et sa direction primitive rencontrent un mme plan normal la +direction primitive. Si _h_ est la distance de ce plan au condensateur, +c'est--dire la limite du champ, on a, par un calcul simple, + + _e_F_l_(_l_/2 + _h_) + #d# = ---------------------, + _mv_^2 + +_m_ tant la masse de la particule en mouvement, _e_ sa charge, _v_ sa +vitesse et F la valeur du champ. + +Les expriences de M. Becquerel lui ont permis de donner une valeur +approche de #d#. + + +_Rapport de la charge la masse pour une particule, charge +ngativement, mise par le radium._--Quand une particule matrielle, +ayant la masse _m_ et la charge ngative _e_, est lance avec une +vitesse _v_ dans un champ magntique uniforme normal sa vitesse +initiale, cette particule dcrit dans un plan normal au champ et passant +par sa vitesse initiale un arc de cercle de rayon #r# tel que, H tant +la valeur du champ, on a la relation + + _m_ + H#r# = ----- _v_. + _e_ + +Si l'on a mesur pour un mme rayon la dviation lectrique #d# et le +rayon de courbure #r# dans un champ magntique, on pourra, de ces deux +expriences, tirer les valeurs du rapport _e_/_m_ de la vitesse _v_. + +Les expriences de M. Becquerel ont fourni une premire indication ce +sujet. Elles ont donn pour le rapport _e_/_m_ une valeur approche +gale 10^7 units lectromagntiques absolues, et pour _v_ une +grandeur gale 1,6 10^{10}. Ces valeurs sont du mme ordre de +grandeur que pour les rayons cathodiques. + +Des expriences prcises ont t faites sur le mme sujet par M. +Kaufmann[52]. Ce physicien a soumis un faisceau trs troit de rayons du +radium l'action simultane d'un champ lectrique et d'un champ +magntique, les deux champs tant uniformes et ayant une mme direction, +normale la direction primitive du faisceau. L'impression produite sur +une plaque normale au faisceau primitif et place au-dessus des limites +du champ par rapport la source prend la forme d'une courbe, dont +chaque point correspond l'un des rayons du faisceau primitif +htrogne. Les rayons les plus pntrants et les moins dviables sont +d'ailleurs ceux dont la vitesse est la plus grande. + +[52] KAUFMANN, _Nachrichten d. k. Gesell. d. Wiss. zu Goettingen_, 1901, +Heft 2. + +Il rsulte des expriences de M. Kaufmann que pour les rayons du radium, +dont la vitesse est notablement suprieure celle des rayons +cathodiques, le rapport _e_/_m_ va en diminuant quand la vitesse +augmente. + +D'aprs les travaux de J.-J. Thomson et de Townsend[53] nous devons +admettre que la particule en mouvement, qui constitue le rayon, possde +une charge _e_ gale celle transporte par un atome d'hydrogne dans +l'lectrolyse, cette charge tant la mme pour tous les rayons. On est +donc conduit conclure que la masse de la particule _m_ va en +augmentant quand la vitesse augmente. + + [53] THOMSON, _Phil. Mag._, t. XLVI, 1898.--TOWNSEND, _Phil. Trans._, + t. CXCV, 1901. + +Or, des considrations thoriques conduisent concevoir que l'inertie +de la particule est prcisment due son tat de charge en mouvement, +la vitesse d'une charge lectrique en mouvement ne pouvant tre modifie +sans dpense d'nergie. Autrement dit, l'inertie de la particule est +d'origine lectromagntique, et la masse de la particule est au moins en +partie une masse apparente ou masse lectromagntique. M. Abraham[54] va +plus loin et suppose que la masse de la particule est entirement une +masse lectromagntique. Si dans cette hypothse on calcule la valeur de +cette masse _m_ pour une vitesse connue _v_, on trouve que _m_ tend vers +l'infini quand _v_ tend vers la vitesse de la lumire, et que _m_ tend +vers une valeur constante quand la vitesse _v_ est trs infrieure +celle de la lumire. Les expriences de M. Kaufmann sont en accord avec +les rsultats de cette thorie dont l'importance est grande, puisqu'elle +permet de prvoir la possibilit d'tablir les bases de la mcanique sur +la dynamique de petits centres matriels chargs en tat de +mouvement[55]. + +[54] ABRAHAM, _Nachrichten d. k. Gesell. d. Wiss. zu Goettingen_, 1902, +Heft 1. + + [55] Quelques dveloppements sur cette question ainsi qu'une tude + trs complte des centres matriels chargs (lectrons ou corpuscules) + et les rfrences des travaux relatifs se trouvent dans la Thse de M. + Langevin. + +Voici les nombres obtenus par M. Kaufmann pour _e_/_m_ et _v_: + + _e_ + ------- + _m_ + units cm + lectromagntiques. _v_ ----. + sec + + 1,865 10^7 0,7 10^10 { pour les rayons + { cathodiques. + 1,31 10^7 2,36 10^10 } + 1,17 2,48 } pour les rayons du + 0,97 2,59 } radium (Kaufmann). + 0,77 2,72 } + 0,63 2,83 } + +M. Kaufmann conclut de la comparaison de ses expriences avec la +thorie, que la valeur limite du rapport _e_/_m_ pour les rayons du +radium de vitesse relativement faible serait la mme que la valeur de +_e_/_m_ pour les rayons cathodiques. + +Les expriences les plus compltes de M. Kaufmann ont t faites avec un +grain minuscule de chlorure de radium pur, que nous avons mis sa +disposition. + +D'aprs les expriences de M. Kaufmann certains rayons #b# du radium +possdent une vitesse trs voisine de celle de la lumire. On comprend +que ces rayons si rapides puissent jouir d'un pouvoir pntrant trs +grand vis--vis de la matire. + + +_Action du champ magntique sur les rayons #a#._--Dans un travail +rcent, M. Rutherford a annonc[56] que, dans un champ magntique ou +lectrique puissant, les rayons #a# du radium sont lgrement dvis +la faon de particules lectrises positivement et animes d'une grande +vitesse. M. Rutherford conclut de ses expriences que la vitesse des +rayons #a# est de l'ordre de grandeur 2,5 10^9 cm/sec et que le +rapport _e_/_m_ pour ces rayons est de l'ordre de grandeur 6 10^3, +soit 10^4 fois plus grand que pour les rayons dviables #b#. On verra +plus loin que ces conclusions de M. Rutherford sont en accord avec les +proprits antrieurement connues du rayonnement #a#, et qu'elles +rendent compte, au moins en partie, de la loi d'absorption de ce +rayonnement. + + [56] RUTHERFORD, _Physik. Zeitschrift_, 15 janvier 1903. + +Les expriences de M. Rutherford ont t confirmes par M. Becquerel. M. +Becquerel a montr, de plus, que les rayons du polonium se comportent +dans un champ magntique comme les rayons #a# du radium et qu'ils +semblent prendre, champ gal, la mme courbure que ces derniers. Il +rsulte aussi des expriences de M. Becquerel que les rayons #a# ne +semblent pas former de spectre magntique, mais se comportent plutt +comme un rayonnement homogne, tous les rayons tant galement +dvis[57]. + + [57] BECQUEREL, _Comptes rendus_ des 26 janvier et 16 fvrier 1903. + +M. Des Coudres a fait une mesure de la dviation lectrique et de la +dviation magntique des rayons #a# du radium dans le vide. Il a trouv +pour la vitesse de ces rayons _v_ = 1,65 10^9 cm/sec et pour le +rapport de la charge la masse _e_/_m_ = 6400 en units +lectromagntiques[58]. La vitesse des rayons #a# est donc environ 20 +fois plus faible que celle de la lumire. Le rapport _e_/_m_ est du mme +ordre de grandeur que celui que l'on trouve pour l'hydrogne dans +l'lectrolyse: _e_/_m_ = 9650. Si donc on admet que la charge de chaque +projectile est la mme que celle d'un atome d'hydrogne dans +l'lectrolyse, on en conclut que la masse de ce projectile est du mme +ordre de grandeur que celle d'un atome d'hydrogne. + + [58] DES COUDRES, _Physik. Zeitschrift._, 1er juin 1903. + +Or nous venons de voir que, pour les rayons cathodiques et pour les +rayons #b# du radium les plus lents, le rapport _e_/_m_ est gal +1,865 10^7; ce rapport est donc environ 2000 fois plus grand que +celui obtenu dans l'lectrolyse. La charge de la particule charge +ngativement tant suppose la mme que celle d'un atome d'hydrogne, sa +masse limite pour les vitesses relativement faibles serait donc environ +2000 fois plus petite que celle d'un atome d'hydrogne. + +Les projectiles qui constituent les rayons #b# sont donc la fois +beaucoup plus petits et anims d'une vitesse plus grande que ceux qui +constituent les rayons #a#. On comprend alors facilement que les +premiers possdent un pouvoir pntrant bien plus grand que les seconds. + + +_Action du champ magntique sur les rayons des autres substances +radioactives._--On vient de voir que le radium met des rayons #a# +assimilables aux rayons canaux, des rayons #b# assimilables aux rayons +cathodiques et des rayons pntrants et non dviables #g#. Le polonium +n'met que des rayons #a#. Parmi les autres substances radioactives, +l'actinium semble se comporter comme le radium, mais l'tude du +rayonnement de ce corps n'est pas encore aussi avance que celle du +rayonnement du radium. Quant aux substances faiblement radioactives, on +sait aujourd'hui que l'uranium et le thorium mettent aussi bien des +rayons #a# que des rayons dviables #b# (Becquerel, Rutherford). + + +_Proportion des rayons dviables_ #b# _dans le rayonnement du +radium_.--Comme je l'ai dj dit, la proportion des rayons #b# va en +augmentant, mesure qu'on s'loigne de la source radiante. Toutefois, +ces rayons ne se montrent jamais seuls, et pour les grandes distances +on observe aussi toujours la prsence de rayons #g#. La prsence de +rayons non dviables trs pntrants dans le rayonnement du radium a +t, pour la premire fois, observe par M. Villard[59]. Ces rayons ne +constituent qu'une faible partie du rayonnement mesur par la mthode +lectrique, et leur prsence nous avait chapp dans nos premires +expriences, de sorte que nous croyions alors tort que le rayonnement + grande distance ne contenait que des rayons dviables. + + [59] VILLARD, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 1010. + +Voici les rsultats numriques obtenus dans des expriences faites par +la mthode lectrique avec un appareil analogue celui de la figure 5. +Le radium n'tait spar du condensateur que par l'air ambiant. Je +dsigne par _d_ la distance de la source radiante au condensateur. En +supposant gal 100 le courant obtenu sans champ magntique pour chaque +distance, les nombres de la deuxime ligne indiquent le courant qui +subsiste quand le champ agit. Ces nombres peuvent tre considrs comme +donnant le pourcentage de l'ensemble des rayons #a# et #g#, la dviation +des rayons #a# n'ayant gure pu tre observe avec le dispositif +employ. + +Aux grandes distances on n'a plus de rayons #a#, et le rayonnement non +dvi est alors du genre #g# seulement. + +Expriences faites petite distance: + + _d_ en centimtres. 3,4 5,1 6,0 6,5 + Pour 100 de rayons non dvis. 74 56 33 11 + +Expriences faites aux grandes distances, avec un produit +considrablement plus actif que celui qui avait servi pour la srie +prcdente: + + _d_ en centimtres. 14 30 53 80 98 124 157 + Pour 100 de rayons dvis. 12 14 17 14 16 14 11 + +On voit, qu' partir d'une certaine distance, la proportion des rayons +non dvis dans le rayonnement est approximativement constante. Ces +rayons appartiennent probablement tous l'espce #g#. Il n'y a pas +tenir compte outre mesure des irrgularits dans les nombres de la +seconde ligne, si l'on envisage que l'intensit totale du courant dans +les deux expriences extrmes tait dans le rapport de 660 10. Les +mesures ont pu tre poursuivies jusqu' une distance de 1m,57 de la +source radiante, et nous pourrions aller encore plus loin actuellement. + +Voici une autre srie d'expriences, dans lesquelles le radium tait +enferm dans un tube de verre trs troit, plac au-dessous du +condensateur et paralllement aux plateaux. Les rayons mis traversaient +une certaine paisseur de verre et d'air, avant d'entrer dans le +condensateur. + + _d_ en centimtres. 2,5 3,3 4,1 5,9 7,5 9,6 11,3 13,9 17,2 + Pour 100 de rayons + non dvies. 33 33 21 16 14 10 9 9 10 + +Comme dans les expriences prcdentes, les nombres de la seconde ligne +tendent vers une valeur constante quand la distance _d_ crot, mais la +limite est sensiblement atteinte pour des distances plus petites que +dans les sries prcdentes, parce que les rayons #a# ont t plus +fortement absorbs par le verre que les rayons #b# et #g#. + +Voici une autre exprience qui montre qu'une lame d'aluminium mince +(paisseur 0mm,01) absorbe principalement les rayons #a#. Le produit +tant plac 5cm du condensateur, on trouve en faisant agir le champ +magntique que la proportion des rayons autres que #b# est de 71 pour +100. Le mme produit tant recouvert de la lame d'aluminium, et la +distance restant la mme, on trouve que le rayonnement transmis est +presque totalement dvi par le champ magntique, les rayons #a# ayant +t absorbs par la lame. On obtient le mme rsultat en employant le +papier comme cran absorbant. + +La plus grosse partie du rayonnement du radium est forme par des rayons +#a# qui sont probablement mis surtout par la couche superficielle de la +matire radiante. Quand on fait varier l'paisseur de la couche de la +matire radiante, l'intensit du courant augmente avec cette paisseur; +l'augmentation n'est pas proportionnelle l'accroissement d'paisseur +pour la totalit du rayonnement; elle est d'ailleurs plus notable sur +les rayons #b# que sur les rayons #a#, de sorte que la proportion de +rayons #b# va en croissant avec l'paisseur de la couche active. La +source radiante tant place une distance de 5cm du condensateur, on +trouve que, pour une paisseur gale 0mm,4 de la couche active, le +rayonnement total est donn par le nombre 28 et la proportion des rayons +#b# est de 29 pour 100. En donnant la couche active l'paisseur de +2mm, soit 5 fois plus grande, on obtient un rayonnement total gal 102 +et une proportion de rayons dviables #b# gale 45 pour 100. Le +rayonnement total qui subsiste cette distance a donc t augment dans +le rapport 3,6 et le rayonnement dviable #b# est devenu environ 5 fois +plus fort. + +Les expriences prcdentes ont t faites par la mthode lectrique. +Quand on opre par la mthode radiographique, certains rsultats +semblent, en apparence, tre en contradiction avec ce qui prcde. Dans +les expriences de M. Villard, un faisceau de rayons du radium soumis +l'action d'un champ magntique tait reu sur une pile de plaques +photographiques. Le faisceau non dviable et pntrant #g# traversait +toutes les plaques et marquait sa trace sur chacune d'elles. Le faisceau +dvi #b# produisait une impression sur la premire plaque seulement. Ce +faisceau paraissait donc ne point contenir de rayons de grande +pntration. + +Au contraire, dans nos expriences, un faisceau qui se propage dans +l'air contient aux plus grandes distances accessibles l'observation +9/10 environ de rayons dviables #b#, et il en est encore de mme, quand +la source radiante est enferme dans une petite ampoule de verre +scelle. Dans les expriences de M. Villard, ces rayons dviables et +pntrants #b# n'impressionnent pas les plaques photographiques places +au del de la premire, parce qu'ils sont en grande partie diffuss dans +tous les sens par le premier obstacle solide rencontr et cessent de +former un faisceau. Dans nos expriences, les rayons mis par le radium +et transmis par le verre de l'ampoule taient probablement aussi +diffuss par le verre, mais l'ampoule tant trs petite, fonctionnait +alors elle-mme comme une source de rayons dviables #b# partant de sa +surface, et nous avons pu observer ces derniers jusqu' une grande +distance de l'ampoule. + +Les rayons cathodiques des tubes de Crookes ne peuvent traverser que des +crans trs minces (crans d'aluminium jusqu' 0mm,01 d'paisseur). Un +faisceau de rayons qui arrive normalement sur l'cran est diffus dans +tous les sens; mais la diffusion est d'autant moins importante que +l'cran est plus mince, et pour des crans trs minces il existe un +faisceau sortant qui est sensiblement le prolongement du faisceau +incident[60]. + + [60] DES COUDRES, _Physik. Zeitschrift_, novembre 1902. + +Les rayons dviables #b# du radium se comportent d'une manire analogue, +mais le faisceau dviable transmis prouve, paisseur d'cran gale, +une modification beaucoup moins profonde. D'aprs les expriences de M. +Becquerel, les rayons #b# trs fortement dviables du radium (ceux dont +la vitesse est relativement faible) sont fortement diffuss par un cran +d'aluminium de 0mm,1 d'paisseur; mais les rayons pntrants et peu +dviables (rayons genre cathodique de grande vitesse) traversent ce +mme cran sans aucune diffusion sensible, et sans que le faisceau +qu'ils constituent soit dform, et cela quelle que soit l'inclinaison +de l'cran par rapport au faisceau. Les rayons #b# de grande vitesse +traversent sans diffusion une paisseur bien plus grande de paraffine +(quelques centimtres), et l'on peut suivre dans celle-ci la courbure du +faisceau produite par le champ magntique. Plus l'cran est pais et +plus sa matire est absorbante, plus le faisceau dviable primitif est +altr, parce que, mesure que l'paisseur de l'cran crot, la +diffusion commence se faire sentir sur de nouveaux groupes de rayons +de plus en plus pntrants. + +L'air produit sur les rayons #b# du radium qui le traversent une +diffusion, qui est trs sensible pour les rayons fortement dviables, +mais qui est cependant bien moins importante que celle qui est due des +paisseurs gales de matires solides traverses. C'est pourquoi les +rayons dviables #b# du radium se propagent dans l'air de grandes +distances. + + +_Pouvoir pntrant du rayonnement des corps radioactifs._--Ds le dbut +des recherches sur les corps radioactifs, on s'est proccup de +l'absorption produite par divers crans sur les rayons mis par ces +substances. J'ai donn dans une premire Note relative ce sujet[61] +plusieurs nombres cits au dbut de ce travail indiquant la pntration +relative des rayons uraniques et thoriques. M. Rutherford a tudi plus +spcialement la radiation uranique[62] et prouv qu'elle tait +htrogne. M. Owens a conclu de mme pour les rayons thoriques[63]. +Quand vint ensuite la dcouverte des substances fortement radioactives, +le pouvoir pntrant de leurs rayons fut aussitt tudi par divers +physiciens (Becquerel, Meyer et von Schweidler, Curie, Rutherford). Les +premires observations mirent en vidence l'htrognit du rayonnement +qui semble tre un phnomne gnral et commun aux substances +radioactives[64]. On se trouve l en prsence de sources, qui mettent +un ensemble de radiations, dont chacune a un pouvoir pntrant qui lui +est propre. La question se complique encore par ce fait, qu'il y a lieu +de rechercher en quelle mesure la nature de la radiation peut se trouver +modifie par le passage travers les substances matrielles et que, par +consquent, chaque ensemble de mesures n'a une signification prcise que +pour le dispositif exprimental employ. + + [61] Mme CURIE, _Comptes rendus_, avril 1898. + + [62] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier 1899. + + [63] OWENS, _Phil. Mag._, octobre 1899. + + [64] BECQUEREL, _Rapports au Congrs de Physique_, 1900.--MEYER et von + SCHWEIDLER, _Comptes rendus de l'Acad. de Vienne_, mars 1900 (_Physik. + Zeitschrift_, t. I, p. 209). + +Ces rserves tant faites, on peut chercher coordonner les diverses +expriences et exposer l'ensemble des rsultats acquis. + +Les corps radioactifs mettent des rayons qui se propagent dans l'air et +dans le vide. La propagation est rectiligne; ce fait est prouv par la +nettet et la forme des ombres fournies par l'interposition de corps, +opaques au rayonnement, entre la source et la plaque sensible ou l'cran +fluorescent qui sert de rcepteur, la source ayant des dimensions +petites par rapport sa distance au rcepteur. Diverses expriences qui +prouvent la propagation rectiligne des rayons mis par l'uranium, le +radium et le polonium ont t faites par M. Becquerel[65]. + + [65] BECQUEREL, _Comptes rendus_, t. CXXX, p. 979 et 1154. + +La distance laquelle les rayons peuvent se propager dans l'air +partir de la source est intressante connatre. Nous avons constat +que le radium met des rayons qui peuvent tre observs dans l'air +plusieurs mtres de distance. Dans certaines de nos mesures lectriques, +l'action de la source sur l'air du condensateur s'exerait une +distance comprise entre 2m et 3m. Nous avons galement obtenu des effets +de fluorescence et des impressions radiographiques des distances du +mme ordre de grandeur. Ces expriences ne peuvent tre faites +facilement qu'avec des sources radioactives trs intenses, parce que, +indpendamment de l'absorption exerce par l'air, l'action sur un +rcepteur donn varie en raison inverse du carr de la distance une +source de petites dimensions. Ce rayonnement, qui se propage grande +distance du radium, comprend aussi bien des rayons genre cathodique que +des rayons non dviables; cependant, les rayons dviables dominent de +beaucoup, d'aprs les expriences que j'ai cites plus haut. Quant la +grosse masse du rayonnement (rayons #a#), elle est, au contraire, +limite dans l'air une distance de 7cm environ de la source. + +J'ai fait quelques expriences avec du radium enferm dans une petite +ampoule de verre. Les rayons qui sortaient de cette ampoule +franchissaient un certain espace d'air et taient reus dans un +condensateur, qui servait mesurer leur pouvoir ionisant par la mthode +lectrique ordinaire. On faisait varier la distance _d_ de la source au +condensateur et l'on mesurait le courant de saturation _i_ obtenu dans +le condensateur. Voici les rsultats d'une des sries de mesures: + + _d cm._ _i._ (_i_ _d_^2) 10^{-3}. + + 10 127 13 + 20 38 15 + 30 17,4 16 + 40 10,5 17 + 50 6,9 17 + 60 4,7 17 + 70 3,8 19 + 100 1,65 17 + +A partir d'une certaine distance, l'intensit du rayonnement varie +sensiblement en raison inverse du carr de la distance au condensateur. + +Le rayonnement du polonium ne se propage dans l'air qu' une distance de +quelques centimtres (4cm 6cm) de la source radiante. + +Si l'on considre l'absorption des radiations par les crans solides, on +constate l encore une diffrence fondamentale entre le radium et le +polonium. Le radium met des rayons capables de traverser une grande +paisseur de matire solide, par exemple quelques centimtres de plomb +ou de verre[66]. Les rayons qui ont travers une grande paisseur d'un +corps solide sont extrmement pntrants, et, pratiquement, on n'arrive +plus, pour ainsi dire, les faire absorber intgralement par quoi que +ce soit. Mais ces rayons ne constituent qu'une faible fraction du +rayonnement total, dont la grosse masse est, au contraire, absorbe par +une faible paisseur de matire solide. + + [66] M. et Mme CURIE, _Rapports au Congrs_ 1900. + +Le polonium met des rayons extrmement absorbables qui ne peuvent +traverser que des crans solides trs minces. + +Voici, titre d'exemple, quelques nombres relatifs l'absorption +produite par une lame d'aluminium d'paisseur gale 0mm,01. Cette lame +tait place au-dessus et presque au contact de la substance. Le +rayonnement direct et celui transmis par la lame taient mesurs par la +mthode lectrique (appareil _fig._ 1); le courant de saturation tait +sensiblement atteint dans tous les cas. Je dsigne par _a_ l'activit de +la substance radiante, celle de l'uranium tant prise comme unit. + + Fraction + du rayonnement + transmise + _a._ par la lame. + + Chlorure de baryum radifre 57 0,32 + Bromure 43 0,30 + Chlorure 1200 0,30 + Sulfate 5000 0,29 + Sulfate 10000 0,32 + Bismuth polonium mtallique 0,22 + Composs d'urane 0,20 + Composs de thorium en couche mince 0,38 + +On voit que des composs radifres de nature et d'activit diffrentes +donnent des rsultats trs analogues, ainsi que je l'ai indiqu dj +pour les composs d'urane et de thorium au dbut de ce travail. On voit +aussi que si l'on considre toute la masse du rayonnement, et pour la +lame absorbante considre, les diverses substances radiantes viennent +se ranger dans l'ordre suivant de pntration dcroissante de leurs +rayons: thorium, radium, polonium, uranium. + +Ces rsultats sont analogues ceux qui ont t publis par M. +Rutherford dans un Mmoire relatif cette question[67]. + + [67] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, juillet 1902. + +M. Rutherford trouve, d'ailleurs, que l'ordre est le mme quand la +substance absorbante est constitue par l'air. Mais il est probable que +cet ordre n'a rien d'absolu et ne se maintiendrait pas indpendamment de +la nature et de l'paisseur de l'cran considr. L'exprience montre, +en effet, que la loi d'absorption est trs diffrente pour le polonium +et le radium et que, pour ce dernier, il y a lieu de considrer +sparment l'absorption des rayons de chacun des trois groupes. + +Le polonium se prte particulirement l'tude des rayons #a#, puisque +les chantillons que nous possdons n'mettent point d'autres rayons. +J'ai fait une premire srie d'expriences avec des chantillons de +polonium extrmement actifs et rcemment prpars. J'ai trouv que les +rayons du polonium sont d'autant plus absorbables, que l'paisseur de +matire qu'ils ont dj traverse est plus grande[68]. Cette loi +d'absorption singulire est contraire celle que l'on connat pour les +autres rayonnements. + + [68] Mme CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +J'ai employ pour cette tude notre appareil de mesures de la +conductibilit lectrique avec le dispositif suivant: + + Les deux plateaux d'un condensateur PP et P'P' (_fig._ 8) sont + horizontaux et abrits dans une bote mtallique BBBB en relation avec + la terre. Le corps actif A, situ dans une bote mtallique paisse + CCCC faisant corps avec le plateau P'P', agit sur l'air du + condensateur au travers d'une toile mtallique T; les rayons qui + traversent la toile sont seuls utiliss pour la production du courant, + le champ lectrique s'arrtant la toile. On peut faire varier la + distance AT du corps actif la toile. Le champ entre les plateaux est + tabli au moyen d'une pile; la mesure + du courant se fait au moyen d'un lectromtre et d'un quartz + pizolectrique. + + [Illustration: Fig. 8] + + En plaant en A sur le corps actif divers crans et en modifiant la + distance AT, on peut mesurer l'absorption des rayons qui font dans + l'air des chemins plus ou moins grands. + +Voici les rsultats obtenus avec le polonium: + +Pour une certaine valeur de la distance AT (4cm et au-dessus), aucun +courant ne passe: les rayons ne pntrent pas dans le condensateur. +Quand on diminue la distance AT, l'apparition des rayons dans le +condensateur se fait d'une manire assez brusque, de telle sorte que, +pour une petite diminution de la distance, on passe d'un courant trs +faible un courant trs notable; ensuite le courant s'accrot +rgulirement quand on continue rapprocher le corps radiant de la +toile T. + +Quand on recouvre la substance radiante d'une lame d'aluminium lamin de +1/100 de millimtre d'paisseur, l'absorption produite par la lame est +d'autant plus forte que la distance AT est plus grande. + +Si l'on place sur la premire lame d'aluminium une deuxime lame +pareille, chaque lame absorbe une fraction du rayonnement qu'elle +reoit, et cette fraction est plus grande pour la deuxime lame que pour +la premire, de telle faon que c'est la deuxime lame qui semble plus +absorbante. + + Dans le Tableau qui suit, j'ai fait figurer: dans la premire ligne, + les distances en centimtres entre le polonium et la toile T; dans la + deuxime ligne, la proportion de rayons pour 100 transmise par une + lame d'aluminium; dans la troisime ligne, la proportion de rayons + pour 100 transmise par deux lames du mme aluminium. + + Distance AT 3,5 2,5 1,9 1,45 0,5 + + Pour 100 de rayons transmis par + une lame 0 0 5 10 25 + + Pour 100 de rayons transmis par + deux lames 0 0 0 5 0,7 + +Dans ces expriences, la distance des plateaux P et P' tait de 3cm. On +voit que l'interposition de la lame d'aluminium diminue l'intensit du +rayonnement en plus forte proportion dans les rgions loignes que dans +les rgions rapproches. + +Cet effet est encore plus marqu que ne l'indiquent les nombres qui +prcdent. Ainsi, la pntration de 25 pour 100, pour la distance 0cm,5, +reprsente la moyenne de pntration pour tous les rayons qui dpassent +cette distance, ceux extrmes ayant une pntration trs faible. Si l'on +ne recueillait que les rayons compris entre 0cm,5 et 1cm, par exemple, +on aurait une pntration plus grande encore. Et, en effet, si l'on +rapproche le plateau P une distance 0cm,5 de P', la fraction du +rayonnement transmise par la lame d'aluminium (pour AT = 0cm,5) est de +47 pour 100 et, travers deux lames, elle est de 5 pour 100 du +rayonnement primitif. + +J'ai fait rcemment une deuxime srie d'expriences avec ces mmes +chantillons de polonium dont l'activit tait considrablement +diminue, l'intervalle de temps qui spare les deux sries d'expriences +tant de 3 ans. + +Dans les expriences anciennes, le polonium tait l'tat de +sous-nitrate; dans celles rcentes il tait l'tat de grains +mtalliques, obtenus par fusion du sous-nitrate avec le cyanure de +potassium. + +J'ai constat que le rayonnement du polonium avait conserv les mmes +caractres essentiels, et j'ai trouv quelques rsultats nouveaux. +Voici, pour diverses valeurs de la distance AT, la fraction du +rayonnement transmise par un cran form par 4 feuilles trs minces +d'aluminium battu superposes: + + Distance AT en centimtres 0 1,5 2,6 + Pour 100 de rayons transmis par l'cran 76 66 39 + +J'ai constat de mme que la fraction du rayonnement absorbe par un +cran donn crot avec l'paisseur de matire qui a dj t traverse +par le rayonnement, mais cela a lieu seulement partir d'une certaine +valeur de la distance AT. Quand cette distance est nulle (le polonium +tant tout contre la toile, en dehors ou en dedans du condensateur), on +observe que, de plusieurs crans identiques superposs, chacun absorbe +la mme fraction du rayonnement qu'il reoit, autrement dit, l'intensit +du rayonnement diminue alors suivant une loi exponentielle en fonction +de l'paisseur de matire traverse, comme cela aurait lieu pour un +rayonnement homogne et transmis par la lame sans changement de nature. + +Voici quelques rsultats numriques relatifs ces expriences: + +Pour une distance AT gale 1cm,5, un cran en aluminium mince transmet +la fraction 0,51 du rayonnement qu'il reoit quand il agit seul, et la +fraction 0,34 seulement du rayonnement qu'il reoit quand il est prcd +par un autre cran pareil lui. + +Au contraire, pour une distance AT gale 0, ce mme cran transmet +dans les deux cas considrs la mme fraction du rayonnement qu'il +reoit et cette fraction est gale 0,71; elle est donc plus grande que +dans le cas prcdent. + +Voici, pour une distance AT gale 0 et pour une succession d'crans +trs minces superposs, des nombres qui indiquent pour chaque cran le +rapport du rayonnement transmis au rayonnement reu: + + Srie Srie + de 9 feuilles de cuivre de 7 feuilles d'aluminium + trs minces. trs minces. + 0,72 0,69 + 0,78 0,94 + 0,75 0,95 + 0,77 0,91 + 0,70 0,92 + + Srie Srie + de 9 feuilles de cuivre de 7 feuilles d'aluminium + trs minces. trs minces. + 0,77 0,93 + 0,69 0,91 + 0,79 + 0,68 + +tant donnes les difficults d'emploi d'crans trs minces et de la +superposition d'crans au contact, les nombres de chaque colonne peuvent +tre considrs comme constants; seul, le premier nombre de la colonne +relative l'aluminium indique une absorption plus forte que celle +indique par les nombres suivants. + +Les rayons #a# du radium se comportent comme les rayons du polonium. On +peut tudier ces rayons peu prs seuls en renvoyant les rayons bien +plus dviables #b# de ct par l'emploi d'un champ magntique; les +rayons #g# semblent, en effet, peu importants par rapport aux rayons +#a#. Toutefois, on ne peut oprer ainsi qu' partir d'une certaine +distance de la source radiante. Voici les rsultats d'une exprience de +ce genre. On mesurait la fraction du rayonnement transmise par une lame +d'aluminium de 0mm,1 d'paisseur; cette lame tait place toujours au +mme endroit, au-dessus et petite distance de la source radiante. On +observait, au moyen de l'appareil de la figure 5, le courant produit +dans le condensateur pour diverses valeurs de la distance AD, en +prsence et en absence de la lame. + + Distance AD 6,0 5,1 3,4 + Pour 100 de rayons transmis par l'aluminium 3 7 24 + +Ce sont encore les rayons qui allaient le plus loin dans l'air qui sont +le plus absorbs par l'aluminium. Il y a donc une grande analogie entre +la partie absorbable #a# du rayonnement du radium et les rayons du +polonium. + +Les rayons dviables #b# et les rayons non dviables pntrants #g# +sont, au contraire, de nature diffrente. Les expriences de divers +physiciens, notamment de MM. Meyer et von Schweidler[69], montrent +clairement que, si l'on considre l'ensemble du rayonnement du radium, +le pouvoir pntrant de ce rayonnement augmente avec l'paisseur de +matire traverse, comme cela a lieu pour les rayons de Rntgen. Dans +ces expriences, les rayons #a# interviennent peine, parce que ces +rayons sont pratiquement supprims par des crans absorbants trs +minces. Ce qui traverse, ce sont, d'une part, les rayons #b# plus ou +moins diffuss, d'autre part, les rayons #g#, qui semblent analogues aux +rayons de Rntgen. + + [69] MEYER et von SCHWEIDLER, _Physik. Zeitschrift_, t. I, p. 209. + +Voici les rsultats de quelques-unes de mes expriences ce sujet: + +Le radium est enferm dans une ampoule de verre. Les rayons qui sortent +de l'ampoule traversent 30cm d'air et sont reus sur une srie de +plaques de verre d'paisseur de 1mm,3 chacune; la premire plaque +transmet 49 pour 100 du rayonnement qu'elle reoit, la deuxime transmet +84 pour 100 du rayonnement qu'elle reoit, la troisime transmet 85 pour +100 du rayonnement qu'elle reoit. + +Dans une autre srie d'expriences, le radium tait enferm dans une +ampoule de verre place 10cm du condensateur qui recevait les rayons. +On plaait sur l'ampoule une srie d'crans de plomb identiques dont +chacun avait une paisseur de 0mm,115. + +Le rapport du rayonnement transmis au rayonnement reu est donn pour +chacune des lames successives par la srie des nombres suivants: + + 0,40 0,60 0,72 0,79 0,89 0,92 0,94 0,94 0,97 + +Pour une srie de 4 crans en plomb dont chacun avait 1mm,5 +d'paisseur, le rapport du rayonnement transmis au rayonnement reu +tait donn pour les lames successives par les nombres suivants: + + 0,09 0,78 0,84 0,82 + +De ces expriences il rsulte que, quand l'paisseur de plomb traverse +crot de 0mm,1 6mm, le pouvoir pntrant du rayonnement va en +augmentant. + +J'ai constat que, dans les conditions exprimentales indiques, un +cran de plomb de 1cm,8 d'paisseur transmet 2 pour 100 du rayonnement +qu'il reoit; un cran de plomb de 5cm,3 d'paisseur transmet encore 0,4 +pour 100 du rayonnement qu'il reoit. J'ai constat galement que le +rayonnement transmis par une paisseur de plomb gale 1mm,5 comprend +une forte proportion de rayons dviables (genre cathodique). Ces +derniers sont donc capables de traverser non seulement de grandes +distances dans l'air, mais aussi des paisseurs notables de substances +solides trs absorbantes telles que le plomb. + +Quand on tudie avec l'appareil de la figure 2 l'absorption exerce par +une lame d'aluminium de 0mm,01 d'paisseur sur l'ensemble du rayonnement +du radium, la lame tant toujours place la mme distance de la +substance radiante, et le condensateur tant plac une distance +variable AD, les rsultats obtenus sont la superposition de ce qui est +d aux trois groupes du rayonnement. Si l'on observe grande distance, +les rayons pntrants dominent et l'absorption est faible; si l'on +observe petite distance, les rayons #a# dominent et l'absorption est +d'autant plus faible qu'on se rapproche plus de la substance; pour une +distance intermdiaire, l'absorption passe par un maximum et la +pntration par un minimum. + + Distance AD 7,1 6,5 6,0 5,1 3,4 + Pour 100 de rayons transmis par + l'aluminium 91 82 58 41 48 + +Toutefois, certaines expriences relatives l'absorption mettent en +vidence une certaine analogie entre les rayons #a# et les rayons +dviables #b#. C'est ainsi que M. Becquerel a trouv que l'action +absorbante d'un cran solide sur les rayons #b# augmente avec la +distance de l'cran la source, de sorte que, si les rayons sont soumis + un champ magntique comme dans la figure 4, un cran plac contre la +source radiante laisse subsister une portion plus grande du spectre +magntique que le mme cran plac sur la plaque photographique. Cette +variation de l'effet absorbant de l'cran avec la distance de cet cran + la source est analogue ce qui a lieu pour les rayons #a#; elle a t +vrifie par MM. Meyer et von Schweidler, qui opraient par la mthode +fluoroscopique; M. Curie et moi nous avons observ le mme fait en nous +servant de la mthode lectrique. Les conditions de production de ce +phnomne n'ont pas encore t tudies. Cependant, quand le radium est +enferm dans un tube de verre et plac assez grande distance d'un +condensateur qui est lui-mme enferm dans une bote d'aluminium mince, +il est indiffrent de placer l'cran contre la source ou contre le +condensateur; le courant obtenu est alors le mme dans les deux cas. + +L'tude des rayons #a# m'avait amene considrer que ces rayons se +comportent comme des projectiles lancs avec une certaine vitesse et qui +perdent de leur force vive en franchissant des obstacles[70]. Ces rayons +jouissent pourtant de la propagation rectiligne comme l'a montr M. +Becquerel dans l'exprience suivante. Le polonium mettant les rayons +tait plac dans une cavit linaire trs troite, creuse dans une +feuille de carton. On avait ainsi une source linaire de rayons. Un fil +de cuivre de 1mm,5 de diamtre tait plac paralllement en face de la +source une distance de 4mm,9. Une plaque photographique tait place +paralllement une distance de 8mm,65 au del. Aprs une pose de 10 +minutes, l'ombre gomtrique du fil tait reproduite d'une faon +parfaite, avec les dimensions prvues et une pnombre trs troite de +chaque ct correspondant bien la largeur de la source. La mme +exprience russit galement bien en plaant contre le fil une double +feuille d'aluminium battu que les rayons sont obligs de traverser. + + [70] Mme CURIE, _Comptes rendus_, 8 janvier 1900. + +Il s'agit donc bien de rayons capables de donner des ombres gomtriques +parfaites. L'exprience avec l'aluminium montre que ces rayons ne sont +pas diffuss en traversant la lame, et que cette lame n'met pas, tout +au moins en quantit importante, des rayons secondaires analogues aux +rayons secondaires des rayons de Rntgen. + +Les rayons #a# sont ceux qui semblent actifs dans la trs belle +exprience ralise dans le _spinthariscope_ de M. Crookes[71]. Cet +appareil se compose essentiellement d'un grain de sel de radium maintenu + l'extrmit d'un fil mtallique en face d'un cran au sulfure de zinc +phosphorescent. Le grain de radium est une trs petite distance de +l'cran (0mm,5, par exemple), et l'on regarde au moyen d'une loupe la +face de l'cran tourne vers le radium. Dans ces conditions l'oeil +aperoit sur l'cran une vritable pluie de points lumineux qui +apparaissent et disparaissent continuellement. L'cran prsente l'aspect +d'un ciel toil. Les points brillants sont plus rapprochs dans les +rgions de l'cran voisines du radium, et dans le voisinage immdiat de +celui-ci la lueur parat continue. Le phnomne ne semble pas altr par +les courants d'air; il se produit dans le vide; un cran mme trs mince +plac entre le radium et l'cran phosphorescent le supprime; il semble +donc bien que le phnomne soit d l'action des rayons #a# les plus +absorbables du radium. + + [71] _Chem. News_, 3 avril 1903. + +On peut imaginer que l'apparition d'un des points lumineux sur l'cran +phosphorescent est provoque par le choc d'un projectile isol. Dans +cette manire de voir, on aurait affaire, pour la premire fois, un +phnomne permettant de distinguer l'action individuelle d'une particule +dont les dimensions sont du mme ordre de grandeur que celles d'un +atome. + +L'aspect des points lumineux est le mme que celui des toiles ou des +objets ultra-microscopiques fortement clairs qui ne produisent pas sur +la rtine des images nettes, mais des taches de diffraction; et ceci est +bien en accord avec la conception que chaque point lumineux extrmement +petit est produit par le choc d'un seul atome. + +Les rayons pntrants non dviables #g# semblent tre de tout autre +nature et semblent analogues aux rayons Rntgen. Rien ne prouve, +d'ailleurs, que des rayons peu pntrants de mme nature ne puissent +exister dans le rayonnement du radium, car ils pourraient tre masqus +par le rayonnement corpusculaire. + +On vient de voir combien le rayonnement des corps radioactifs est un +phnomne complexe. Les difficults de son tude viennent s'augmenter +par cette circonstance, qu'il y a lieu de rechercher si ce rayonnement +prouve de la part de la matire une absorption slective seulement, ou +bien aussi une transformation plus ou moins profonde. + +On ne sait encore que peu de choses relativement cette question. +Toutefois, si l'on admet que le rayonnement du radium comporte la fois +des rayons genre cathodique et des rayons genre Rntgen, on peut +s'attendre ce que ce rayonnement prouve des transformations en +traversant les crans. On sait, en effet: 1 que les rayons cathodiques +qui sortent du tube de Crookes travers une fentre d'aluminium +(exprience de Lenard) sont fortement diffuss par l'aluminium, et que, +de plus, la traverse de l'cran entrane une diminution de la vitesse +des rayons; c'est ainsi que des rayons cathodiques d'une vitesse gale +1,4 10^{10} centimtres perdent 10 pour 100 de leur vitesse en +traversant 0mm,01 d'aluminium[72]; 2 les rayons cathodiques, en +frappant un obstacle, donnent lieu la production de rayons Rntgen; 3 +les rayons Rntgen, en frappant un obstacle solide, donnent lieu une +production de _rayons secondaires_, qui sont en partie des rayons +cathodiques[73]. + + [72] DES COUDRES, _Physik. Zeitschrift_, novembre 1902. + + [73] SAGNAC, _Thse de doctorat_.--CURIE et SAGNAC, _Comptes rendus_, + avril 1900. + +On peut donc, par analogie, prvoir l'existence de tous les phnomnes +prcdents pour les rayons des substances radioactives. + +En tudiant la transmission des rayons du polonium travers un cran +d'aluminium, M. Becquerel n'a observ ni production de rayons +secondaires ni transformation en rayons genre cathodique[74]. + + [74] BECQUEREL, _Rapports au Congrs de Physique_, 1900. + +J'ai cherch mettre en vidence une transformation des rayons du +polonium, en employant la mthode de l'interversion des crans: deux +crans superposs E_{1} et E_{2} tant traverss par les rayons, l'ordre +dans lequel ils sont traverss doit tre indiffrent, si le passage au +travers des crans ne transforme pas les rayons; si, au contraire, +chaque cran transforme les rayons en les transmettant, l'ordre des +crans n'est pas indiffrent. Si, par exemple, les rayons se +transforment en rayons plus absorbables en traversant du plomb, et que +l'aluminium ne produise pas un effet du mme genre avec la mme +importance, alors le systme plomb-aluminium paratra plus opaque que le +systme aluminium-plomb; c'est ce qui a lieu pour les rayons Rntgen. + +Mes expriences indiquent que ce phnomne se produit avec les rayons du +polonium. L'appareil employ tait celui de la figure 8. Le polonium +tait plac dans la bote CCCC et les crans absorbants, ncessairement +trs minces, taient placs sur la toile mtallique T. + + Courant + crans employs. paisseur. observ. + mm + + Aluminium 0,01 } 17,9 + Laiton 0,005 } + Laiton 0,005 } 6,7 + Aluminium 0,01 } + Aluminium 0,01 } 150 + tain 0,005 } + tain 0,005 } 125 + Aluminium 0,01 } + tain 0,005 } 13,9 + Laiton 0,005 } + Laiton 0,005 } 4,4 + tain 0,005 } + +Les rsultats obtenus prouvent que le rayonnement est modifi en +traversant un cran solide. Cette conclusion est d'accord avec les +expriences dans lesquelles, de deux lames mtalliques identiques et +superposes, la premire se montre moins absorbante que la suivante. Il +est probable, d'aprs cela, que l'action transformatrice d'un cran est +d'autant plus grande que cet cran est plus loin de la source. Ce point +n'a pas t vrifi, et la nature de la transformation n'a pas encore +t tudie en dtail. + +J'ai rpt les mmes expriences avec un sel de radium trs actif. Le +rsultat a t ngatif. Je n'ai observ que des variations +insignifiantes dans l'intensit de la radiation transmise lors de +l'interversion de l'ordre des crans. Les systmes d'crans essays ont +t les suivants: + + mm mm + + Aluminium, paisseur 0,55 Platine, paisseur 0,01 + 0,55 Plomb 0,1 + 0,55 tain, paisseur 0,005 + 1,07 Cuivre 0,05 + 0,55 Laiton 0,005 + 1,07 Laiton 0,005 + 0,15 Platine 0,01 + 0,15 Zinc 0,05 + 0,15 Plomb 0,1 + +Le systme plomb-aluminium s'est montr lgrement plus opaque que celui +aluminium-plomb, mais la diffrence n'est pas grande. + +Je n'ai pu mettre ainsi en vidence une transformation notable des +rayons du radium. Cependant, dans diverses expriences radiographiques, +M. Becquerel a observ des effets trs intenses dus aux rayons diffuss +ou secondaires, mis par les crans solides qui recevaient les rayons du +radium. La substance la plus active, au point de vue de ces missions +secondaires, semble tre le plomb. + + +_Action ionisante des rayons du radium sur les liquides isolants._ +--M. Curie a montr que les rayons du radium et les rayons de Rntgen +agissent sur les dilectriques liquides comme sur l'air, en leur +communiquant une certaine conductibilit lectrique[75]. Voici comment +tait dispose l'exprience (_fig._ 9). + +[Illustration: Fig. 9.] + + [75] P. CURIE, _Comptes rendus de l'Acadmie des Sciences_, 17 fvrier + 1902. + +Le liquide exprimenter est plac dans un vase mtallique CDEF, dans +lequel plonge un tube de cuivre mince AB; ces deux pices mtalliques +servent d'lectrodes. Le vase est maintenu un potentiel connu, au +moyen d'une batterie de petits accumulateurs, dont un ple est terre. +Le tube AB est en relation avec l'lectromtre. Lorsqu'un courant +traverse le liquide, on maintient l'lectromtre au zro l'aide d'un +quartz pizolectrique qui donne la mesure du courant. Le tube de +cuivre MNM'N', reli au sol, sert de tube de garde pour empcher le +passage du courant travers l'air. Une ampoule contenant le sel de +baryum radifre peut tre place au fond du tube AB; les rayons agissent +sur le liquide aprs avoir travers le verre de l'ampoule et les parois +du tube mtallique. On peut encore faire agir le radium en plaant +l'ampoule en dessous de la paroi DE. + +Pour agir avec les rayons de Rntgen, on fait arriver ces rayons au +travers de la paroi DE. + +L'accroissement de conductibilit par l'action des rayons du radium ou +des rayons de Rntgen semble se produire pour tous les dilectriques +liquides; mais, pour constater cet accroissement, il est ncessaire que +la conductibilit propre du liquide soit assez faible pour ne pas +masquer l'effet des rayons. + +En oprant avec le radium et les rayons de Rntgen, M. Curie a obtenu +des effets du mme ordre de grandeur. + +Quand on tudie avec le mme dispositif la conductibilit de l'air ou +d'un autre gaz sous l'action des rayons de Becquerel, on trouve que +l'intensit du courant obtenu est proportionnelle la diffrence de +potentiel entre les lectrodes, tant que celle-ci ne dpasse pas +quelques volts; mais pour des tensions plus leves, l'intensit du +courant crot de moins en moins vite, et le courant de saturation est +sensiblement atteint pour une tension de 100 volts. + +Les liquides tudis avec le mme appareil et avec le mme produit +radiant trs actif se comportent diffremment; l'intensit du courant +est proportionnelle la tension quand celle-ci varie entre 0 et 450 +volts, et cela mme quand la distance des lectrodes ne dpasse pas 6mm. +On peut alors considrer la _conductivit_ provoque dans divers +liquides par le rayonnement d'un sel de radium agissant dans les mmes +conditions. + +Les nombres du Tableau suivant multipli par 10^{-14} donnent la +conductivit en mhos (inverse d'ohm) pour 1cm3: + + Sulfure de carbone 20 + ther de ptrole 15 + Amylne 14 + Chlorure de carbone 8 + Benzine 4 + Air liquide 1,3 + Huile de vaseline 1,6 + +On peut cependant supposer que les liquides et les gaz se comportent +d'une faon analogue, mais que, pour les liquides, le courant reste +proportionnel la tension jusqu' une limite bien plus leve que pour +les gaz. On pouvait, par analogie avec ce qui a lieu pour les gaz, +chercher abaisser la limite de proportionnalit en employant un +rayonnement beaucoup plus faible. L'exprience a vrifi cette +prvision; le produit radiant employ tait 150 fois moins actif que +celui qui avait servi pour les premires expriences. Pour des tensions +de 50, 100, 200, 400 volts, les intensits du courant taient +reprsentes respectivement par les nombres 109, 185, 255, 335. La +proportionnalit ne se maintient plus, mais le courant varie encore +fortement quand on double la diffrence de potentiel. + +Quelques-uns des liquides examins sont des isolants peu prs +parfaits, quand ils sont maintenus temprature constante, et qu'ils +sont l'abri de l'action des rayons. Tels sont: l'air liquide, l'ther +de ptrole, l'huile de vaseline, l'amylne. Il est alors trs facile +d'tudier l'effet des rayons. L'huile de vaseline est beaucoup moins +sensible l'action des rayons que l'ther de ptrole. Il convient +peut-tre de rapprocher ce fait de la diffrence de volatilit qui +existe entre ces deux hydrocarbures. L'air liquide qui a bouilli pendant +quelque temps dans le vase d'exprience est plus sensible l'action des +rayons que celui que l'on vient d'y verser; la conductivit produite par +les rayons est de 1/4 plus grande dans le premier cas. M. Curie a tudi +sur l'amylne et sur l'ther de ptrole l'action des rayons aux +tempratures de +10 et de -17. La conductivit due au rayonnement +diminue de 1/10 seulement de sa valeur, quand on passe de 10 -17. + +Dans les expriences o l'on fait varier la temprature du liquide on +peut soit maintenir le radium la temprature ambiante, soit le porter + la mme temprature que le liquide; on obtient le mme rsultat dans +les deux cas. Cela tient ce que le rayonnement du radium ne varie pas +avec la temprature, et conserve encore la mme valeur mme la +temprature de l'air liquide. Ce fait a t vrifi directement par des +mesures. + + +_Divers effets et applications de l'action ionisante des rayons mis par +les substances radioactives._--Les rayons des nouvelles substances +radioactives ionisent l'air fortement. On peut, par l'action du radium, +provoquer facilement _la condensation de la vapeur d'eau sursature_, +absolument comme cela a lieu par l'action des rayons cathodiques et des +rayons Rntgen. + +Sous l'influence des rayons mis par les substances radioactives +nouvelles, la _distance explosive entre deux conducteurs mtalliques +pour une diffrence de potentiel donne se trouve augmente_; autrement +dit, le passage de l'tincelle est facilit par l'action des rayons. Ce +phnomne est d l'action des rayons les plus pntrants. Si, en +effet, on entoure le radium d'une enveloppe en plomb de 2cm, l'action du +radium sur l'tincelle n'est pas considrablement affaiblie, alors que +le rayonnement qui traverse n'est qu'une trs faible fraction du +rayonnement total. + +En rendant conducteur, par l'action des substances radioactives, l'air +au voisinage de deux conducteurs mtalliques, dont l'un est reli au sol +et l'autre un lectromtre bien isol, on voit l'lectromtre prendre +une dviation permanente, qui permet de mesurer la force lectromotrice +de la pile forme par l'air et les deux mtaux (force lectromotrice de +contact des deux mtaux, quand ils sont spars par l'air). Cette +mthode de mesures a t employe par lord Kelwin et ses lves, la +substance radiante tant l'uranium[76]; une mthode analogue avait t +antrieurement employe par M. Perrin qui utilisait l'action ionisante +des rayons Rntgen[77]. + + [76] LORD KELWIN, BEATTIE et SMOLAN, _Nature_, 1897. + + [77] PERRIN, _Thse de doctorat_. + +On peut se servir des substances radioactives dans l'tude de +l'lectricit atmosphrique. La substance active est enferme dans une +petite bote en aluminium mince, fixe l'extrmit d'une tige +mtallique en relation avec l'lectromtre. L'air est rendu conducteur +au voisinage de l'extrmit de la tige, et celle-ci prend le potentiel +de l'air qui l'entoure. Le radium remplace ainsi avec avantage les +flammes ou les appareils coulement d'eau de lord Kelwin, gnralement +employs jusqu' prsent dans l'tude de l'lectricit atmosphrique[78]. + + [78] PAULSEN, _Rapports au Congrs de Physique_, 1900.--WITKOWSKI, + _Bulletin de l'Acadmie des Sciences de Cracovie_, janvier 1902. + +_Effets de fluorescence, effets lumineux._--Les rayons mis par les +nouvelles substances radioactives provoquent la fluorescence de certains +corps. M. Curie et moi, nous avons tout d'abord dcouvert ce phnomne +en faisant agir le polonium au travers d'une feuille d'aluminium sur une +couche de platinocyanure de baryum. La mme exprience russit encore +plus facilement avec du baryum radifre suffisamment actif. Quand la +substance est fortement radioactive, la fluorescence produite est trs +belle. + +Un grand nombre de substances sont susceptibles de devenir +phosphorescentes ou fluorescentes par l'action des rayons de Becquerel. +M. Becquerel a tudi l'action sur les sels d'urane, le diamant, la +blende, etc. M. Bary a montr que les sels des mtaux alcalins et +alcalino-terreux, qui sont tous fluorescents sous l'action des rayons +lumineux et des rayons Rntgen, sont galement fluorescents sous +l'action des rayons du radium[79]. On peut galement observer la +fluorescence du papier, du coton, du verre, etc., au voisinage du +radium. Parmi les diffrentes espces de verre, le verre de Thuringe est +particulirement lumineux. Les mtaux ne semblent pas devenir lumineux. + + [79] BARY, _Comptes rendus_, t. CXXX, 1900, p. 776. + +Le platinocyanure de baryum convient le mieux quand on veut tudier le +rayonnement des corps radioactifs par la mthode fluoroscopique. On peut +suivre l'effet des rayons du radium des distances suprieures 2m. +Le sulfure de zinc phosphorescent est rendu extrmement lumineux, mais +ce corps a l'inconvnient de conserver la luminosit pendant quelque +temps, aprs que l'action des rayons a t supprime. + +On peut observer la fluorescence produite par le radium quand l'cran +fluorescent est spar du radium par des crans absorbants. Nous avons +pu observer l'clairement d'un cran au platinocyanure de baryum +travers le corps humain. Cependant, l'action est incomparablement plus +intense, quand l'cran est plac tout contre le radium et qu'il n'en est +spar par aucun cran solide. Tous les groupes de rayons semblent +capables de produire la fluorescence. + +Pour observer l'action du polonium il est ncessaire de mettre la +substance tout prs de l'cran fluorescent sans interposition d'cran +solide, ou tout au moins avec interposition d'un cran trs mince +seulement. + +La luminosit des substances fluorescentes exposes l'action des +substances radioactives baisse avec le temps. En mme temps la substance +fluorescente subit une transformation. En voici quelques exemples: + +Les rayons du radium transforment le platinocyanure de baryum en une +varit brune moins lumineuse (action analogue celle produite par les +rayons Rntgen et dcrite par M. Villard). Ils altrent galement le +sulfate d'uranyle et de potassium en le faisant jaunir. Le +platinocyanure de baryum transform est rgnr partiellement par +l'action de la lumire. Plaons le radium au-dessous d'une couche de +platinocyanure de baryum tale sur du papier, le platinocyanure devient +lumineux; si l'on maintient le systme dans l'obscurit, le +platinocyanure s'altre, et sa luminosit baisse considrablement. Mais, +exposons le tout la lumire; le platinocyanure est partiellement +rgnr, et si l'on reporte le tout dans l'obscurit, la luminosit +reparat assez forte. On a donc, au moyen d'un corps fluorescent et d'un +corps radioactif, ralis un systme qui fonctionne comme un corps +phosphorescent longue dure de phosphorescence. + +Le verre, qui est rendu fluorescent par l'action du radium, se colore en +brun ou en violet. En mme temps, il devient moins fluorescent. Si l'on +chauffe ce verre ainsi altr, il se dcolore et, en mme temps que la +dcoloration se produit, le verre met de la lumire. Aprs cela le +verre a repris la proprit d'tre fluorescent au mme degr qu'avant la +transformation. + +Le sulfure de zinc qui a t expos l'action du radium pendant un +temps suffisant s'puise peu peu et perd la facult d'tre +phosphorescent, soit sous l'action du radium, soit sous celle de la +lumire. + +Le diamant est rendu phosphorescent par l'action du radium et peut tre +distingu ainsi des imitations en strass, dont la luminosit est trs +faible. + +Tous les composs de baryum radifre _sont spontanment lumineux_[80]. +Les sels halodes, anhydres et secs, mettent une lumire +particulirement intense. Cette luminosit ne peut tre vue la grande +lumire du jour, mais on la voit facilement dans la demi-obscurit ou +dans une pice claire la lumire du gaz. La lumire mise peut tre +assez forte pour que l'on puisse lire en s'clairant avec un peu de +produit dans l'obscurit. La lumire mise mane de toute la masse du +produit, tandis que, pour un corps phosphorescent ordinaire, la lumire +mane surtout de la partie de la surface qui a t claire. A l'air +humide les produits radifres perdent en grande partie leur luminosit, +mais ils la reprennent par desschement (Giesel). La luminosit semble +se conserver. Au bout de plusieurs annes aucune modification sensible +ne semble s'tre produite dans la luminosit de produits faiblement +actifs, gards en tubes scells l'obscurit. Avec du chlorure de +baryum radifre, trs actif et trs lumineux, la lumire change de +teinte au bout de quelques mois; elle devient plus violace et +s'affaiblit beaucoup; en mme temps le produit subit certaines +transformations; en redissolvant le sel dans l'eau et en le schant +nouveau, on obtient la luminosit primitive. + + [80] CURIE, _Soc. de Physique_, 3 mars 1899.--GIESEL, _Wied. Ann._, t. + LXIX, p. 91. + +Les solutions de sels de baryum radifres, qui contiennent une forte +proportion de radium, sont galement lumineuses; on peut observer ce +fait en plaant la solution dans une capsule de platine qui, n'tant pas +lumineuse elle-mme, permet d'apercevoir la luminosit faible de la +solution. + +Quand une solution de sel de baryum radifre contient des cristaux qui +s'y sont dposs, ces cristaux sont lumineux au sein de la solution, et +ils le sont bien plus que la solution elle-mme, de sorte que, dans ces +conditions, ils semblent seuls lumineux. + +M. Giesel a prpar du platinocyanure de baryum radifre. Quand ce sel +vient de cristalliser, il a l'aspect du platinocyanure de baryum +ordinaire, et il est trs lumineux. Mais peu peu le sel se colore +spontanment et prend une teinte brune, en mme temps que les cristaux +deviennent dichroques. A cet tat, le sel est bien moins lumineux, +quoique sa radioactivit ait augment[81]. Le platinocyanure de radium, +prpar par M. Giesel, s'altre encore bien plus rapidement. + + [81] GIESEL, _Wied. Ann._, t. LXIX, p. 91. + +Les composs de radium constituent le premier exemple de substances +spontanment lumineuses. + + +_Dgagement de chaleur par les sels de radium._--Tout rcemment MM. +Curie et Laborde ont trouv que _les sels de radium sont le sige d'un +dgagement de_ _chaleur spontan et continu_[82]. Ce dgagement de +chaleur a pour effet de maintenir les sels de radium une temprature +plus leve que la temprature ambiante; l'excs de temprature dpend +d'ailleurs de l'isolement thermique de la substance. Cet excs de +temprature peut tre mis en vidence par une exprience grossire faite +au moyen de deux thermomtres mercure ordinaires. On utilise deux +vases isolateurs thermiques vide, identiques entre eux. Dans l'un des +vases on place une ampoule de verre contenant 7dg de bromure de +radium pur; dans le deuxime vase on place une autre ampoule de verre +toute pareille qui contient une substance inactive quelconque, par +exemple du chlorure de baryum. La temprature de chaque enceinte est +indique par un thermomtre dont le rservoir est plac au voisinage +immdiat de l'ampoule. L'ouverture des isolateurs est ferme par du +coton. Quand l'quilibre de temprature est tabli, le thermomtre qui +se trouve dans le mme vase que le radium indique constamment une +temprature suprieure celle indique par l'autre thermomtre; l'excs +de temprature observ tait de 3. + + [82] CURIE et LABORDE, _Comptes rendus_, 16 mars 1903. + +On peut valuer la quantit de chaleur dgage par le radium l'aide du +calorimtre glace de Bunsen. En plaant dans ce calorimtre une +ampoule de verre qui contient le sel de radium, on constate un apport +continu de chaleur qui s'arrte ds qu'on loigne le radium. La mesure +faite avec un sel de radium prpar depuis longtemps indique que chaque +gramme de radium dgage environ 80 petites calories pendant chaque +heure. Le radium dgage donc pendant une heure une quantit de chaleur +suffisante pour fondre son poids de glace, et un atome gramme (225g) de +radium dgagerait en une heure 18000cal, soit une quantit de chaleur +comparable celle qui est produite par la combustion d'un atome gramme +(1g) d'hydrogne. Un dbit de chaleur aussi considrable ne saurait +tre expliqu par aucune raction chimique ordinaire, et cela d'autant +plus que l'tat du radium semble rester le mme pendant des annes. On +pourrait penser que le dgagement de chaleur est d une transformation +de l'atome de radium lui-mme, transformation ncessairement trs lente. +S'il en tait ainsi, on serait amen conclure que les quantits +d'nergie mises en jeu dans la formation et dans la transformation des +atomes sont considrables et dpassent tout ce qui nous est connu. + +On peut encore valuer la chaleur dgage par le radium diverses +tempratures en l'utilisant pour faire bouillir un gaz liqufi et en +mesurant le volume du gaz qui se dgage. On peut faire cette exprience +avec du chlorure de mthyle ( -21). L'exprience a t faite par MM. +Dewar et Curie avec l'oxygne liquide ( -180) et avec l'hydrogne +liquide ( -252). Ce dernier corps convient particulirement bien pour +raliser l'exprience. Une prouvette A, entoure d'un isolateur +thermique vide, contient de l'hydrogne liquide H (_fig._ 10); elle +est munie d'un tube de dgagement _t_ qui permet de recueillir le gaz +dans une prouvette gradue E remplie d'eau. L'prouvette A et son +isolateur plongent dans un bain d'hydrogne liquide H'. Dans ces +conditions aucun dgagement gazeux ne se produit dans l'prouvette A. +Lorsque l'on introduit, dans l'hydrogne liquide contenu dans cette +prouvette, une ampoule qui contient 7dg de bromure de radium, il se +fait un dgagement continu de gaz, et l'on recueille 73cm3 de gaz +par minute. + +[Illustration: Fig. 10.] + +Un sel de radium solide qui vient d'tre prpar dgage une quantit de +chaleur relativement faible; mais ce dbit de chaleur augmente +continuellement et tend vers une valeur dtermine qui n'est pas encore +tout fait atteinte au bout d'un mois. Quand on dissout dans l'eau un +sel de radium et qu'on enferme la solution en tube scell, la quantit +de chaleur dgage par la solution est d'abord faible; elle augmente +ensuite et tend devenir constante au bout d'un mois; le dbit de +chaleur est alors le mme que celui d au mme sel l'tat solide. + +Quand on a mesur l'aide du calorimtre Bunsen la chaleur dgage par +un sel de radium contenu dans une ampoule de verre, certains rayons +pntrants du radium traversent l'ampoule et le calorimtre sans y tre +absorbs. Pour voir si ces rayons emportent une quantit d'nergie +apprciable, on peut refaire une mesure en entourant l'ampoule d'une +feuille de plomb de 2mm d'paisseur; on trouve que, dans ces conditions, +le dgagement de chaleur est augment de 4 pour 100 environ de sa +valeur; l'nergie mise par le radium sous forme de rayons pntrants +n'est donc nullement ngligeable. + + +_Effets chimiques produits par les nouvelles substances radioactives. +Colorations._--Les radiations mises par les substances fortement +radioactives sont susceptibles de provoquer certaines transformations, +certaines ractions chimiques. Les rayons mis par les produits +radifres exercent des actions colorantes sur le verre et la +porcelaine[83]. + + [83] M. et Mme CURIE, _Comptes rendus_, t. CXXIX, novembre 1899, p. + 823. + +La coloration du verre, gnralement brune ou violette, est trs +intense; elle se produit dans la masse mme du verre, elle persiste +aprs l'loignement du radium. Tous les verres se colorent en un temps +plus ou moins long, et la prsence du plomb n'est pas ncessaire. Il +convient de rapprocher ce fait de celui, observ rcemment, de la +coloration des verres des tubes vide producteurs des rayons de Rntgen +aprs un long usage. + +M. Giesel a montr que les sels halodes cristalliss des mtaux +alcalins (sel gemme, sylvine) se colorent sous l'influence du radium, +comme sous l'action des rayons cathodiques. M. Giesel montre que l'on +obtient des colorations du mme genre en faisant sjourner les sels +alcalins dans la vapeur de sodium[84]. + + [84] GIESEL, _Soc. de Phys. allemande_, janvier 1900. + +J'ai tudi la coloration d'une collection de verres de composition +connue, qui m'a t obligeamment prte cet effet par M. Le Chatelier. +Je n'ai pas observ de grande varit dans la coloration. Elle est +gnralement violette, jaune, brune ou grise. Elle semble lie la +prsence des mtaux alcalins. + +Avec les sels alcalins purs cristalliss on obtient des colorations plus +varies et plus vives; le sel, primitivement blanc, devient bleu, vert, +jaune brun, etc. + +M. Becquerel a montr que le phosphore blanc est transform en phosphore +rouge par l'action du radium. + +Le papier est altr et color par l'action du radium. Il devient +fragile, s'effrite et ressemble enfin une passoire crible de trous. + +Dans certaines circonstances il y a production d'ozone dans le voisinage +de composs trs actifs. Les rayons qui sortent d'une ampoule scelle, +renfermant du radium, ne produisent pas d'ozone dans l'air qu'ils +traversent. Au contraire, une forte odeur d'ozone se dgage quand on +ouvre l'ampoule. D'une manire gnrale l'ozone se produit dans l'air, +quand il y a communication directe entre celui-ci et le radium. La +communication par un conduit mme extrmement troit est suffisante; il +semble que la production d'ozone soit lie la propagation de la +radioactivit induite, dont il sera question plus loin. + +Les composs radifres semblent s'altrer avec le temps, sans doute sous +l'action de leur propre radiation. On a vu plus haut que les cristaux de +chlorure de baryum radifres qui sont incolores au moment du dpt +prennent peu peu une coloration tantt jaune ou orange, tantt rose; +cette coloration disparat par la dissolution. Le chlorure de baryum +radifre dgage des composs oxygns du chlore: le bromure dgage du +brome. Ces transformations lentes s'affirment gnralement quelque temps +aprs la prparation du produit solide, lequel, en mme temps, change +d'aspect et de couleur, en prenant une teinte jaune ou violace. La +lumire mise devient aussi plus violace. + +Les sels de radium purs semblent prouver les mmes transformations que +ceux qui contiennent du baryum. Toutefois les cristaux de chlorure, +dposs en solution acide, ne se colorent pas sensiblement pendant un +temps qui est suffisant, pour que les cristaux de chlorure de baryum +radifres, riches en radium, prennent une coloration intense. + + +_Dgagement de gaz en prsence des sels de radium._--Une solution de +bromure de radium dgage des gaz d'une manire continue[85]. Ces gaz +sont principalement de l'hydrogne et de l'oxygne, et la composition du +mlange est voisine de celle de l'eau; on peut admettre qu'il y a +dcomposition de l'eau en prsence du sel de radium. + + [85] GIESEL, _Ber._, 1903, p. 347.--RAMSAY et SODDY, _Phys. + Zeitschr._, 15 septembre 1903. + +Les sels solides de radium (chlorure, bromure) donnent aussi lieu un +dgagement continu de gaz. Ces gaz remplissent les pores du sel solide +et se dgagent assez abondamment quand on dissout le sel. On trouve dans +le mlange gazeux de l'hydrogne, de l'oxygne, de l'acide carbonique, +de l'hlium; le spectre des gaz prsente aussi quelques raies +inconnues[86]. + + [86] RAMSAY et SODDY, _loc. cit._ + +On peut attribuer des dgagements gazeux deux accidents qui se sont +produits dans les expriences de M. Curie. Une ampoule de verre mince +scelle, remplie presque compltement par du bromure de radium solide et +sec, a fait explosion deux mois aprs la fermeture sous l'effet d'un +faible chauffement; l'explosion tait probablement due la pression du +gaz intrieur. Dans une autre exprience une ampoule contenant du +chlorure de radium prpar depuis longtemps communiquait avec un +rservoir d'assez grand volume dans lequel on maintenait un vide trs +parfait. L'ampoule ayant t soumise un chauffement assez rapide vers +300, le sel fit explosion; l'ampoule fut brise, et le sel fut projet + distance; il ne pouvait y avoir de pression notable dans l'ampoule au +moment de l'explosion. L'appareil avait d'ailleurs t soumis un essai +de chauffage dans les mmes conditions en l'absence du sel de radium, et +aucun accident ne s'tait produit. + +Ces expriences montrent qu'il y a danger chauffer du sel de radium +prpar depuis longtemps et qu'il y a aussi danger conserver pendant +longtemps du radium en tube scell. + + +_Production de thermoluminescence._--Certains corps, tels que la +fluorine, deviennent lumineux quand on les chauffe; ils sont +thermoluminescents; leur luminosit s'puise au bout de quelque temps; +mais la facult de devenir de nouveau lumineux par la chaleur est +restitue ces corps par l'action d'une tincelle et aussi par l'action +du radium. Le radium peut donc restituer ces corps leurs proprits +thermoluminescentes[87]. Lors de la chauffe la fluorine prouve une +transformation qui est accompagne d'une mission de lumire. Quand la +fluorine est ensuite soumise l'action du radium, une transformation se +refait en sens inverse, et elle est encore accompagne d'une mission de +lumire. + + [87] BECQUEREL, _Rapports au Congrs de Physique_, 1900. + +Un phnomne absolument analogue se produit pour le verre expos aux +rayons du radium. L aussi une transformation se produit dans le verre, +pendant qu'il est lumineux sous l'action des rayons du radium; cette +transformation est mise en vidence par la coloration qui apparat et +augmente progressivement. Quand on chauffe ensuite le verre ainsi +modifi, la transformation inverse se produit, la coloration disparat, +et ce phnomne est accompagn de production de lumire. Il parat fort +probable qu'il y a l une modification de nature chimique, et la +production de lumire est lie cette modification. Ce phnomne +pourrait tre gnral. Il pourrait se faire que la production de +fluorescence par l'action du radium et la luminosit des substances +radifres fussent ncessairement lies un phnomne de transformation +chimique ou physique de la substance qui met la lumire. + + +_Radiographies._--L'action radiographique des nouvelles substances +radioactives est trs intense. Toutefois la manire d'oprer doit tre +trs diffrente avec le polonium et le radium. Le polonium n'agit qu' +trs petite distance, et son action est considrablement affaiblie par +des crans solides; il est facile de la supprimer pratiquement au moyen +d'un cran peu pais (1mm de verre). Le radium agit des distances +considrablement plus grandes. L'action radiographique des rayons du +radium s'observe plus de 2m de distance dans l'air, et cela mme quand +le produit radiant est enferm dans une ampoule de verre. Les rayons qui +agissent dans ces conditions appartiennent aux groupes #b# et #g#. +Grce aux diffrences qui existent entre la transparence de diverses +matires pour les rayons, on peut, comme avec les rayons Rntgen, +obtenir des radiographies de divers objets. Les mtaux sont, en gnral, +opaques, sauf l'aluminium qui est trs transparent. Il n'existe pas de +diffrence de transparence notable entre les chairs et les os. On peut +oprer grande distance et avec des sources de trs petites dimensions; +on a alors des radiographies trs fines. Il est trs avantageux, pour la +beaut des radiographies, de renvoyer les rayons #b# de ct, au moyen +d'un champ magntique, et de n'utiliser que les rayons #g#. Les rayons +#b#, en traversant l'objet radiographier, prouvent, en effet, une +certaine diffusion et occasionnent un certain flou. En les supprimant, +on est oblig d'employer des temps de pose plus grands, mais les +rsultats sont meilleurs. La radiographie d'un objet, tel qu'un +porte-monnaie, demande un jour avec une source radiante constitue par +quelques centigrammes de sel de radium, enferm dans une ampoule de +verre et plac 1m de la plaque sensible, devant laquelle se trouve +l'objet. Si la source est 20cm de distance de la plaque, le mme +rsultat est obtenu en une heure. Au voisinage immdiat de la source +radiante, une plaque sensible est instantanment impressionne. + +[Illustration: Fig. 11. + +Radiographie obtenue avec les rayons du radium.] + + +_Effets physiologiques._--Les rayons du radium exercent une action sur +l'piderme. Cette action a t observe par M. Walkhoff et confirme par +M. Giesel, puis par MM. Becquerel et Curie[88]. + + [88] WALKHOFF, _Phot. Rundschau_, octobre 1900.--GIESEL, _Berichte + d. deutsch. chem. Gesell._, t. XXIII.--BECQUEREL et CURIE, _Comptes + rendus_, t. CXXXII, p. 1289. + +Si l'on place sur la peau une capsule en cellulod ou en caoutchouc +mince renfermant un sel de radium trs actif et qu'on l'y laisse +pendant quelque temps, une rougeur se produit sur la peau, soit de +suite, soit au bout d'un temps qui est d'autant plus long que l'action a +t plus faible et moins prolonge; cette tache rouge apparat +l'endroit qui a t expos l'action; l'altration locale de la peau se +manifeste et volue comme une brlure. Dans certains cas il se forme une +ampoule. Si l'exposition a t prolonge, il se produit une ulcration +trs longue gurir. Dans une exprience, M. Curie a fait agir sur son +bras un produit radiant relativement peu actif pendant 10 heures. La +rougeur se manifesta de suite, et il se forma plus tard une plaie qui +mit 4 mois gurir. L'piderme a t dtruit localement, et n'a pu se +reconstituer l'tat sain que lentement et pniblement avec formation +d'une cicatrice trs marque. Une brlure au radium avec exposition +d'une demi-heure apparut au bout de 15 jours, forma une ampoule et +gurit en 15 jours. Une autre brlure, faite avec une exposition de 8 +minutes seulement, occasionna une tache rouge qui apparut au bout de 2 +mois seulement et son effet fut insignifiant. + +L'action du radium sur la peau peut se produire travers les mtaux, +mais elle est affaiblie. Pour se garantir de l'action, il faut viter de +garder longtemps le radium sur soi autrement qu'envelopp dans une +feuille de plomb. + +L'action du radium sur la peau a t tudie par M. le Dr Danlos, +l'hpital Saint-Louis, comme procd de traitement de certaines maladies +de la peau, procd comparable au traitement par les rayons Rntgen ou +la lumire ultra-violette. Le radium donne ce point de vue des +rsultats encourageants; l'piderme partiellement dtruit par l'action +du radium se reforme l'tat sain. L'action du radium est plus profonde +que celle de la lumire, et son emploi est plus facile que celui de la +lumire ou des rayons Rntgen. L'tude des conditions de l'application +est ncessairement un peu longue, parce qu'on ne peut se rendre compte +immdiatement de l'effet de l'application. + +M. Giesel a remarqu l'action du radium sur les feuilles des plantes. +Les feuilles soumises l'action jaunissent et s'effritent. + +M. Giesel a galement dcouvert l'action des rayons du radium sur +l'oeil[89]. Quand on place dans l'obscurit un produit radiant au +voisinage de la paupire ferme ou de la tempe, on a la sensation d'une +lumire qui remplit l'oeil. Ce phnomne a t tudi par MM. Himstedt +et Nagel[90]. Ces physiciens ont montr que tous les milieux de l'oeil +deviennent fluorescents par l'action du radium, et c'est ce qui explique +la sensation de lumire perue. Les aveugles chez lesquels la rtine est +intacte, sont sensibles l'action du radium, tandis que ceux dont la +rtine est malade n'prouvent pas la sensation lumineuse due aux rayons. + + [89] GIESEL, _Naturforscherrersammlung_, Mnchen, 1899. + + [90] HIMSTEDT et NAGEL, _Ann. der Physik_, t. IV, 1901. + +Les rayons du radium empchent ou entravent le dveloppement des +colonies microbiennes, mais cette action n'est pas trs intense[91]. + + [91] ASCHKINASS et CASPARI, _Ann. der Physik_, t. VI, 1901, p. 570. + +Rcemment, M. Danysz a montr que les rayons du radium agissent +nergiquement sur la moelle et sur le cerveau. Aprs une action d'une +heure, des paralysies se produisent chez les animaux soumis aux +expriences, et ceux-ci meurent gnralement au bout de quelques +jours[92]. + + [92] DANYSZ, _Comptes rendus_, 16 fvrier 1903. + + +_Action de la temprature sur le rayonnement._--On n'a encore que peu de +renseignements sur la manire dont varie l'mission des corps +radioactifs avec la temprature. Nous savons cependant que l'mission +subsiste aux basses tempratures. M. Curie a plac dans l'air liquide +un tube de verre qui contenait du chlorure de baryum radifre[93]. La +luminosit du produit radiant persiste dans ces conditions. Au moment o +l'on retire le tube de l'enceinte froide, il parat mme plus lumineux +qu' la temprature ambiante. A la temprature de l'air liquide, le +radium continue exciter la fluorescence du sulfate d'uranyle et de +potassium. M. Curie a vrifi par des mesures lectriques que le +rayonnement, mesur une certaine distance de la source radiante, +possde la mme intensit quand le radium est la temprature ambiante, +ou quand il est dans une enceinte la temprature de l'air liquide. +Dans ces expriences, le radium tait plac au fond d'un tube ferm un +bout. Les rayons sortaient du tube par le bout ouvert, traversaient un +certain espace d'air et taient recueillis dans un condensateur. On +mesurait l'action des rayons sur l'air du condensateur, soit en laissant +le tube dans l'air, soit en l'entourant d'air liquide jusqu' une +certaine hauteur. Le rsultat obtenu tait le mme dans les deux cas. + + [93] CURIE, _Socit de Physique_, 2 mars 1900. + +Quand on porte le radium une temprature leve, sa radioactivit +subsiste. Le chlorure de baryum radifre qui vient d'tre fondu (vers +800) est radioactif et lumineux. Toutefois, une chauffe prolonge +temprature leve a pour effet d'abaisser temporairement la +radioactivit du produit. La baisse est trs importante, elle peut +constituer 75 pour 100 du rayonnement total. La baisse proportionnelle +est moins grande sur les rayons absorbables que sur les rayons +pntrants, qui sont sensiblement supprims par la chauffe. Avec le +temps, le rayonnement du produit reprend l'intensit et la composition +qu'il avait avant la chauffe; ce rsultat est atteint au bout de 2 mois +environ partir de la chauffe. + + + + +CHAPITRE IV. + +LA RADIOACTIVIT INDUITE. + + +_Communication de la radioactivit des substances primitivement +inactives._--Au cours de nos recherches sur les substances radioactives, +nous avons remarqu, M. Curie et moi, que toute substance qui sjourne +pendant quelque temps au voisinage d'un sel radifre devient elle-mme +radioactive[94]. Dans notre premire publication ce sujet, nous nous +sommes attachs prouver que la radioactivit, ainsi acquise par des +substances primitivement inactives, n'est pas due un transport de +poussires radioactives qui seraient venues se poser la surface de ces +substances. Ce fait, actuellement certain, est prouv en toute vidence +par l'ensemble des expriences qui seront dcrites ici, et notamment par +les lois suivant lesquelles la radioactivit provoque dans les +substances naturellement inactives disparat quand on soustrait ces +substances l'action du radium. + + [94] M. et Mme CURIE, _Comptes rendus_, 6 novembre 1899. + +Nous avons donn au phnomne nouveau ainsi dcouvert le nom de +_radioactivit induite_. + +Dans la mme publication, nous avons indiqu les caractres essentiels +de la radioactivit induite. Nous avons activ des lames de substances +diverses, en les plaant au voisinage de sels radifres solides et nous +avons tudi la radioactivit de ces lames par la mthode lectrique. +Nous avons observ ainsi les faits suivants: + +1 L'activit d'une lame expose l'action du radium augmente avec le +temps de l'exposition en se rapprochant d'une certaine limite, suivant +une loi asymptotique. + +2 L'activit d'une lame qui a t active par l'action du radium et qui +a t ensuite soustraite cette action disparat en quelques jours. +Cette activit induite tend vers zro en fonction du temps, suivant une +loi asymptotique. + +3 Toutes conditions gales d'ailleurs, la radioactivit induite par un +mme produit radifre sur diverses lames est indpendante de la nature +de la lame. Le verre, le papier, les mtaux s'activent avec la mme +intensit. + +4 La radioactivit induite sur une mme lame par divers produits +radifres a une valeur limite d'autant plus leve que le produit est +plus actif. + +Peu de temps aprs, M. Rutherford publia un travail, duquel il rsulte +que les composs du thorium sont capables de produire le phnomne de la +radioactivit induite[95]. M. Rutherford trouva pour ce phnomne les +mmes lois que celles qui viennent d'tre exposes, et il dcouvrit en +plus ce fait important, que les corps chargs d'lectricit ngative +s'activent plus nergiquement que les autres. M. Rutherford observa +d'ailleurs que l'air qui a pass sur de l'oxyde de thorium conserve +pendant 10 minutes environ une conductibilit notable. L'air qui est +dans cet tat communique la radioactivit induite des substances +inactives, surtout celles charges ngativement. M. Rutherford +interprte ses expriences en admettant que les composs du thorium, et +surtout l'oxyde, mettent une _manation radioactive_ particulire, +susceptible d'tre entrane par les courants d'air et charge +d'lectricit positive. Cette manation serait la cause de la +radioactivit induite. M. Dorn a reproduit, avec les sels de baryum +radifres, les expriences que M. Rutherford avait faites avec de +l'oxyde de thorium[96]. + + [95] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, janvier et fvrier 1900. + + [96] DORN, _Abh. Naturforsch. Gesell. Halle_, juin 1900. + +M. Debierne a montr que l'actinium provoque, d'une faon extrmement +intense, l'activit induite des corps placs dans son voisinage. De mme +que pour le thorium, il se produit un entranement considrable de +l'activit par les courants d'air[97]. + + [97] DEBIERNE, _Comptes rendus_, 30 juillet 1900; 16 fvrier 1903. + +La radioactivit induite se prsente sous des aspects trs varis, et +quand on produit l'activation d'une substance au voisinage du radium +l'air libre, on obtient des rsultats irrguliers. MM. Curie et Debierne +ont remarqu que le phnomne est, au contraire, trs rgulier quand on +opre en vase clos; ils ont donc tudi l'activation en enceinte +ferme[98]. + + [98] CURIE et DEBIERNE, _Comptes rendus_, 4 mars 1901. + + +_Activation en enceinte ferme._--La radioactivit induite est la fois +plus intense et plus rgulire quand on opre en vase clos. La matire +active est place dans une petite ampoule en verre _a_ ouverte en _o_ +(_fig._ 11) au milieu d'une enceinte close. Diverses plaques A, B, C, D, +E places dans l'enceinte deviennent radioactives au bout d'un jour +d'exposition. L'activit est la mme, quelle que soit la nature de la +plaque, dimensions gales plomb, cuivre, aluminium, verre, bonite, +cire, carton, paraffine. L'activit d'une face de l'une des lames est +d'autant plus grande, que l'espace libre en regard de cette face est +plus grand. + +Si l'on rpte l'exprience prcdente avec l'ampoule _a_ compltement +ferme, on n'obtient aucune activit induite. + +Le rayonnement du radium n'intervient pas directement dans la +production de la radioactivit induite. C'est ainsi que, dans +l'exprience prcdente, la lame D, protge du rayonnement par l'cran +en plomb pais PP, est active autant que B et E. + +[Illustration: Fig. 12.] + +La radioactivit se transmet par l'air de proche en proche depuis la +matire radiante jusqu'au corps activer. Elle peut mme se transmettre +au loin par des tubes capillaires trs troits. + +La radioactivit induite est la fois plus intense et plus rgulire, +si l'on remplace le sel radifre activant solide par sa dissolution +aqueuse. + +Les liquides sont susceptibles d'acqurir la radioactivit induite. On +peut, par exemple, rendre radioactive l'eau pure, en la plaant dans un +vase l'intrieur d'une enceinte close qui renferme galement une +solution d'un sel radifre. + +Certaines substances deviennent lumineuses, quand on les place dans une +enceinte activante (corps phosphorescents et fluorescents, verre, +papier, coton, eau, solutions salines). Le sulfure de zinc +phosphorescent est particulirement brillant dans ces conditions. La +radioactivit de ces corps lumineux est cependant la mme que celle d'un +morceau de mtal ou autre corps qui s'active dans les mmes conditions +sans devenir lumineux. + +Quelle que soit la substance que l'on active en vase clos, cette +substance prend une activit qui augmente avec le temps et finit par +atteindre _une valeur limite_, toujours la mme, quand on opre avec la +mme matire activante et le mme dispositif exprimental. + +_La radioactivit induite limite est indpendante de la nature et de la +pression du gaz qui se trouve dans l'enceinte activante_ (air, +hydrogne, acide carbonique). + +_La radioactivit induite limite dans une mme enceinte dpend seulement +de la quantit de radium qui s'y trouve_ l'tat de solution, et semble +lui tre proportionnelle. + + +_Rle des gaz dans les phnomnes de radioactivit induite. +manation._--Les gaz prsents dans une enceinte qui renferme un sel +solide ou une solution de sel de radium sont radioactifs. Cette +radioactivit persiste si l'on aspire les gaz avec une trompe et qu'on +les recueille dans une prouvette. Les parois de l'prouvette deviennent +alors elles-mmes radioactives, et le verre de l'prouvette est lumineux +dans l'obscurit. L'activit et la luminosit de l'prouvette +disparaissent ensuite compltement, mais fort lentement, et l'on peut au +bout d'un mois constater encore la radioactivit. + +Ds le dbut de nos recherches, nous avons, M. Curie et moi, extrait en +chauffant la pechblende un gaz fortement radioactif, mais, comme dans +l'exprience prcdente, l'activit de ce gaz avait fini par disparatre +compltement[99]. + + [99] P. CURIE et Mme CURIE, _Rapports au Congrs de Physique_, 1900. + +Ainsi, pour le thorium, le radium, l'actinium, la radioactivit induite +se propage de proche en proche travers les gaz, depuis le corps actif +jusqu'aux parois de l'enceinte qui le renferme, et la proprit +activante est entrane avec le gaz lui-mme, quand on extrait celui-ci +de l'enceinte. + +Quand on mesure la radioactivit de matires radifres par la mthode +lectrique au moyen de l'appareil (_fig._ 1) l'air entre les plateaux +devient galement radioactif; cependant, en envoyant un courant d'air +entre les plateaux, on n'observe pas de baisse notable dans l'intensit +du courant, ce qui prouve que la radioactivit rpandue dans l'espace +entre les plateaux est peu importante par rapport celle du radium +lui-mme l'tat solide. + +Il en est tout autrement dans le cas du thorium. Les irrgularits que +j'avais observes en mesurant la radioactivit des composs du thorium +provenaient du fait qu' cette poque je travaillais avec un +condensateur ouvert l'air; or le moindre courant d'air produit un +changement considrable dans l'intensit du courant, parce que la +radioactivit rpandue dans l'espace au voisinage du thorium est +importante par rapport la radioactivit de la substance. + +Cet effet est encore bien plus marqu pour l'actinium. Un compos trs +actif d'actinium parat beaucoup moins actif quand on envoie un courant +d'air sur la substance. + +L'nergie radioactive est donc renferme dans les gaz sous une forme +spciale. M. Rutherford suppose que certains corps radioactifs dgagent +constamment un gaz matriel radioactif qu'il appelle _manation_. C'est +ce gaz qui aurait la proprit de rendre radioactifs les corps qui se +trouvent dans l'espace o il est rpandu. Les corps qui mettent de +l'manation sont le radium, le thorium et l'actinium. + + +_Dsactivation l'air libre des corps solides activs._--Un corps +solide, qui a t activ par le radium dans une enceinte activante +pendant un temps suffisant, et qui a t ensuite retir de l'enceinte, +se dsactive l'air libre suivant une loi d'allure exponentielle qui +est la mme pour tous les corps et qui est reprsente par la formule +suivante[100]: + + I = I_0 ( _a e_^{-t/#Th#_1} - (_a_ - 1) _e_^{-t/#Th_2}), + +I_{0} tant l'intensit initiale du rayonnement au moment o l'on retire +la lame de l'enceinte, I l'intensit au temps _t_; _a_ est un +coefficient numrique _a_ = 4.20; #Th#_{1} et #Th#_{2} sont des +constantes de temps: #Th#_{1} = 2420 secondes, #Th#_{2} = 1860 secondes. +Au bout de 2 ou 3 heures cette loi se rduit sensiblement une +exponentielle simple: l'influence de la seconde exponentielle sur la +valeur de I ne se fait plus sentir. La loi de dsactivation est alors +telle que l'intensit du rayonnement baisse de la moiti de sa valeur en +28 minutes. Cette loi finale peut tre considre comme caractristique +de la dsactivation l'air libre des corps solides activs par le +radium. + + [100] CURIE et DANNE, _Comptes rendus_, 9 fvrier 1903. + +Les corps solides activs par l'actinium se dsactivent l'air libre +suivant une loi exponentielle voisine de la prcdente. Mais cependant +la dsactivation est un peu plus lente[101]. + + [101] DEBIERNE, _Comptes rendus_, 16 fvrier 1903. + +Les corps solides activs par le thorium se dsactivent beaucoup plus +lentement; l'intensit du rayonnement baisse de moiti en 11 +heures[102]. + + [102] RUTHERFORD, _Phil. Mag._, fvrier 1900. + +_Dsactivation en enceinte close. Vitesse de destruction de +l'manation[103]._--Une enceinte ferme active par le radium et +soustraite ensuite son action, se dsactive suivant une loi beaucoup +moins rapide que celle de la dsactivation l'air libre. On peut, par +exemple, faire l'exprience avec un tube en verre que l'on active +intrieurement, en le mettant pendant un certain temps en communication +avec une solution d'un sel de radium. On scelle ensuite le tube la +lampe, et l'on mesure l'intensit du rayonnement mis l'extrieur par +les parois du tube, pendant que la dsactivation se produit. + + [103] P. CURIE, _Comptes rendus_, 17 novembre 1902. + +La loi de dsactivation est une loi exponentielle. Elle est donne avec +une grande exactitude par la formule + + I = I_0 _e_^{-t/#Th#} + +I_{0} intensit du rayonnement initial; + +I, intensit du rayonnement au temps _t_; + +#Th#, une constante de temps #Th# = 4.970 10^5 secondes. + +L'intensit du rayonnement diminue de moiti en 4 jours. + +Cette loi de dsactivation est absolument invariable, quelles que soient +les conditions de l'exprience (dimensions de l'enceinte, nature des +parois, nature du gaz dans l'enceinte, dure de l'activation, etc.). La +loi de dsactivation reste la mme, quelle que soit la temprature entre +-180 et +450. Cette loi de dsactivation est donc tout fait +caractristique et pourrait servir dfinir un _talon de temps_ +absolument indpendant. + +Dans ces expriences, c'est l'nergie radioactive accumule dans le gaz +qui entretient l'activit des parois. Si, en effet, on supprime le gaz +en faisant le vide dans l'enceinte, on constate que les parois se +dsactivent ensuite suivant le mode rapide de dsactivation, l'intensit +du rayonnement diminuant de moiti en 28 minutes. Ce mme rsultat est +obtenu en substituant dans l'enceinte de l'air ordinaire l'air activ. + +La loi de dsactivation avec baisse de moiti en 4 jours est donc +caractristique de la disparition de l'nergie radioactive accumule +dans le gaz. Si l'on se sert de l'expression adopte par M. Rutherford, +on peut dire que l'manation du radium disparat spontanment en +fonction du temps avec baisse de moiti en 4 jours. + +L'manation du thorium est d'une autre nature et disparat beaucoup plus +rapidement. Le pouvoir d'activation diminue de moiti en 1 minute 10 +secondes environ. + +L'manation de l'actinium disparat encore plus rapidement; la baisse de +moiti a lieu en quelques secondes. + +MM. Elster et Geitel ont montr qu'il existe toujours dans l'air +atmosphrique, en trs faible proportion, une manation radioactive +analogue celles mises par les corps radioactifs. Des fils mtalliques +tendus dans l'air et maintenus un potentiel ngatif s'activent sous +l'influence de cette manation. L'air que l'on aspire au moyen d'un tube +enfonc dans le sol est particulirement charg d'manation[104]. +L'origine de cette manation est encore inconnue. + + [104] ELSTER et GEITEL, _Physik. Zeitschrift_, 15 septembre 1902. + +L'air extrait de certaines eaux minrales contient de l'manation tandis +que l'air contenu dans l'eau de la mer et des rivires en est peu prs +exempt. + + +_Nature des manations._--Suivant M. Rutherford l'manation d'un corps +radioactif est un gaz matriel radioactif qui s'chappe de ce corps. En +effet, bien des points de vue, l'manation du radium se comporte comme +un gaz ordinaire. + +Quand on met en communication deux rservoirs en verre dont l'un +contient de l'manation tandis que l'autre n'en contient pas, +l'manation passe en se diffusant dans le deuxime rservoir, et quand +l'quilibre est tabli, on constate que l'manation s'est partage entre +les deux rservoirs comme le ferait un gaz ordinaire: si les deux +rservoirs sont la mme temprature, l'manation se partage entre eux +dans le rapport de leurs volumes; s'ils sont des tempratures +diffrentes, elle se partage entre eux comme un gaz parfait obissant +aux lois de Mariotte et de Gay-Lussac. Pour tablir ce rsultat il +suffit de mesurer le rayonnement du premier rservoir avant et aprs le +partage; ce rayonnement est proportionnel la quantit d'manation +contenue dans le rservoir. Mais, comme la diffusion de l'manation +demande un certain temps jusqu' ce que l'quilibre soit tabli, il est +ncessaire, pour l'exactitude du calcul relatif l'exprience, de tenir +compte de la destruction spontane de l'manation avec le temps[105]. + + [105] P. CURIE et J. DANNE, _Comptes rendus_, 2 juin 1903. + +L'manation du radium se diffuse le long d'un tube troit suivant les +lois de la diffusion des gaz, et son coefficient de diffusion est +comparable celui de l'acide carbonique[106]. + + [106] P. CURIE et J. DANNE, _Comptes rendus_, 2 juin 1903. + +MM. Rutherford et Soddy ont montr que les manations du radium et du +thorium se condensent la temprature de l'air liquide, comme le +feraient des gaz qui seraient liqufiables cette temprature. Un +courant d'air charg d'manation perd ses proprits radioactives en +traversant un serpentin qui plonge dans l'air liquide; l'manation reste +condense dans le serpentin, et elle se retrouve l'tat gazeux quand +on rchauffe celui-ci. L'manation du radium se condense -150, celle +du thorium une temprature comprise entre -100 et -150[107]. On peut +faire l'exprience suivante: deux rservoirs de verre ferms, l'un +grand, l'autre petit, communiquent ensemble par un tube court muni d'un +robinet; ils sont remplis de gaz activ par le radium et sont par suite +tous les deux lumineux. On plonge le petit rservoir dans l'air liquide, +toute l'manation s'y condense; au bout d'un certain temps on spare +les deux rservoirs l'un de l'autre en fermant le robinet, et l'on +retire ensuite le petit rservoir de l'air liquide. On constate que +c'est le petit rservoir qui contient toute l'activit. Pour s'en +assurer il suffit d'observer la phosphorescence du verre des deux +rservoirs. Le grand rservoir n'est plus lumineux, tandis que le petit +est plus lumineux qu'au dbut de l'exprience. L'exprience est +particulirement brillante si l'on a eu soin d'enduire les parois des +deux rservoirs de sulfure de zinc phosphorescent. + + [107] RUTHERFORD et SODDY, _Phil. Mag._, mai 1903. + +Toutefois, si l'manation du radium est tout fait comparable un gaz +liqufiable, la temprature de condensation par refroidissement devrait +tre fonction de la quantit d'manation contenue dans un certain volume +d'air; ce qui n'a pas t signal. + +On doit aussi faire remarquer que l'manation passe avec une grande +facilit travers les trous ou les fissures les plus tnues des corps +solides, dans des conditions o les gaz matriels ordinaires ne peuvent +circuler qu'avec une lenteur extrme. + +Enfin, l'manation du radium se distingue d'un gaz matriel ordinaire en +ce qu'elle se dtruit spontanment quand elle est enferme en tube de +verre scell; tout au moins observe-t-on, dans ces conditions, la +disparition de la proprit radioactive. Cette proprit radioactive est +d'ailleurs encore actuellement la seule qui caractrise l'manation +notre connaissance, car jusqu' prsent on n'a encore tabli avec +certitude ni l'existence d'un spectre caractristique de l'manation, ni +une pression due l'manation. + +Toutefois tout rcemment MM. Ramsay et Soddy ont observ, dans le +spectre des gaz extraits du radium, des raies nouvelles qui pourraient, + leur avis, appartenir l'manation du radium. Ils ont aussi constat +que les gaz extraits du radium contiennent de l'hlium, et que ce +dernier gaz se forme spontanment en prsence de l'manation du +radium[108]. Si ces rsultats, dont l'importance est considrable, se +confirment, on pourra tre amen considrer l'manation comme un gaz +matriel instable, et l'hlium serait peut-tre un des produits de la +dsagrgation de ce gaz. + + [108] RAMSAY et SODDY, _Physikalische Zeitschrift_, 15 septembre 1903. + +Les manations du radium et du thorium ne semblent pas tre altres par +divers agents chimiques trs nergiques, et pour cette raison MM. +Rutherford et Soddy les assimilent des gaz de la famille de +l'argon[109]. + + [109] _Phil. Mag._, 1902, p. 580; 1903, p. 457. + + +_Variation d'activit des liquides activs et des solutions +radifres._--Un liquide quelconque devient radioactif lorsqu'il est +plac dans un vase dans une enceinte activante. Si l'on retire le +liquide de l'enceinte et qu'on le laisse l'air libre, il se dsactive +rapidement en transmettant son activit aux gaz et aux corps solides qui +l'entourent. Si l'on enferme un liquide activ dans un flacon ferm, il +se dsactive bien plus lentement et l'activit baisse alors de moiti en +4 jours, comme cela arriverait pour un gaz activ enferm dans un vase +clos. On peut expliquer ce fait en admettant que l'nergie radioactive +est emmagasine dans les liquides sous une forme identique celle sous +laquelle elle est emmagasine dans un gaz (sous forme d'manation). + +Une dissolution d'un sel radifre se comporte en partie d'une faon +analogue. Tout d'abord, il est fort remarquable que la solution d'un sel +de radium, qui est place depuis quelque temps dans une enceinte close, +n'est pas plus active que de l'eau pure place dans un vase contenu dans +la mme enceinte, lorsque l'quilibre d'activit s'est tabli. Si l'on +retire de l'enceinte la solution radifre et qu'on la laisse l'air +dans un vase largement ouvert, l'activit se rpand dans l'espace, et la +solution devient peu prs inactive, bien qu'elle contienne toujours le +radium. Si alors on enferme cette solution dsactive dans un flacon +ferm, elle reprend peu peu, en une quinzaine de jours, une activit +limite qui peut tre considrable. Au contraire, un liquide activ qui +ne renferme pas de radium et qui a t dsactiv l'air libre, ne +reprend pas son activit quand on le met dans un flacon ferm. + + +_Thorie de la radioactivit._--Voici, d'aprs MM. Curie et Debierne, +une thorie trs gnrale qui permet de coordonner les rsultats de +l'tude de la radioactivit induite, rsultats que je viens d'exposer et +qui constituent des faits indpendants de toute hypothse[110]. + + [110] CURIE et DEBIERNE, _Comptes rendus_, 29 juillet 1901. + +On peut admettre que chaque atome de radium fonctionne comme une source +continue et constante d'nergie, sans qu'il soit, d'ailleurs, ncessaire +de prciser d'o vient cette nergie. L'nergie radioactive qui +s'accumule dans le radium tend se dissiper de deux faons diffrentes: +1 par rayonnement (rayons chargs et non chargs d'lectricit); 2 par +conduction, c'est--dire par transmission de proche en proche aux corps +environnants, par l'intermdiaire des gaz et des liquides (dgagement +d'manation et transformation en radioactivit induite). + +La perte d'nergie radioactive, tant par rayonnement que par conduction, +crot avec la quantit d'nergie accumule dans le corps radioactif. Un +quilibre de rgime doit s'tablir ncessairement quand, la double +perte, dont je viens de parler, compense l'apport continu fait par le +radium. Cette manire de voir est analogue celle qui est en usage dans +les phnomnes calorifiques. Si, dans l'intrieur d'un corps, il se +fait, pour une raison quelconque, un dgagement continu et constant de +chaleur, la chaleur s'accumule dans le corps, et la temprature s'lve, +jusqu' ce que la perte de chaleur par rayonnement et par conduction +fasse quilibre l'apport continu de chaleur. + +En gnral, sauf dans certaines conditions spciales, l'activit ne se +transmet pas de proche en proche travers les corps solides. Lorsqu'on +conserve une dissolution en tube scell, la perte par rayonnement +subsiste seule, et l'activit radiante de la dissolution prend une +valeur leve. + +Si, au contraire, la dissolution se trouve dans un vase ouvert, la perte +d'activit de proche en proche, par conduction, devient considrable, +et, lorsque l'tat de rgime est atteint, l'activit radiante de la +dissolution est trs faible. + +L'activit radiante d'un sel radifre solide, laiss l'air libre, ne +diminue pas sensiblement, parce que, la propagation de la radioactivit +par conduction ne se faisant pas travers les corps solides, c'est +seulement une couche superficielle trs mince qui produit la +radioactivit induite. On constate, en effet, que la dissolution du mme +sel produit des phnomnes de radioactivit induite beaucoup plus +intenses. Avec un sel solide l'nergie radioactive s'accumule dans le +sel et se dissipe surtout par rayonnement. Au contraire, lorsque le sel +est en dissolution dans l'eau depuis quelques jours, l'nergie +radioactive est rpartie entre l'eau et le sel, et si on les spare par +distillation, l'eau entrane une grande partie de l'activit, et le sel +solide est beaucoup moins actif (10 ou 15 fois) qu'avant dissolution. +Ensuite le sel solide reprend peu peu son activit primitive. + +On peut chercher prciser encore davantage la thorie qui prcde, en +imaginant que la radioactivit du radium lui-mme se produit au moins +en grande partie par l'intermdiaire de l'nergie radioactive mise sous +forme d'manation. + +On peut admettre que chaque atome de radium est une source continue et +constante d'manation. En mme temps que cette forme d'nergie se +produit, elle prouve progressivement une transformation en nergie +radioactive de rayonnement Becquerel; la vitesse de cette transformation +est proportionnelle la quantit d'manation accumule. + +Quand une solution radifre est enferme dans une enceinte, l'manation +peut se rpandre dans l'enceinte et sur les parois. C'est donc l +qu'elle est transforme en rayonnement, tandis que la solution n'met +que peu de rayons Becquerel,--le rayonnement est, en quelque sorte, +_extrioris_. Au contraire, dans le radium solide, l'manation, ne +pouvant s'chapper facilement, s'accumule et se transforme sur place en +rayonnement Becquerel; ce rayonnement atteint donc une valeur +leve[111]. + + [111] CURIE, _Comptes rendus_, 26 janvier 1903. + +Si cette thorie de la radioactivit tait gnrale, il faudrait +admettre que tous les corps radioactifs mettent de l'manation. Or, +cette mission a t constate pour le radium, le thorium et l'actinium; +ce dernier corps en met normment mme l'tat solide. L'uranium et +le polonium ne semblent pas mettre d'manation, bien qu'ils mettent +des rayons Becquerel. Ces corps ne produisent pas la radioactivit +induite en vase clos comme les corps radioactifs cits prcdemment. Ce +fait n'est pas en contradiction absolue avec la thorie qui prcde. Si, +en effet, l'uranium et le polonium mettaient des manations qui se +dtruisent avec une trs grande rapidit, il serait trs difficile +d'observer l'entranement de ces manations par l'air et les effets de +radioactivit induite produits par elles sur les corps voisins. Une +telle hypothse n'est nullement invraisemblable, puisque les temps +pendant lesquels les quantits d'manation du radium et du thorium +diminuent de moiti sont entre eux comme 5000 est 1. On verra +d'ailleurs que dans certaines conditions l'uranium peut provoquer la +radioactivit induite. + + +_Autre forme de la radioactivit induite._--D'aprs la loi de +dsactivation l'air libre des corps solides activs par le radium, +l'activit radiante au bout d'une journe est peu prs insensible. + +Certains corps cependant font exception: tels sont le cellulod, la +paraffine, le caoutchouc, etc. Quand ces corps ont t activs assez +longtemps, ils se dsactivent plus lentement que ne le veut la loi, et +il faut souvent quinze ou vingt jours pour que l'activit devienne +insensible. Il semble que ces corps aient la proprit de s'imprgner de +l'nergie radioactive sous forme d'manation; ils la perdent ensuite peu + peu en produisant la radioactivit induite dans leur voisinage. + + +_Radioactivit induite volution lente._--On observe encore une tout +autre forme de radioactivit induite, qui semble se produire sur tous +les corps, quand ils ont sjourn pendant des mois dans une enceinte +activante. Quand ces corps sont retirs de l'enceinte, leur activit +diminue d'abord jusqu' une valeur trs faible suivant la loi ordinaire +(diminution de moiti en une demi-heure); mais, quand l'activit est +tombe 1/20000 environ de la valeur initiale, elle ne diminue plus ou +du moins elle volue avec une lenteur extrme, quelquefois mme elle va +en augmentant. Nous avons des lames de cuivre, d'aluminium, de verre qui +conservent ainsi une activit rsiduelle depuis plus de six mois. + +Ces phnomnes d'activit induite semblent tre d'une tout autre nature +que ceux ordinaires, et ils offrent une volution beaucoup plus lente. + +Un temps considrable est ncessaire aussi bien pour la production que +pour la disparition de cette forme de radioactivit induite. + + +_Radioactivit induite sur des substances qui sjournent en dissolution +avec le radium._--Quand on traite un minerai radioactif contenant du +radium, pour en extraire ce corps, et tant que le travail n'est pas +avanc, on ralise des sparations chimiques, aprs lesquelles la +radioactivit se trouve entirement avec l'un des produits de la +raction, l'autre produit tant entirement inactif. On spare ainsi +d'un ct des produits radiants qui peuvent tre plusieurs centaines de +fois plus actifs que l'uranium, de l'autre ct du cuivre, de +l'antimoine, de l'arsenic, etc., absolument inactifs. Certains autres +corps (le fer, le plomb) n'taient jamais spars l'tat compltement +inactif. A mesure que les corps radiants se concentrent, il n'en est +plus de mme; aucune sparation chimique ne fournit plus de produits +absolument inactifs; toutes les portions rsultant d'une sparation sont +toujours actives des degrs variables. + +Aprs la dcouverte de la radioactivit induite, M. Giesel essaya le +premier d'activer le bismuth inactif ordinaire en le maintenant en +solution avec du radium trs actif. Il obtint ainsi du bismuth +radioactif[112], et il en conclut que le polonium extrait de la +pechblende tait probablement du bismuth activ par le voisinage du +radium contenu dans la pechblende. + + [112] GIESEL, _Socit de Physique de Berlin_, janvier 1900. + +J'ai galement prpar du bismuth activ en maintenant le bismuth en +dissolution avec un sel radifre trs actif. + +Les difficults de cette exprience consistent dans les soins extrmes +qu'il faut prendre pour liminer le radium de la dissolution. Si l'on +songe la quantit infinitsimale de radium qui suffit pour produire +dans un gramme de matire une radioactivit trs notable, on ne croit +jamais avoir assez lav et purifi le produit activ. Or, chaque +purification entrane une baisse d'activit du produit activ, soit que +rellement on en retire des traces de radium, soit que la radioactivit +induite dans ces conditions ne rsiste pas aux transformations +chimiques. + +Les rsultats que j'obtiens semblent cependant tablir avec certitude +que l'activation se produit et persiste aprs que l'on a spar le +radium. C'est ainsi qu'en fractionnant le nitrate de mon bismuth activ +par prcipitation de la solution azotique par l'eau, je trouve que, +aprs purification trs soigneuse, il se fractionne comme le polonium, +la partie la plus active tant prcipite en premier. + +Si la purification est insuffisante, c'est le contraire qui se produit, +indiquant que des traces de radium se trouvaient encore avec le bismuth +activ. J'ai obtenu ainsi du bismuth activ pour lequel le sens du +fractionnement indiquait une grande puret et qui tait 2000 fois plus +actif que l'uranium. Ce bismuth diminue d'activit avec le temps. Mais +une autre partie du mme produit, prpare avec les mmes prcautions et +se fractionnant dans le mme sens, conserve son activit sans diminution +sensible depuis un temps qui est actuellement de trois ans environ. + +Cette activit est 150 fois plus grande que celle de l'uranium. + +J'ai activ galement du plomb et de l'argent en les laissant en +dissolution avec le radium. Le plus souvent la radioactivit induite +ainsi obtenue ne diminue gure avec le temps, mais elle ne rsiste +gnralement pas plusieurs transformations chimiques successives du +corps activ. + +M. Debierne[113] a activ du baryum en le laissant en solution avec +l'actinium. Ce baryum activ reste actif aprs diverses transformations +chimiques, son activit est donc une proprit atomique assez stable. Le +chlorure de baryum activ se fractionne comme le chlorure de baryum +radifre, les parties les plus actives tant les moins solubles dans +l'eau et l'acide chlorhydrique tendu. Le chlorure sec est spontanment +lumineux; son rayonnement Becquerel est analogue celui du chlorure de +baryum radifre. M. Debierne a obtenu du chlorure de baryum activ 1000 +fois plus actif que l'uranium. Ce baryum n'avait cependant pas acquis +tous les caractres du radium, car il ne montrait au spectroscope aucune +des raies les plus fortes du radium. De plus son activit diminua avec +le temps, et au bout de trois semaines elle tait devenue trois fois +plus faible qu'au dbut. + + [113] DEBIERNE, _Comptes rendus_, juillet 1900. + +Il y a toute une tude faire sur l'activation des substances en +dissolution avec les corps radioactifs. Il semble que, suivant les +conditions de l'exprience, on puisse obtenir des formes de +radioactivit induite atomique plus ou moins stables. La radioactivit +induite dans ces conditions est peut-tre la mme que la forme +volution lente que l'on obtient par activation prolonge distance +dans une enceinte activante. Il y a lieu de se demander jusqu' quel +degr la radioactivit induite atomique affecte la nature chimique de +l'atome, et si elle peut modifier les proprits chimiques de celui-ci, +soit d'une faon passagre, soit d'une faon stable. + +L'tude chimique des corps activs distance est rendue difficile par +ce fait que l'activation est limite une couche superficielle trs +mince, et que, par suite, la proportion de matire qui a pu tre +atteinte par la transformation est extrmement faible. + +La radioactivit induite peut aussi tre obtenue en laissant certaines +substances en dissolution avec l'uranium. L'exprience russit avec le +baryum. Si, comme l'a fait M. Debierne, on ajoute de l'acide sulfurique + une solution qui contient de l'uranium et du baryum, le sulfate de +baryum prcipit entrane de l'activit; en mme temps le sel d'uranium +perd une partie de la sienne. M. Becquerel a trouv qu'en rptant cette +opration plusieurs fois, on obtient de l'uranium peine actif. On +pourrait croire, d'aprs cela, que dans cette opration on a russi +sparer de l'uranium un corps radioactif diffrent de ce mtal, et dont +la prsence produisait la radioactivit de l'uranium. Cependant il n'en +est rien, car au bout de quelques mois l'uranium reprend son activit +primitive; au contraire, le sulfate de baryum prcipit perd celle qu'il +avait acquise. + +Un phnomne analogue se produit avec le thorium. M. Rutherford +prcipite une solution de sel de thorium par l'ammoniaque; il spare la +solution et l'vapore sec. Il obtient ainsi un petit rsidu trs +actif, et le thorium prcipit se montre moins actif qu'auparavant. Ce +rsidu actif, auquel M. Rutherford donne le nom de _thorium x_, perd son +activit avec le temps, tandis que le thorium reprend son activit +primitive[114]. + + [114] RUTHERFORD et SODDY, _Zeitschr. fr physik. Chemie._, t. XLII, + 1902, p. 81. + +Il semble qu'en ce qui concerne la radioactivit induite en dissolution, +les divers corps ne se comportent pas tous de la mme faon, et que +certains d'entre eux sont bien plus susceptibles de s'activer que les +autres. + + +_Dissmination des poussires radioactives et radioactivit induite du +laboratoire._--Lorsqu'on fait des tudes sur les substances fortement +radioactives, il faut prendre des prcautions particulires si l'on veut +pouvoir continuer faire des mesures dlicates. Les divers objets +employs dans le laboratoire de chimie, et ceux qui servent pour les +expriences de physique, ne tardent pas tre tous radioactifs et +agir sur les plaques photographiques au travers du papier noir. Les +poussires, l'air de la pice, les vtements sont radioactifs. L'air de +la pice est conducteur. Dans le laboratoire, o nous travaillons, le +mal est arriv l'tat aigu, et nous ne pouvons plus avoir un appareil +bien isol. + +Il y a donc lieu de prendre des prcautions particulires pour viter +autant que possible la dissmination des poussires actives, et pour +viter aussi les phnomnes d'activit induite. + +Les objets employs en chimie ne doivent jamais tre emports dans la +salle d'tudes physiques, et il faut autant que possible viter de +laisser sjourner inutilement dans cette salle les substances actives. +Avant de commencer ces tudes nous avions coutume, dans les travaux +d'lectricit statique, d'tablir la communication entre les divers +appareils par des fils mtalliques isols protgs par des cylindres +mtalliques en relation avec le sol, qui prservaient les fils contre +toute influence lectrique extrieure. Dans les tudes sur les corps +radioactifs, cette disposition est absolument dfectueuse; l'air tant +conducteur, l'isolement entre le fil et le cylindre est mauvais, et la +force lectromotrice de contact invitable entre le fil et le cylindre +tend produire un courant travers l'air et faire dvier +l'lectromtre. Nous mettons maintenant tous les fils de communication +l'abri de l'air en les plaant, par exemple, au milieu de cylindres +remplis de paraffine ou d'une autre matire isolante. Il y aurait aussi +avantage faire usage, dans ces tudes, d'lectromtres +_rigoureusement_ clos. + + +_Activation en dehors de l'action des substances radioactives._--Des +essais ont t faits en vue de produire la radioactivit induite en +dehors de l'action des substances radioactives. + +M. Villard[115] a soumis l'action des rayons cathodiques un morceau de +bismuth plac comme anticathode dans un tube de Crookes; ce bismuth a +t ainsi rendu actif, vrai dire, d'une faon extrmement faible, car +il fallait 8 jours de pose pour obtenir une impression photographique. + + [115] VILLARD, _Socit de Physique_, juillet 1900. + +M. Mac Lennan expose divers sels l'action des rayons cathodiques et +les chauffe ensuite lgrement. Ces sels acquirent alors la proprit +de dcharger les corps chargs positivement[116]. + + [116] MAC LENNAN, _Phil. Mag._, fvrier 1902. + +Les tudes de ce genre offrent un grand intrt. Si, en se servant +d'agents physiques connus, il tait possible de crer dans des corps +primitivement inactifs une radioactivit notable, nous pourrions esprer +de trouver ainsi la cause de la radioactivit spontane de certaines +matires. + + +_Variations d'activit des corps radioactifs. Effets de +dissolution._--Le polonium, comme je l'ai dit plus haut, diminue +d'activit avec le temps. Cette baisse est lente, elle ne semble pas se +faire avec la mme vitesse pour tous les chantillons. Un chantillon de +nitrate de bismuth polonium a perdu la moiti de son activit en 11 +mois et 95 pour 100 de son activit en 33 mois. D'autres chantillons +ont prouv des baisses analogues. + +Un chantillon de bismuth polonium mtallique fut prpar avec un +sous-nitrate, lequel, aprs sa prparation, tait 100000 fois plus actif +que l'uranium. Ce mtal n'est plus maintenant qu'un corps moyennement +radioactif 2000 fois plus actif que l'uranium. Sa radioactivit est +mesure de temps en temps. Pendant 6 mois ce mtal a perdu 67 pour 100 +de son activit. + +La perte d'activit ne semble pas tre facilite par les ractions +chimiques. Dans des oprations chimiques rapides on ne constate +gnralement pas de perte considrable d'activit. + +Contrairement ce qui se passe pour le polonium, les sels radifres +possdent une radioactivit permanente qui ne prsente pas de baisse +apprciable au bout de quelques annes. + +Quand on vient de prparer un sel de radium l'tat solide, ce sel n'a +pas tout d'abord une activit constante. Son activit va en augmentant +partir de la prparation et atteint une valeur limite sensiblement +invariable au bout d'un mois environ. Le contraire a lieu pour la +solution. Quand on vient de la prparer, elle est d'abord trs active, +mais laisse l'air libre elle se dsactive rapidement, et prend +finalement une activit limite qui peut tre considrablement plus +faible que la valeur initiale. Ces variations d'activit ont t tout +d'abord observes par M. Giesel[117]. Elles s'expliquent fort bien en se +plaant au point de vue de l'manation. La diminution de l'activit de +la solution correspond la perte de l'manation qui s'chappe dans +l'espace; cette baisse est bien moindre si la dissolution est en tube +scell. Une solution dsactive l'air libre reprend une activit plus +grande quand on l'enferme en tube scell. La priode de l'accroissement +de l'activit du sel qui, aprs dissolution, vient d'tre ramen +l'tat solide, est celle pendant laquelle l'manation s'emmagasine +nouveau dans le radium solide. + + [117] GIESEL, _Wied. Ann._, t. LXIX, p. 91. + +Voici quelques expriences ce sujet: + +Une solution de chlorure de baryum radifre laisse l'air libre +pendant 2 jours devient 300 fois moins active. + +Une solution est enferme en vase clos; on ouvre le vase, on verse la +solution dans une cuve et l'on mesure l'activit: + + Activit mesure immdiatement 67 + au bout de 2 heures 20 + 2 jours 0,25 + +Une solution de chlorure de baryum radifre qui est reste l'air libre +est enferme dans un tube de verre scell, et l'on mesure le rayonnement +de ce tube. On trouve les rsultats suivants: + + Activit mesure immdiatement 27 + aprs 2 jours 61 + 3 jours 70 + 4 jours 81 + 7 jours 100 + 11 jours 100 + +L'activit initiale d'un sel solide aprs sa prparation est d'autant +plus faible que le temps de dissolution a t plus long. Une plus forte +proportion de l'activit est alors transmise au dissolvant. Voici les +activits initiales obtenues avec un chlorure dont l'activit limite est +800 et que l'on maintenait en dissolution pendant un temps donn; puis +on schait le sel et l'on mesurait son activit immdiatement: + + Activit limite 800 + Activit initiale aprs dissolution et dessiccation immdiate 440 + Activit initiale aprs que le sel est rest dissous 5 jours 120 + 18 jours 130 + 32 jours 114 + +Dans cette exprience le sel dissous se trouvait dans un vase simplement +couvert d'un verre de montre. + +J'ai fait avec le mme sel deux dissolutions que j'ai conserves en tube +scell pendant 13 mois; l'une de ces dissolutions tait 8 fois plus +concentre que l'autre: + + Activit initiale du sel de la solution concentre + aprs dessiccation 200 + + Activit initiale du sel de la solution tendue + aprs dessiccation 100 + +La dsactivation du sel est donc d'autant plus grande que la proportion +du dissolvant est plus grande, l'nergie radioactive transmise au +liquide ayant alors un plus grand volume de liquide saturer et un plus +grand espace remplir. Les deux chantillons du mme sel, qui avaient +ainsi une activit initiale diffrente, ont d'ailleurs augment +d'activit avec une vitesse trs diffrente au dbut; au bout d'un jour +ils avaient la mme activit, et l'accroissement d'activit se continua +exactement de la mme faon pour tous les deux jusqu' la limite. + +Quand la dissolution est tendue, la dsactivation du sel est trs +rapide; c'est ce que montrent les expriences suivantes: trois portions +gales d'un mme sel radifre sont dissoutes dans des quantits gales +d'eau. La premire dissolution _a_ est laisse l'air libre pendant une +heure, puis sche. La deuxime dissolution _b_ est traverse pendant +une heure par un courant d'air, puis sche. La troisime dissolution +_c_ est laisse pendant 13 jours l'air libre, puis sche. Les +activits initiales des trois sels sont: + + Pour la portion _a_ 145,2 + _b_ 141,6 + _c_ 102,6 + +L'activit limite du mme sel est environ 470. On voit donc qu'au bout +d'une heure la plus grande partie de l'effet tait produite. De plus, le +courant d'air qui a barbot pendant une heure dans la dissolution _b_ +n'a produit que peu d'effet. La proportion du sel dans la dissolution +tait d'environ 0,5 pour 100. + +L'nergie radioactive sous forme d'manation se propage difficilement du +radium solide dans l'air; elle prouve de mme une rsistance au passage +du radium solide dans un liquide. Quand on agite du sulfate radifre +avec de l'eau pendant une journe entire, son activit aprs celle +opration est sensiblement la mme que celle d'une portion du mme +sulfate laisse l'air libre. + +En faisant le vide sur du sel radifre on retire toute l'manation +disponible. Toutefois la radioactivit d'un chlorure radifre sur lequel +nous avions fait le vide pendant 6 jours ne fut pas sensiblement +modifie par cette opration. Cette exprience montre que la +radioactivit du sel est due principalement l'nergie radioactive +utilise dans l'intrieur des grains, laquelle ne peut tre enleve en +faisant le vide. + +La perte d'activit que le radium prouve quand on le fait passer par +l'tat dissous est relativement plus grande pour les rayons pntrants +que pour les rayons absorbables. Voici quelques exemples: + +Un chlorure radifre, qui avait atteint son activit limite 470 est +dissous et reste en dissolution pendant une heure; on le sche ensuite +et l'on mesure sa radioactivit initiale par la mthode lectrique. On +trouve que le rayonnement initial total est gal la fraction 0,3 du +rayonnement total limite. Si l'on fait la mesure de l'intensit du +rayonnement en recouvrant la substance active d'un cran d'aluminium de +0mm,01 d'paisseur, on trouve que le rayonnement initial qui traverse +cet cran n'est que la fraction 0,17 du rayonnement limite traversant le +mme cran. + +Quand le sel est rest en dissolution pendant 13 jours, on trouve pour +le rayonnement initial total la fraction 0,22 du rayonnement limite +total et pour le rayonnement qui traverse 0mm,01 d'aluminium la fraction +0,13 du rayonnement limite. + +Dans les deux cas le rapport du rayonnement initial aprs dissolution au +rayonnement limite est de 1,7 fois plus grand pour le rayonnement total +que pour le rayonnement qui traverse 0mm,01 d'aluminium. + +Il faut d'ailleurs remarquer que, en schant le produit aprs +dissolution, on ne peut viter une priode de temps pendant laquelle le +produit se trouve un tat mal dfini, ni entirement solide, ni +entirement liquide. On ne peut non plus viter de chauffer le produit +pour enlever l'eau rapidement. + +Pour ces deux raisons il n'est gure possible de dterminer la vraie +activit initiale du produit qui passe de l'tat dissous l'tat +solide. Dans les expriences qui viennent d'tre cites des quantits +gales de substances radiantes taient dissoutes dans la mme quantit +d'eau, et ensuite les dissolutions taient vapores sec dans des +conditions aussi identiques que possible et sans chauffer au-dessus de +120 ou 130. + +[Illustration: Fig. 13.] + +J'ai tudi la loi suivant laquelle augmente l'activit d'un sel +radifre solide, partir du moment o ce sel est sch aprs +dissolution, jusqu'au moment o il atteint son activit limite. Dans +les Tableaux qui suivent j'indique l'intensit du rayonnement I en +fonction du temps, l'intensit limite tant suppose gale 100, et le +temps tant compt partir du moment o le produit a t sch. Le +Tableau I (_fig._ 13, courbe I) est relatif au rayonnement total. Le +Tableau II (_fig._ 13, courbe II) est relatif seulement aux rayons +pntrants (rayons qui ont travers 3cm d'air et 0mm,01 d'aluminium). + + TABLEAU I. TABLEAU II. + + Temps. I. Temps. I. + 0 21 0 1,3 + 1 jour 25 1 jour 19 + 3 44 3 43 + 5 60 6 60 + 10 78 15 70 + 19 93 23 86 + 33 100 46 94 + 67 100 + +J'ai fait plusieurs autres sries de mesures du mme genre, mais elle ne +sont pas absolument en accord les unes avec les autres, bien que le +caractre gnral des courbes obtenues reste le mme. Il est difficile +d'obtenir des rsultats bien rguliers. On peut cependant remarquer que +la reprise d'activit met plus d'un mois se produire, et que les +rayons les plus pntrants sont ceux qui sont le plus profondment +atteints par l'effet de la dissolution. + +L'intensit initiale du rayonnement qui peut traverser 3cm d'air et +0mm,01 d'aluminium n'est que 1 pour 100 de l'intensit limite, alors que +l'intensit initiale du rayonnement total est 21 pour 100 du rayonnement +total limite. + +Un sel radifre, qui a t dissous et qui vient d'tre sch, possde le +mme pouvoir pour provoquer l'activit induite (et, par consquent, +laisse chapper au dehors autant d'manation) qu'un chantillon du mme +sel qui, aprs avoir t prpar l'tat solide est rest dans cet tat +un temps suffisant pour atteindre la radioactivit limite. L'activit +radiante de ces deux produits est pourtant extrmement diffrente; le +premier est, par exemple, 5 fois moins actif que le second. + + +_Variations d'activit des sels de radium par la chauffe._--Quand on +chauffe un compos radifre, ce compos dgage de l'manation et perd de +l'activit. La perte d'activit est d'autant plus grande que la chauffe +est la fois plus intense et plus prolonge. C'est ainsi qu'en +chauffant un sel radifre pendant 1 heure 130 on lui fait perdre 10 +pour 100 de son rayonnement total: au contraire, une chauffe de 10 +minutes 400 ne produit pas d'effet sensible. Une chauffe au rouge de +quelques heures de dure dtruit 77 pour 100 du rayonnement total. + +La perte d'activit par la chauffe est plus importante pour les rayons +pntrants que pour les rayons absorbables. C'est ainsi qu'une chauffe +de quelques heures de dure dtruit environ 77 pour 100 du rayonnement +total, mais la mme chauffe dtruit la presque totalit (99 pour 100) du +rayonnement qui est capable de traverser 3cm d'air et 0mm,1 d'aluminium. +En maintenant le chlorure de baryum radifre en fusion pendant quelques +heures (vers 800), on dtruit 98 pour 100 du rayonnement capable de +traverser 0mm,3 d'aluminium. On peut dire que les rayons pntrants +n'existent sensiblement pas aprs une chauffe forte et prolonge. + +Quand un sel radifre a perdu une partie de son activit par la chauffe, +cette baisse d'activit ne persiste pas: l'activit du sel se rgnre +spontanment la temprature ordinaire et tend vers une certaine valeur +limite. J'ai observ le fait fort curieux que cette limite est plus +leve que l'activit limite du sel avant la chauffe, du moins en est-il +ainsi pour le chlorure. En voici des exemples: un chantillon de +chlorure de baryum radifre qui, aprs avoir t prpar l'tat +solide, a atteint depuis longtemps son activit limite, possde un +rayonnement total reprsent par le nombre 470, et un rayonnement +capable de traverser 0mm,01 d'aluminium, reprsent par le nombre 157. +Cet chantillon est soumis une chauffe au rouge pendant quelques +heures. Deux mois aprs la chauffe, il atteint une activit limite avec +un rayonnement total gal 690, et un rayonnement travers 0mm,01 +d'aluminium gal 227. Le rayonnement total et le rayonnement qui +traverse l'aluminium sont donc augments respectivement dans le rapport +690/470 et 227/156. Ces deux rapports sont sensiblement gaux entre eux +et gaux 1,45. + +[Illustration: Fig. 14.] + +Un chantillon de chlorure de baryum radifre qui, aprs avoir t +prpar l'tat solide, a atteint une activit limite gale 62, est +maintenu en fusion pendant quelques heures; puis le produit fondu est +pulvris. Ce produit reprend une nouvelle activit limite gale 140, +soit plus de 2 fois plus grande que celle qu'il pouvait atteindre, quand +il avait t prpar l'tat solide sans avoir t notablement chauff +pendant la dessiccation. + +J'ai tudi la loi de l'augmentation de l'activit des composs +radifres aprs la chauffe. Voici, titre d'exemple, les rsultats de +deux sries de mesures. Les nombres des Tableaux I et II indiquent +l'intensit du rayonnement I en fonction du temps, l'intensit limite +tant suppose gale 100, et le temps tant compt partir de la fin +de la chauffe. Le Tableau I (_fig._ 14, courbe I) est relatif au +rayonnement total d'un chantillon de chlorure de baryum radifre. Le +Tableau II (_fig._ 3, courbe II) est relatif au rayonnement pntrant +d'un chantillon de sulfate de baryum radifre, car on mesurait +l'intensit du rayonnement qui traversait 3cm d'air et 0mm,01 +d'aluminium. Les deux produits ont subi une chauffe au rouge cerise +pendant 7 heures. + + TABLEAU I. TABLEAU II. + + Temps. I. Temps. I. + 0 16,2 0 0,8 + 0,6 jour 25,4 0,7 jour 13 + 1 27,4 1 18 + 2 38 1,9 26,4 + 3 46,3 6 46,2 + 4 54 10 55,5 + 6 67,5 14 64 + 10 84 18 71,8 + 24 95 27 81 + 57 100 36 91 + 50 95,5 + 57 99 + 84 100 + +J'ai fait encore plusieurs autres sries de dterminations, mais, de +mme que pour la reprise d'activit aprs dissolution, les rsultats +des diverses sries ne sont pas bien concordants. + +L'effet de la chauffe ne persiste pas quand on dissout la substance +radifre chauffe. De deux chantillons d'une mme substance radifre +d'activit 1800, l'un a t fortement chauff, et son activit a t +rduite par la chauffe 670. Les deux chantillons ayant t ce +moment dissous et laisss en dissolution pendant 20 heures, leurs +activits initiales l'tat solide ont t 460 pour le produit non +chauff et 420 pour celui chauff; il n'y avait donc pas de diffrence +considrable entre l'activit de ces deux produits. Mais, si les deux +produits ne restent pas en dissolution un temps suffisant, si, par +exemple, on les sche immdiatement aprs les avoir dissous, le produit +non chauff est beaucoup plus actif que le produit chauff; un certain +temps est ncessaire pour que l'tat de dissolution fasse disparatre +l'effet de la chauffe. Un produit d'activit 3200 a t chauff et +n'avait plus aprs la chauffe qu'une activit de 1030. Ce produit a t +dissous en mme temps qu'une portion du mme produit non chauffe, et +les deux portions ont t sches immdiatement. L'activit initiale +tait de 1450 pour le produit non chauff et de 760 pour celui chauff. + +Pour les sels radifres solides, le pouvoir de provoquer la +radioactivit induite est fortement influenc par la chauffe. Pendant +que l'on chauffe les composs radifres, ils dgagent plus d'manation +qu' la temprature ordinaire; mais, quand ils sont ensuite ramens la +temprature ordinaire, non seulement leur radioactivit est bien +infrieure celle qu'ils avaient avant la chauffe, mais aussi leur +pouvoir activant est considrablement diminu. Pendant le temps qui suit +la chauffe, la radioactivit du produit va en augmentant et peut mme +dpasser la valeur primitive. Le pouvoir activant se rtablit aussi +partiellement; cependant, aprs une chauffe prolonge au rouge, la +presque totalit du pouvoir activant se trouve supprime, sans tre +susceptible de reparatre spontanment avec le temps. On peut restituer +au sel radifre son pouvoir activant primitif en le dissolvant dans +l'eau et en le schant l'tuve une temprature de 120. Il semble +donc que la calcination ait pour effet de mettre le sel dans un tat +physique particulier, dans lequel l'manation se dgage bien plus +difficilement que cela n'a lieu pour le mme produit solide qui n'a pas +t chauff temprature leve, et il en rsulte tout naturellement +que le sel atteint une radioactivit limite plus leve que celle qu'il +avait avant la chauffe. Pour remettre le sel dans l'tat physique qu'il +avait avant la chauffe, il suffit de le dissoudre et de le scher, sans +le chauffer, au-dessus de 150. + +Voici quelques exemples numriques ce sujet: + +Je dsigne par _a_ l'activit induite limite provoque en vase clos sur +une lame de cuivre par un chantillon de carbonate de baryum radifre +d'activit 1600. + +Posons pour le produit non chauff: + + _a_ = 100. + +On trouve: + + 1 jour aprs la chauffe _a_ = 3,3 + 4 _a_ = 7,1 + 10 _a_ = 15 + 20 _a_ = 15 + 37 _a_ = 15 + +La radioactivit du produit avait diminu de 90 pour 100 par la chauffe, +mais, au bout d'un mois, elle avait dj repris la valeur primitive. + +Voici une exprience du mme genre faite avec un chlorure de baryum +radifre d'activit 3000. Le pouvoir activant est dtermin de la mme +faon que dans l'exprience prcdente. + +Pouvoir activant du produit non chauff: + + _a_ = 100. + +Pouvoir activant du produit aprs une chauffe au rouge de trois heures: + + 2 jours aprs chauffe 2,3 + 5 7,0 + 11 8,2 + 18 8,2 + + Pouvoir activant du produit non chauff qui + a t dissous, puis sch 150 92 + + Pouvoir activant du produit chauff qui a + t dissous, puis sch 150 105 + + +_Interprtation thorique des causes des variations d'activit des sels +radifres, aprs dissolution et aprs chauffe._--Les faits qui viennent +d'tre exposs peuvent tre, en partie, expliqus par la thorie d'aprs +laquelle le radium produit l'nergie sous forme d'manation, cette +dernire se transformant ensuite en nergie de rayonnement. Quand on +dissout un sel de radium, l'manation qu'il produit se rpand au dehors +de la solution et provoque la radioactivit en dehors de la source dont +elle provient; lorsqu'on vapore la dissolution, le sel solide obtenu +est peu actif, car il ne contient que peu d'manation. Peu peu +l'manation s'accumule dans le sel, dont l'activit augmente jusqu' une +valeur limite, qui est obtenue quand la production d'manation par le +radium compense la perte qui se fait par dbit extrieur et par +transformation sur place en rayons de Becquerel. + +Lorsqu'on chauffe un sel de radium, le dbit d'manation en dehors du +sel est fortement augment, et les phnomnes de radioactivit induite +sont plus intenses que quand le sel est la temprature ordinaire. Mais +quand le sel revient la temprature ordinaire, il est puis, comme +dans le cas o on l'avait dissous, il ne contient que peu d'manation, +l'activit est devenue trs faible. Peu peu l'manation s'accumule de +nouveau dans le sel solide et le rayonnement va en augmentant. + +On peut admettre que le radium donne lieu un dbit constant +d'manation, dont une partie s'chappe l'extrieur, tandis que la +partie restante est transforme, dans le radium lui-mme, en rayons de +Becquerel. Lorsque le radium a t chauff au rouge, il perd la plus +grande partie de son pouvoir d'activation; autrement dit, le dbit +d'manation l'extrieur est diminu. Par suite, la proportion +d'manation utilise dans le radium lui-mme doit tre plus forte, et le +produit atteint une radioactivit limite plus leve. + +On peut se proposer d'tablir thoriquement la loi de l'augmentation de +l'activit d'un sel radifre solide qui a t dissous ou qui a t +chauff. Nous admettrons que l'intensit du rayonnement du radium est, +chaque instant, proportionnelle la quantit d'manation _q_ prsente +dans le radium. Nous savons que l'manation se dtruit spontanment +suivant une loi telle que l'on ait, chaque instant, + + (1) _q_ = _q__0 _e_^{-t/#th#} + +_q_0 tant la quantit d'manation l'origine du temps, et #th# la +constante de temps gale 4,97 10^5 sec. + +Soit, d'autre part, #D# le dbit d'manation fourni par le radium, +quantit que je supposerai constante. Voyons ce qui se passerait, s'il +ne s'chappait pas d'manation dans l'espace ambiant. L'manation +produite serait alors entirement utilise dans le radium pour y +produire le rayonnement. On a d'ailleurs, d'aprs la formule (1), + + _dq_/_dt_ = - _q_0/#th# _e_^{-t/#th#} = - _q_/#th#, + +et, par suite, l'tat d'quilibre, le radium contiendrait une +certaine quantit d'manation Q telle que l'on ait + + (2) #D# = Q/#th#, + +et le rayonnement du radium serait alors proportionnel Q. + +Supposons qu'on mette le radium dans des conditions o il perd de +l'manation au dehors; c'est ce que l'on peut obtenir en dissolvant le +compos radifre ou en le chauffant. L'quilibre sera troubl et +l'activit du radium diminuera. Mais aussitt que la cause de la perte +d'manation a t supprime (le corps est revenu l'tat solide, ou +bien on a cess de chauffer), l'manation s'accumule nouveau dans le +radium, et nous avons une priode, pendant laquelle le dbit #D# +l'emporte sur la vitesse de destruction _q_/#th#. On a alors + + _dq_/_dt_ = #D# - _q_/#th# = (Q - _q_)/#th#, + +d'o + + _d_/_dt_ (Q - _q_) = (Q - _q_)/#th#, + + (3) Q - _q_ = (Q - _q_0) _e_^{- _t_/#th#}, + +_q_0 tant la quantit d'manation prsente dans le radium au temps +_t_ = 0. + +D'aprs la formule (3) l'excs de la quantit d'manation Q que le +radium contient l'tat d'quilibre sur la quantit _q_ qu'il contient + un moment donn, dcrot en fonction du temps suivant une loi +exponentielle qui est la loi mme de la disparition spontane de +l'manation. Le rayonnement du radium tant d'ailleurs proportionnel +la quantit d'manation, l'excs de l'intensit du rayonnement limite +sur l'intensit actuelle doit dcrotre en fonction du temps suivant +cette mme loi; cet excs doit donc diminuer de moiti en 4 jours +environ. + +La thorie qui prcde est incomplte, puisqu'on a nglig la perte +d'manation par dbit l'extrieur. Il est, d'ailleurs, difficile de +savoir comment celle-ci intervient en fonction du temps. En comparant +les rsultats de l'exprience ceux de cette thorie incomplte, on ne +trouve pas un accord satisfaisant; on retire cependant la conviction que +la thorie en question contient une part de vrit. La loi d'aprs +laquelle l'excs de l'activit limite sur l'activit actuelle diminue de +moiti en 4 jours reprsente, avec une certaine approximation, la marche +de la reprise d'activit aprs chauffe pendant une dizaine de jours. +Dans le cas de la reprise d'activit aprs dissolution cette mme loi +semble convenir peu prs pendant une certaine priode de temps, qui +commence deux ou trois jours aprs la dessiccation du produit et se +poursuit pendant 10 15 jours. Les phnomnes sont d'ailleurs +complexes; la thorie indique n'explique pas pourquoi les rayons +pntrants sont supprims en plus forte proportion que les rayons +absorbables. + + +NATURE ET CAUSE DES PHNOMNES DE RADIOACTIVIT. + +Ds le dbut des recherches sur les corps radioactifs, et alors que les +proprits de ces corps taient encore peine connues, la spontanit +de leur rayonnement s'est pose comme un problme, ayant pour les +physiciens le plus grand intrt. Aujourd'hui, nous sommes plus avancs +au point de vue de la connaissance des corps radioactifs, et nous savons +isoler un corps radioactif d'une trs grande puissance, le radium. +L'utilisation des proprits remarquables du radium a permis de faire +une tude approfondie des rayons mis par les corps radioactifs; les +divers groupes de rayons qui ont t tudis jusqu'ici prsentent des +analogies avec les groupes de rayons qui existent dans les tubes de +Crookes: rayons cathodiques, rayons Rntgen, rayons canaux. Ce sont +encore les mmes groupes de rayons que l'on retrouve dans le rayonnement +secondaire produit par les rayons Rntgen[118], et dans le rayonnement +des corps qui ont acquis la radioactivit induite. + + [118] SAGNAC, _Thse de doctorat_.--CURIE et SAGNAC, _Comptes rendus_, + avril 1900. + +Mais si la nature du rayonnement est actuellement mieux connue, la cause +de la radioactivit spontane reste mystrieuse et ce phnomne est +toujours pour nous une nigme et un sujet d'tonnement profond. + +Les corps spontanment radioactifs, en premier lieu le radium, +constituent des sources d'nergie. Le dbit d'nergie auquel ils donnent +lieu nous est rvl par le rayonnement de Becquerel, par les effets +chimiques et lumineux et par le dgagement continu de chaleur. + +On s'est souvent demand si l'nergie est cre dans les corps +radioactifs eux-mmes ou bien si elle est emprunte par ces corps des +sources extrieures. Aucune des nombreuses hypothses, qui rsultent de +ces deux manires de voir, n'a encore reu de confirmation +exprimentale. + +On peut supposer que l'nergie radioactive a t emmagasine +antrieurement et qu'elle s'puise peu peu comme cela arrive pour une +phosphorescence de trs longue dure. On peut imaginer que le dgagement +d'nergie radioactive correspond une transformation de la nature mme +de l'atome du corps radiant qui serait en voie d'volution; le fait que +le radium dgage de la chaleur d'une manire continue plaide en faveur +de cette hypothse. On peut supposer que la transformation est +accompagne d'une perte de poids et d'une mission de particules +matrielles qui constitue le rayonnement. La source d'nergie peut +encore tre cherche dans l'nergie de gravitation. Enfin, on peut +imaginer que l'espace est constamment travers par des rayonnements +encore inconnus qui sont arrts leur passage au travers des corps +radioactifs et transforms en nergie radioactive. + +Bien des raisons sont invoquer pour et contre ces diverses manires de +voir, et le plus souvent les essais de vrification exprimentale des +consquences de ces hypothses ont donn des rsultats ngatifs. +L'nergie radioactive de l'uranium et du radium ne semble pas jusqu'ici +s'puiser ni mme prouver une variation apprciable avec le temps. +Demaray a examin au spectroscope un chantillon de chlorure de radium +pur 5 mois d'intervalle; il n'a observ aucun changement dans le +spectre au bout de ces 5 mois. La raie principale du baryum qui se +voyait dans le spectre et indiquait la prsence du baryum l'tat de +trace, ne s'tait pas renforce pendant l'intervalle de temps considr; +le radium ne s'tait donc pas transform en baryum d'une manire +sensible. + +Les variations de poids signales par M. Heydweiller pour les composs +du radium[119] ne peuvent pas encore tre considres comme un fait +tabli. + + [119] HEYDWEILLER, _Physik. Zeitschr._, octobre 1902. + +MM. Elster et Geitel ont trouv que la radioactivit de l'uranium n'est +pas change au fond d'un puits de mine de 850m de profondeur; une +couche de terre de cette paisseur ne modifierait donc pas le +rayonnement primaire hypothtique qui provoquerait la radioactivit de +l'uranium. + +Nous avons mesur la radioactivit de l'uranium midi et minuit, +pensant que si le rayonnement primaire hypothtique avait sa source +dans le soleil, il pourrait tre en partie absorb en traversant la +terre. L'exprience n'a donn aucune diffrence pour les deux mesures. + +Les recherches les plus rcentes sont favorables l'hypothse d'une +transformation atomique du radium. Cette hypothse a t mise ds le +dbut des recherches sur la radioactivit[120]; elle a t franchement +adopte par M. Rutherford qui a admis que l'manation du radium est un +gaz matriel qui est un des produits de la dsagrgation de l'atome du +radium[121]. Les expriences rcentes de MM. Ramsay et Soddy tendent +prouver que l'manation est un gaz instable qui se dtruit en donnant +lieu une production d'hlium. D'autre part, le dbit continu de +chaleur fourni par le radium ne saurait s'expliquer par une raction +chimique ordinaire, mais pourrait peut-tre avoir son origine dans une +transformation de l'atome. + + [120] Mme CURIE, _Revue gnrale des Sciences_, 30 janvier 1899. + + [121] RUTHERFORD et SODDY, _Phil. Mag._, mai 1903. + +Rappelons enfin que les substances radioactives nouvelles se trouvent +toujours dans les minerais d'urane; nous avons vainement cherch du +radium dans le baryum du commerce (_voir_ page 46). La prsence du +radium semble donc lie celle de l'uranium. Les minerais d'urane +contiennent d'ailleurs de l'argon et de l'hlium, et cette concidence +n'est probablement pas non plus due au hasard. La prsence simultane de +ces divers corps dans les mmes minerais fait songer que la prsence des +uns est peut-tre ncessaire pour la formation des autres. + +Il est toutefois ncessaire de remarquer que les faits qui viennent +l'appui de l'ide d'une transformation atomique du radium peuvent aussi +recevoir une interprtation diffrente. Au lieu d'admettre que l'atome +de radium se transforme, on pourrait admettre que cet atome est lui-mme +stable, mais qu'il agit sur le milieu qui l'entoure (atomes matriels +voisins ou ther du vide) de manire donner lieu des transformations +atomiques. Cette hypothse conduit tout aussi bien admettre la +possibilit de la transformation des lments, mais le radium lui-mme +ne serait plus alors un lment en voie de destruction. + + +FIN. + + + + + TABLE DES MATIRES. + + + Pages. + + INTRODUCTION 1 + + Historique 3 + + I.--_Radioactivit de l'uranium et du thorium. Minraux + radioactifs._ + + Rayons de Becquerel 6 + + Mesure de l'intensit du rayonnement 8 + + Radioactivit des composs d'uranium et de thorium 14 + + La radioactivit atomique est-elle un phnomne gnral? 17 + + Minraux radioactifs 19 + + + II.--_Les nouvelles substances radioactives._ + + Mthode de recherches 22 + + Polonium, radium, actinium 22 + + Spectre du radium 25 + + Extraction des substances radioactives nouvelles 27 + + Polonium 31 + + Prparation du chlorure de radium pur 34 + + Dtermination du poids atomique du radium 40 + + Caractres des sels de radium 45 + + Fractionnement du chlorure de baryum ordinaire 46 + + + III.--_Rayonnement des nouvelles substances radioactives._ + + Procds d'tude du rayonnement 47 + + Energie du rayonnement 48 + + Nature complexe du rayonnement 49 + + Action du champ magntique 51 + + Rayons dviables #b# 56 + + Charge des rayons dviables #b# 57 + + Action du champ lectrique sur les rayons #b# du radium 62 + + Rapport de la charge la masse pour une particule charge 63 + ngativement, mise par le radium + + Action du champ magntique sur les rayons #a# 66 + + Action du champ magntique sur les rayons des autres 68 + substances radioactives + + Proportion des rayons dviables #b# dans le rayonnement 68 + du radium + + Pouvoir pntrant du rayonnement des corps radioactifs 73 + + Action ionisante des rayons du radium sur les liquides 90 + isolants + + Divers effets et applications de l'action ionisante des 93 + rayons mis par les substances radioactives + + Effets de fluorescence, effets lumineux 95 + + Dgagement de chaleur par les sels de radium 98 + + Effets chimiques produits par les nouvelles substances + radioactives. Colorations 102 + + Dgagement de gaz en prsence des sels de radium 104 + + Production de thermoluminescence 105 + + Radiographies 106 + + Effets physiologiques 107 + + Action de la temprature sur le rayonnement 109 + + + IV.--_La radioactivit induite._ + + Communication de la radioactivit des substances + primitivement inactives 111 + + Activation en enceinte ferme 113 + + Rle des gaz dans les phnomnes de radioactivit induite. 115 + Emanation + + Dsactivation l'air libre des corps solides activs 116 + + Dsactivation en enceinte close. Vitesse de destruction de 117 + l'manation + + Nature des manations 119 + + Variations d'activit des liquides activs et des solutions 122 + radifres + + Thorie de la radioactivit 123 + + Autre forme de la radioactivit induite 126 + + Radioactivit induite volution lente 126 + + Radioactivit induite sur des substances qui sjournent en + dissolution avec le radium 127 + + Dissmination des poussires radioactives et radioactivit + induite du laboratoire 130 + + Activation en dehors de l'action des substances radioactives 131 + + Variations d'activit des corps radioactifs. Effets de 132 + dissolution + + Variations d'activit des sels de radium par la chauffe 139 + + Interprtation thorique des causes de variation d'activit 144 + des sels radifres aprs dissolution et aprs chauffe + + _Nature et cause des phnomnes de radioactivit_ 147 + + + FIN DE LA TABLE DES MATIRES. + + + PARIS.--IMPRIMERIE GAUTHIER-VILLARS, + 35119 Quai des Grands-Augustins, 55. + + + LIBRAIRIE GAUTHIER-VILLARS, + QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS, 55, A PARIS (6e). + + + =BLONDLOT= (=R.=), Correspondant de l'Institut, Professeur + l'Universit de Nancy.--=Rayons N.= _Recueil des + Communications faites l'Acadmie des Sciences_, avec des + NOTES COMPLMENTAIRES et une INSTRUCTION POUR LA + CONSTRUCTION DES CRANS PHOSPHORESCENTS. In-16 (19 12) + de VI-75 pages, avec 3 figures, 2 planches et un cran + phosphorescent; 1904 2 fr. + + =BERTHELOT= (=M.=), Snateur, Secrtaire perptuel de + l'Acadmie des Sciences, Professeur au Collge de + France.--=Les carbures d'hydrogne= (=1851-1901=). + _Recherches exprimentales._ Trois volumes grand in-8; + 1901, se vendant ensemble 45 fr. + + TOME I: _L'Actylne: synthse totale des carbures + d'hydrogne._ Volume de X-414 pages. + + TOME II: _Les Carbures pyrogns.--Sries diverses._ + Volume de IV-558 pages. + + TOME III: _Combinaison des carbures d'hydrogne avec + l'hydrogne, l'oxygne, les lments de l'eau._ Volume de + IV-459 pages. + + =GUILLAUME= (=Ch.-Ed.=), Docteur s Sciences, Adjoint au + Bureau international des Poids et Mesures.--=Les + Radiations nouvelles.=--=Les Rayons X et la Photographie + travers les corps opaques.= 2e dition. 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Fabrication. + Proprits. Applications gnrales._ Grand in-8, avec + 2 figures et un titre tir sur aluminium; 1903 7 fr. 50 c. + +35119 Paris.--Imprimerie GAUTHIER-VILLARS, quai des Grands-Augustins, 55. + + + + + * * * * * * + + + + +Au lecteur + + Cette version numrise reproduit dans son intgralit la version + originale. + + L'orthographe a t conserve. Seules les erreurs de typographie + manifestes ont t corriges. + + La ponctuation n'a pas t modifie hormis quelques corrections + mineures. + + + +***END OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK RECHERCHES SUR LES SUBSTANCES +RADIOACTIVES*** + + +******* This file should be named 43233-8.txt or 43233-8.zip ******* + + +This and all associated files of various formats will be found in: +http://www.gutenberg.org/dirs/4/3/2/3/43233 + + + +Updated editions will replace the previous one--the old editions +will be renamed. + +Creating the works from public domain print editions means that no +one owns a United States copyright in these works, so the Foundation +(and you!) can copy and distribute it in the United States without +permission and without paying copyright royalties. Special rules, +set forth in the General Terms of Use part of this license, apply to +copying and distributing Project Gutenberg-tm electronic works to +protect the PROJECT GUTENBERG-tm concept and trademark. 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You may copy it, give it away or +re-use it under the terms of the Project Gutenberg License included +with this eBook or online at <a +href="http://www.gutenberg.org">www.gutenberg.org</a></p> +<p>Title: Recherches sur les substances radioactives</p> +<p>Author: Marie Curie</p> +<p>Release Date: July 16, 2013 [eBook #43233]</p> +<p>Language: French</p> +<p>Character set encoding: ISO-8859-1</p> +<p>***START OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK RECHERCHES SUR LES SUBSTANCES RADIOACTIVES***</p> +<p> </p> +<h4 class="center">E-text prepared by Claudine Corbasson<br /> + and the Online Distributed Proofreading Team<br /> + (<a href="http://www.pgdp.net">http://www.pgdp.net</a>)<br /> + from page images generously made available by<br /> + Internet Archive<br /> + (<a href="http://archive.org">http://archive.org</a>)</h4> +<p> </p> +<table border="0" style="background-color: #ccccff;margin: 0 auto;" cellpadding="10"> + <tr> + <td valign="top"> + Note: + </td> + <td> + Images of the original pages are available through + Internet Archive. See + <a href="http://archive.org/details/recherchessurles00curi"> + http://archive.org/details/recherchessurles00curi</a> + </td> + </tr> +</table> +<p> </p> +<hr class="full" /> + +<p class="left"><a href="#note">Au lecteur</a></p> + +<div class="figcenter" style="width: 379px;"> + <img src="images/cover.jpg" alt="" title="" width="379" height="600" /> +</div> + +<hr class="small3" /> + +<p class="center">PARIS.—IMPRIMERIE GAUTHIER-VILLARS,<br /><br /> +35119——Quai des Grands-Augustins, 55.</p> + +<hr class="small3" /> + +<div class="figcenter" style="width: 365px;"> +<img class="img2" src="images/title.jpg" alt="" title="" width="365" height="600" /> + <span class="link"><a href="images/x-title.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<hr class="small2" /> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_1" id="Page_1">1</a></span></p> + +<h1><small>RECHERCHES</small><br /><br /> +<span class="small30">SUR LES</span><br /><br /> +SUBSTANCES RADIOACTIVES.</h1> + +<hr class="small2" /> + +<h2><a name="ch_a" id="ch_a"></a>INTRODUCTION.</h2> + +<p>Le prsent travail a pour but d'exposer les recherches que je poursuis +depuis plus de 4 ans sur les substances radioactives. J'ai commenc ces +recherches par une tude du rayonnement uranique qui a t dcouvert par +M. Becquerel. Les rsultats auxquels ce travail me conduisit parurent +ouvrir une voie si intressante, qu'abandonnant ses travaux en train, M. +Curie se joignit moi, et nous runmes nos efforts en vue d'aboutir +l'extraction des substances radioactives nouvelles et de poursuivre leur +tude.</p> + +<p>Ds le dbut de nos recherches nous avons cru devoir prter des +chantillons des substances dcouvertes et prpares par nous quelques +physiciens, en premier lieu M. Becquerel, qui est due la dcouverte +des rayons uraniques. Nous avons ainsi nous-mmes facilit les +recherches faites par d'autres que nous sur les substances radioactives +nouvelles. A la suite de nos premires publications, M. Giesel en +Allemagne se mit d'ailleurs aussi prparer de ces substances et en +prta des chantillons plusieurs savants allemands. Ensuite ces +substances furent mises en vente en France et en Allemagne, et le sujet +prenant de plus en plus d'importance donna lieu un mouvement +scientifique, de sorte que de nombreux Mmoires <span class="pagenum"><a name="Page_2" id="Page_2">2</a></span> ont paru et +paraissent constamment sur les corps radioactifs, principalement +l'tranger. Les rsultats des divers travaux franais et trangers sont +ncessairement enchevtrs, comme pour tout sujet d'tudes nouveau et en +voie de formation. L'aspect de la question se modifie, pour ainsi dire, +de jour en jour.</p> + +<p>Cependant, au point de vue chimique, un point est dfinitivement tabli; +<i>c'est l'existence d'un lment nouveau fortement radioactif: le +radium</i>. La prparation du chlorure de radium pur et la dtermination du +poids atomique du radium constituent la partie la plus importante de mon +travail personnel. En mme temps que ce travail ajoute aux corps simples +actuellement connus avec certitude un nouveau corps simple de proprits +trs curieuses, une nouvelle mthode de recherches chimiques se trouve +tablie et justifie. Cette mthode, base sur la radioactivit, +considre comme une proprit atomique de la matire, est prcisment +celle qui nous a permis, M. Curie et moi, de dcouvrir l'existence du +radium.</p> + +<p>Si, au point de vue chimique, la question que nous nous sommes +primitivement pose peut tre considre comme rsolue, l'tude des +proprits physiques des substances radioactives est en pleine +volution. Certains points importants ont t tablis, mais un grand +nombre de conclusions portent encore le caractre du provisoire. Cela +n'a rien d'tonnant, si l'on considre la complexit des phnomnes +auxquels donne lieu la radioactivit et les diffrences qui existent +entre les diverses substances radioactives. Les recherches des divers +physiciens qui tudient ces substances viennent constamment se +rencontrer et se croiser. Tout en cherchant me conformer au but prcis +de ce travail et exposer surtout mes propres recherches, j'ai t +oblige d'exposer en mme temps les rsultats d'autres travaux dont la +connaissance est indispensable.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_3" id="Page_3">3</a></span></p> + +<p>J'ai d'ailleurs dsir faire de ce travail un Mmoire d'ensemble sur +l'tat actuel de la question.</p> + +<p>J'ai excut ce Travail dans les laboratoires de l'cole de Physique et +de Chimie industrielles de la Ville de Paris avec l'autorisation de +Schtzenberger, le regrett Directeur de cette cole, et de M. Lauth, le +Directeur actuel. Je tiens exprimer ici toute ma reconnaissance pour +l'hospitalit bienveillante que j'ai reue dans cette cole.</p> + +<hr class="small" /> + +<h2><a name="ch_b" id="ch_b"></a>HISTORIQUE.</h2> + +<p>La dcouverte des phnomnes de la radioactivit se rattache aux +recherches poursuivies depuis la dcouverte des rayons Rntgen sur les +effets photographiques des substances phosphorescentes et fluorescentes.</p> + +<p>Les premiers tubes producteurs de rayons Rntgen taient ces tubes sans +anticathode mtallique. La source de rayons Rntgen se trouvait sur la +paroi de verre frappe par les rayons cathodiques; en mme temps cette +paroi tait vivement fluorescente. On pouvait alors se demander si +l'mission de rayons Rntgen n'accompagnait pas ncessairement la +production de la fluorescence, quelle que ft la cause de cette +dernire. Cette ide a t nonce tout d'abord par M. Henri +Poincar<a name="FNanchor_1" id="FNanchor_1" href="#Footnote_1" class="fnanchor">[1]</a>.</p> + +<p>Peu de temps aprs, M. Henry annona qu'il avait obtenu des impressions +photographiques au travers du papier noir l'aide du sulfure de zinc +phosphorescent<a name="FNanchor_2" id="FNanchor_2" href="#Footnote_2" class="fnanchor">[2]</a>. M. Niewenglowski obtint le mme phnomne avec du +sulfure de calcium expos la lumire<a name="FNanchor_3" id="FNanchor_3" href="#Footnote_3" class="fnanchor">[3]</a>. Enfin, M. Troost obtint de +fortes impressions photographiques avec de la <span class="pagenum"><a name="Page_4" id="Page_4">4</a></span> blende hexagonale +artificielle phosphorescente agissant au travers du papier noir et un +gros carton<a name="FNanchor_4" id="FNanchor_4" href="#Footnote_4" class="fnanchor">[4]</a>.</p> + +<p>Les expriences qui viennent d'tre cites n'ont pu tre reproduites +malgr les nombreux essais faits dans ce but. On ne peut donc nullement +considrer comme prouv que le sulfure de zinc et le sulfure de calcium +soient capables d'mettre, sous l'action de la lumire, des radiations +invisibles qui traversent le papier noir et agissent sur les plaques +photographiques.</p> + +<p>M. Becquerel a fait des expriences analogues sur les sels d'uranium +dont quelques-uns sont fluorescents<a name="FNanchor_5" id="FNanchor_5" href="#Footnote_5" class="fnanchor">[5]</a>. Il obtint des impressions +photographiques au travers du papier noir avec le sulfate double +d'uranyle et de potassium.</p> + +<p>M. Becquerel crut d'abord que ce sel, qui est fluorescent, se comportait +comme le sulfure de zinc et le sulfure de calcium dans les expriences +de MM. Henry, Niewenglowski et Troost. Mais la suite de ses expriences +montra que le phnomne observ n'tait nullement reli la +fluorescence. Il n'est pas ncessaire que le sel soit clair; de plus, +l'uranium et tous ses composs, fluorescents ou non, agissent de mme, +et l'uranium mtallique est le plus actif. M. Becquerel trouva ensuite +qu'en plaant les composs d'urane dans l'obscurit complte, ils +continuent impressionner les plaques photographiques au travers du +papier noir pendant des annes. M. Becquerel admit que l'uranium et ses +composs mettent des rayons particuliers: <i>rayons uraniques</i>. Il prouva +que ces rayons peuvent traverser des crans mtalliques minces et qu'ils +dchargent les corps lectriss. Il fit aussi des expriences d'aprs +lesquelles il conclut que les rayons uraniques prouvent la rflexion, +la rfraction et la polarisation.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_5" id="Page_5">5</a></span></p> + +<p>Les travaux d'autres physiciens (Elster et Geitel, lord Kelwin, Schmidt, +Rutherford, Beattie et Smoluchowski) sont venus confirmer et tendre les +rsultats des recherches de M. Becquerel, sauf en ce qui concerne la +rflexion, la rfraction et la polarisation des rayons uraniques, +lesquels, ce point de vue, se comportent comme les rayons Rntgen, +comme cela a t reconnu par M. Rutherford d'abord et ensuite par M. +Becquerel lui-mme.</p> + +<div class="figcenter3" style="width:100px;"> + <img src="images/decorative.jpg" alt="" title="" width="100" height="12" /> +</div> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_6" id="Page_6">6</a></span></p> + +<h2>CHAPITRE I.<br /> +<span class="center">~~~~</span><br /><br /> +<small>RADIOACTIVIT DE L'URANIUM ET DU THORIUM.<br /> +MINRAUX RADIOACTIFS.</small></h2> + +<p class="section"><a name="ch_1a" id="ch_1a"></a><i>Rayons de Becquerel.</i>—Les <i>rayons uraniques</i>, dcouverts par M. +Becquerel, impressionnent les plaques photographiques l'abri de la +lumire; ils peuvent traverser toutes les substances solides, liquides +et gazeuses, condition que l'paisseur en soit suffisamment faible; en +traversant les gaz, ils les rendent faiblement conducteurs de +l'lectricit<a name="FNanchor_6" id="FNanchor_6" href="#Footnote_6" class="fnanchor">[6]</a>.</p> + +<p>Ces proprits des composs d'urane ne sont dues aucune cause +excitatrice connue. Le rayonnement semble spontan; il ne diminue point +d'intensit quand on conserve les composs d'urane dans l'obscurit +complte pendant des annes; il ne s'agit donc pas l d'une +phosphorescence particulire produite par la lumire.</p> + +<p>La spontanit et la constance du rayonnement uranique se prsentaient +comme un phnomne physique tout fait extraordinaire. M. Becquerel a +conserv un morceau d'uranium pendant plusieurs annes dans l'obscurit +et il a constat qu'au bout de ce temps l'action sur la plaque +photographique n'avait pas vari sensiblement. MM. Elster et Geitel ont +fait une exprience analogue et ont trouv galement que l'action tait +constante<a name="FNanchor_7" id="FNanchor_7" href="#Footnote_7" class="fnanchor">[7]</a>.</p> + +<p>J'ai mesur l'intensit du rayonnement de l'uranium en <span class="pagenum"><a name="Page_7" id="Page_7">7</a></span> utilisant +l'action de ce rayonnement sur la conductibilit de l'air. La mthode de +mesures sera expose plus loin. J'ai ainsi obtenu des nombres qui +prouvent la constance du rayonnement dans les limites de prcision des +expriences, c'est--dire 2 pour 100 ou 3 pour 100 prs<a name="FNanchor_8" id="FNanchor_8" href="#Footnote_8" class="fnanchor">[8]</a>.</p> + +<p>On utilisait pour ces mesures un plateau mtallique recouvert d'une +couche d'uranium en poudre; ce plateau n'tait d'ailleurs pas conserv +dans l'obscurit, cette condition s'tant montre sans importance +d'aprs les observateurs cits prcdemment. Le nombre des mesures +effectues avec ce plateau est trs grand, et actuellement ces mesures +portent sur un intervalle de temps de 5 annes.</p> + +<p>Des recherches furent faites pour reconnatre si d'autres substances +peuvent agir comme les composs d'urane. M. Schmidt publia le premier +que le thorium et ses composs possdent galement cette facult<a name="FNanchor_9" id="FNanchor_9" href="#Footnote_9" class="fnanchor">[9]</a>. Un +travail analogue fait en mme temps m'a donn le mme rsultat. J'ai +publi ce travail, n'ayant pas encore eu connaissance de la publication +de M. Schmidt<a name="FNanchor_10" id="FNanchor_10" href="#Footnote_10" class="fnanchor">[10]</a>.</p> + +<p>Nous dirons que l'uranium, le thorium et leurs composs mettent des +<i>rayons de Becquerel</i>. J'ai appel <i>radioactives</i> les substances qui +donnent lieu une mission de ce genre<a name="FNanchor_11" id="FNanchor_11" href="#Footnote_11" class="fnanchor">[11]</a>. Ce nom a t depuis +gnralement adopt.</p> + +<p>Par leurs effets photographiques et lectriques les rayons de Becquerel +se rapprochent des rayons de Rntgen. Ils ont aussi, comme ces derniers, +la facult de traverser toute matire. Mais leur pouvoir de pntration +est extrmement diffrent: les rayons de l'uranium et du thorium sont +arrts par quelques millimtres de matire solide et ne peuvent +franchir dans l'air une distance suprieure <span class="pagenum"><a name="Page_8" id="Page_8">8</a></span> quelques centimtres; +tout au moins en est-il ainsi pour la grosse partie du rayonnement.</p> + +<p>Les travaux de divers physiciens, et, en premier lieu, de M. Rutherford, +ont montr que les rayons de Becquerel n'prouvent ni rflexion +rgulire, ni rfraction, ni polarisation<a name="FNanchor_12" id="FNanchor_12" href="#Footnote_12" class="fnanchor">[12]</a>.</p> + +<p>Le faible pouvoir pntrant des rayons uraniques et thoriques conduirait + les assimiler aux rayons secondaires qui sont produits par les rayons +Rntgen, et dont l'tude a t faite par M. Sagnac<a name="FNanchor_13" id="FNanchor_13" href="#Footnote_13" class="fnanchor">[13]</a>, plutt qu'aux +rayons Rntgen eux-mmes.</p> + +<p>D'autre part, on peut chercher rapprocher les rayons de Becquerel de +rayons cathodiques se propageant dans l'air (rayons de Lenard). On sait +aujourd'hui que ces divers rapprochements sont tous lgitimes.</p> + +<p class="section"><a name="ch_1b" id="ch_1b"></a><i>Mesure de l'intensit du rayonnement.</i>—La mthode employe consiste +mesurer la conductibilit acquise par l'air sous l'action des substances +radioactives; cette mthode a l'avantage d'tre rapide et de fournir des +nombres qu'on peut comparer entre eux. L'appareil que j'ai employ cet +effet se compose essentiellement d'un condensateur plateaux AB <a href="#Fig_1">(<i>fig.</i> 1)</a>. +La substance active finement pulvrise est tale sur le plateau B; +elle rend conducteur l'air entre les plateaux. Pour mesurer cette +conductibilit, on porte le plateau B un potentiel lev, en le +reliant l'un des ples d'une batterie de petits accumulateurs P, dont +l'autre ple est la terre. Le plateau A tant maintenu au potentiel du +sol par le fil CD, un courant lectrique s'tablit entre les deux +plateaux. Le potentiel du plateau A est indiqu par un lectromtre E. +Si l'on interrompt en C la communication avec le sol, le plateau A se +charge, et cette charge fait dvier l'lectromtre. La <span class="pagenum"><a name="Page_9" id="Page_9">9</a></span> vitesse de +la dviation est proportionnelle l'intensit du courant et peut servir + la mesurer.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 340px;"><a name="Fig_1" id="Fig_1"></a> + <p class="caption">Fig. 1.</p> + <img src="images/page-9.jpg" alt="" title="" width="340" height="258" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-9.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Mais il est prfrable de faire cette mesure en compensant la charge que +prend le plateau A, de manire maintenir l'lectromtre au zro. Les +charges, dont il est question ici, sont extrmement faibles; elles +peuvent tre compenses au moyen d'un quartz pizo-lectrique Q, dont +une armature est relie au plateau A, et l'autre armature est terre. +On soumet la lame de quartz une traction connue produite par des poids +placs dans un plateau π; cette traction est tablie +progressivement et a pour effet de dgager progressivement une quantit +d'lectricit connue pendant un temps qu'on mesure. L'opration peut +tre rgle de telle manire, qu'il y ait chaque instant compensation +entre la quantit d'lectricit qui traverse le condensateur et celle de +signe contraire que fournit le quartz<a name="FNanchor_14" id="FNanchor_14" href="#Footnote_14" class="fnanchor">[14]</a>. On peut ainsi mesurer <i>en +valeur absolue</i> la <span class="pagenum"><a name="Page_10" id="Page_10">10</a></span> quantit d'lectricit qui traverse le +condensateur pendant un temps donn, c'est--dire l'<i>intensit du +courant</i>. La mesure est indpendante de la sensibilit de +l'lectromtre.</p> + +<p>En effectuant un certain nombre de mesures de ce genre, on voit que la +radioactivit est un phnomne susceptible d'tre mesur avec une +certaine prcision. Elle varie peu avec la temprature, elle est peine +influence par les oscillations de la temprature ambiante; elle n'est +pas influence par l'clairement de la substance active. L'intensit du +courant qui traverse le condensateur augmente avec la surface des +plateaux. Pour un condensateur donn et une substance donne le courant +augmente avec la diffrence de potentiel qui existe entre les plateaux, +avec la pression du gaz qui remplit le condensateur et avec la distance +des plateaux (pourvu que cette distance ne soit pas trop grande par +rapport au diamtre). Toutefois, pour de fortes diffrences de +potentiel, le courant tend vers une valeur limite qui est pratiquement +constante. C'est le <i>courant de saturation</i> ou <i>courant limite</i>. De mme +pour une certaine distance des plateaux assez grande, le courant ne +varie plus gure avec cette distance. C'est le courant obtenu dans ces +conditions qui a t pris comme mesure de radioactivit dans mes +recherches, le condensateur tant plac dans l'air la pression +atmosphrique.</p> + +<p>Voici, titre d'exemple, des courbes qui reprsentent l'intensit du +courant en fonction du champ moyen tabli entre les plateaux pour deux +distances des plateaux diffrentes. Le plateau B tait recouvert d'une +couche mince d'uranium mtallique pulvris; le plateau A, runi +l'lectromtre, tait muni d'un anneau de garde.</p> + +<p>La figure 2 montre que l'intensit du courant devient constante pour les +fortes diffrences de potentiel entre les plateaux. La figure 3 +reprsente les mmes courbes une autre chelle, et comprend seulement +les rsultats relatifs aux faibles diffrences de potentiel. Au dbut, +la <span class="pagenum"><a name="Page_11" id="Page_11">11</a></span> courbe est rectiligne; le quotient de l'intensit du courant par +la diffrence de potentiel est constant pour les tensions faibles, et +reprsente la conductance initiale entre les plateaux.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 436px;"> + <p class="caption">Fig. 2.</p> + <img src="images/page-11a.jpg" alt="" title="" width="436" height="328" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-11a.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<div class="figcenter2" style="width: 436px;"> + <p class="caption">Fig. 3.</p> + <img src="images/page-11b.jpg" alt="" title="" width="436" height="335" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-11b.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p class="noindent">On peut donc +distinguer deux constantes <span class="pagenum"><a name="Page_12" id="Page_12">12</a></span> importantes caractristiques du +phnomne observ: 1 la <i>conductance initiale</i> pour diffrences de +potentiel faibles; 2 le <i>courant limite</i> pour diffrences de potentiel +fortes. C'est le courant limite qui a t adopt comme mesure de la +radioactivit.</p> + +<p>En plus de la diffrence de potentiel que l'on tablit entre les +plateaux, il existe entre ces derniers une force lectromotrice de +contact, et ces deux causes de courant ajoutent leurs effets; c'est +pourquoi la valeur absolue de l'intensit du courant change avec le +signe de la diffrence de potentiel extrieure. Toutefois, pour des +diffrences de potentiel notables, l'effet de la force lectromotrice de +contact est ngligeable, et l'intensit du courant est alors la mme, +quel que soit le sens du champ entre les plateaux.</p> + +<p>L'tude de la conductibilit de l'air et d'autres gaz soumis l'action +des rayons de Becquerel a t faite par plusieurs physiciens<a name="FNanchor_15" id="FNanchor_15" href="#Footnote_15" class="fnanchor">[15]</a>. Une +tude trs complte du sujet a t publie par M. Rutherford<a name="FNanchor_16" id="FNanchor_16" href="#Footnote_16" class="fnanchor">[16]</a>.</p> + +<p>Les lois de la conductibilit produite dans les gaz par les rayons de +Becquerel sont les mmes que celles trouves avec les rayons Rntgen. Le +mcanisme du phnomne parat tre le mme dans les deux cas. La thorie +de l'ionisation des gaz par l'effet des rayons Rntgen ou Becquerel rend +trs bien compte des faits observs. Cette thorie ne sera pas expose +ici. Je rappellerai seulement les rsultats auxquels elle conduit:</p> + +<p>1 Le nombre d'ions produits par seconde dans le gaz est considr +comme proportionnel l'nergie du rayonnement absorb par le gaz;</p> + +<p>2 Pour obtenir le courant limite relatif un rayonnement <span class="pagenum"><a name="Page_13" id="Page_13">13</a></span> donn, +il faut, d'une part, faire absorber intgralement ce rayonnement par le +gaz, en employant une masse absorbante suffisante; d'autre part, il faut +utiliser pour la production du courant tous les ions crs, en +tablissant un champ lectrique assez fort pour que le nombre des ions +qui se recombinent devienne une fraction insignifiante du nombre total +des ions produits dans le mme temps, qui sont presque tous entrans +par le courant et amens aux lectrodes. Le champ lectrique moyen +ncessaire pour obtenir ce rsultat est d'autant plus lev que +l'ionisation est plus forte.</p> + +<p>D'aprs des recherches rcentes de M. Townsend, le phnomne est plus +complexe quand la pression du gaz est faible. Le courant semble d'abord +tendre vers une valeur limite constante quand la diffrence de potentiel +augmente; mais, partir d'une certaine diffrence de potentiel, le +courant recommence crotre avec le champ, et cela avec une rapidit +trs grande. M. Townsend admet que cet accroissement est d une +ionisation nouvelle produite par les ions eux-mmes quand ceux-ci, sous +l'action du champ lectrique, prennent une vitesse suffisante pour +qu'une molcule du gaz, rencontre par un de ces projectiles, se trouve +brise et divise en ses ions constituants. Un champ lectrique intense +et une pression faible favorisent cette ionisation par les ions dj +prsents, et, aussitt que celle-ci commence se produire, l'intensit +du courant crot constamment avec le champ moyen entre les plateaux<a name="FNanchor_17" id="FNanchor_17" href="#Footnote_17" class="fnanchor">[17]</a>. +Le courant limite ne saurait donc tre obtenu qu'avec des causes +ionisantes, dont l'intensit ne dpasse pas une certaine valeur, de +telle faon que la saturation corresponde des champs pour lesquels +l'ionisation par choc des ions ne peut encore avoir lieu. Cette +condition se trouvait ralise dans mes expriences.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_14" id="Page_14">14</a></span></p> + +<p>L'ordre de grandeur des courants de saturation que l'on obtient avec les +composs d'urane est de 10<sup>-11</sup> ampres pour un condensateur dont les +plateaux ont 8<sup>cm</sup> de diamtre et sont distants de 3<sup>cm</sup>. Les composs +de thorium donnent lieu des courants du mme ordre de grandeur, et +l'activit des oxydes d'uranium et de thorium est trs analogue.</p> + +<p class="section"><a name="ch_1c" id="ch_1c"></a><i>Radioactivit des composs d'uranium et de thorium.</i>—Voici les nombres +que j'ai obtenus avec divers composs d'urane; je dsigne par <i>i</i> +l'intensit du courant en ampres:</p> + +<table summary="table_Page_14a" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="340" /> + <col width="60" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdctop"><i>i</i> 10<sup>11</sup>.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Uranium mtallique (contenant un peu de carbone)</td> + <td class="tdctop">2,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Oxyde d'urane noir U<sup>2</sup> O<sup>5</sup></td> + <td class="tdctop">2,6</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Oxyde d'urane vert U<sup>3</sup> O<sup>4</sup></td> + <td class="tdctop">1,8</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Acide uranique hydrat</td> + <td class="tdctop">0,6</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Uranate de sodium</td> + <td class="tdctop">1,2</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Uranate de potassium</td> + <td class="tdctop">1,2</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Uranate d'ammonium</td> + <td class="tdctop">1,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Sulfate uraneux</td> + <td class="tdctop">0,7</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Sulfate d'uranyle et de potassium</td> + <td class="tdctop">0,7</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Azotate d'uranyle</td> + <td class="tdctop">0,7</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Phosphate de cuivre et d'uranyle</td> + <td class="tdctop">0,9</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Oxysulfure d'urane</td> + <td class="tdctop">1,2</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>L'paisseur de la couche du compos d'urane employ a peu d'influence, +pourvu que la couche soit continue. Voici quelques expriences ce +sujet:</p> + +<table summary="table_Page_14b" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="3"> + <col width="160" /> + <col width="80" /> + <col width="60" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdcmiddle">paisseur de la couche.<br /><sup>mm</sup></td> + <td class="tdcmiddle"><i>i</i> 10<sup>11</sup>.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Oxyde d'urane</td> + <td class="tdctop">0,5</td> + <td class="tdctop">2,7</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">3,0</td> + <td class="tdctop">3,0</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Uranate d'ammonium</td> + <td class="tdctop">0,5</td> + <td class="tdctop">1,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">3,0</td> + <td class="tdctop">1,4</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_15" id="Page_15">15</a></span></p> + +<p>On peut conclure de l, que l'absorption des rayons uraniques par la +matire qui les met est trs forte, puisque les rayons venant des +couches profondes ne peuvent pas produire d'effet notable.</p> + +<p>Les nombres que j'ai obtenus avec les composs de thorium<a name="FNanchor_18" id="FNanchor_18" href="#Footnote_18" class="fnanchor">[18]</a> m'ont +permis de constater:</p> + +<div class="quote"> + <p>1 Que l'paisseur de la couche employe a une action considrable, + surtout avec l'oxyde;</p> + + <p>2 Que le phnomne n'est rgulier que si l'on emploie une couche + active mince (0<sup>mm</sup>,25 par exemple). Au contraire, quand on emploie une + couche de matire paisse (6<sup>mm</sup>), on obtient des nombres oscillant + entre des limites tendues, surtout dans le cas de l'oxyde:</p> +</div> + +<table summary="table_Page_15" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="180" /> + <col width="80" /> + <col width="60" /> + <col width="100" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdcmiddle">paisseur de la couche.<br /><sup>mm</sup></td> + <td class="tdcmiddle"><i>i</i> 10<sup>11</sup>.</td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Oxyde de thorium</td> + <td class="tdctop">0,25</td> + <td class="tdctop">2,2</td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,5 </td> + <td class="tdctop">2,5</td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">2,5 </td> + <td class="tdctop">4,7</td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">3,0 </td> + <td class="tdctop">5,5</td> + <td class="tdctop">en moyenne</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">6,0 </td> + <td class="tdctop">5,5</td> + <td class="tdctop"></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Sulfate de thorium</td> + <td class="tdctop">0,25</td> + <td class="tdctop">0,8</td> + <td class="tdctop"> </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Il y a dans la nature du phnomne une cause d'irrgularits qui +n'existe pas dans le cas des composs d'urane. Les nombres obtenus pour +une couche d'oxyde de 6<sup>mm</sup> d'paisseur variaient entre 3,7 et 7,3.</p> + +<p>Les expriences que j'ai faites sur l'absorption des rayons uraniques et +thoriques ont montr que les rayons thoriques sont plus pntrants que +les rayons uraniques et que les rayons mis par l'oxyde de thorium en +couche paisse sont plus pntrants que ceux qu'il met en couche mince. +Voici, par exemple, les nombres qui <span class="pagenum"><a name="Page_16" id="Page_16">16</a></span> indiquent la fraction du +rayonnement que transmet une lame d'aluminium dont l'paisseur est +0<sup>mm</sup>,01:</p> + +<table summary="table_Page_16" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="3"> + <col width="300" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td colspan="2" class="tdlmiddle">Substance rayonnante.</td> + <td class="tdcmiddle">Fraction du rayonnement transmise par la lame.</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdltop">Uranium</td> + <td class="tdctop">0,18</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdltop">Oxyde d'urane U<sup>2</sup> O<sup>5</sup></td> + <td class="tdctop">0,20</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdltop">Uranate d'ammonium</td> + <td class="tdctop">0,20</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdltop">Phosphate d'urane et de cuivre</td> + <td class="tdctop">0,21</td> + </tr> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdctop">mm</td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Oxyde de thorium sous paisseur</td> + <td class="tdctop">0,25</td> + <td class="tdctop">0,38</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,5 </td> + <td class="tdctop">0,47</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">3,0 </td> + <td class="tdctop">0,70</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">6,0 </td> + <td class="tdctop">0,70</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Sulfate de thorium</td> + <td class="tdctop">0,25</td> + <td class="tdctop">0,38</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Avec les composs d'urane, l'absorption est la mme quel que soit le +compos employ, ce qui porte croire que les rayons mis par les +divers composs sont de mme nature.</p> + +<p>Les particularits de la radiation thorique ont t l'objet de +publications trs compltes. M. Owens<a name="FNanchor_19" id="FNanchor_19" href="#Footnote_19" class="fnanchor">[19]</a> a montr que la constance du +courant n'est obtenue qu'au bout d'un temps assez long en appareil clos, +et que l'intensit du courant est fortement rduite par l'action d'un +courant d'air (ce qui n'a pas lieu pour les composs d'uranium). M. +Rutherford a fait des expriences analogues et les a interprtes en +admettant que le thorium et ses composs mettent non seulement des +rayons de Becquerel, mais encore une <i>manation,</i> constitue par des +particules extrmement tnues, qui restent radioactives pendant quelque +temps aprs leur mission et peuvent tre entranes par un courant +d'air<a name="FNanchor_20" id="FNanchor_20" href="#Footnote_20" class="fnanchor">[20]</a>.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_17" id="Page_17">17</a></span></p> + +<p>Les caractres de la radiation thorique qui sont relatifs l'influence +de l'paisseur de la couche employe et l'action des courants d'air +ont une liaison troite avec le phnomne de la <i>radioactivit induite +et de sa propagation de proche en proche</i>. Ce phnomne a t observ +pour la premire fois avec le radium et sera dcrit plus loin.</p> + +<p>La radioactivit des composs d'uranium et de thorium se prsente comme +une <i>proprit atomique</i>. M. Becquerel avait dj observ que tous les +composs d'uranium sont actifs et avait conclu que leur activit tait +due la prsence de l'lment uranium; il a montr galement que +l'uranium tait plus actif que ses sels<a name="FNanchor_21" id="FNanchor_21" href="#Footnote_21" class="fnanchor">[21]</a>. J'ai tudi ce point de +vue les composs de l'uranium et du thorium et j'ai fait un grand nombre +de mesures de leur activit dans diverses conditions. Il rsulte de +l'ensemble de ces mesures que la radioactivit de ces substances est +bien effectivement une proprit atomique. Elle semble ici lie la +prsence des atomes des deux lments considrs et n'est dtruite ni +par les changements d'tat physique ni par les transformations +chimiques. Les combinaisons chimiques et les mlanges contenant de +l'uranium ou du thorium sont d'autant plus actifs qu'ils contiennent une +plus forte proportion de ces mtaux, toute matire inactive agissant +la fois comme matire inerte et matire absorbant le rayonnement.</p> + +<p class="section"><a name="ch_1d" id="ch_1d"></a><i>La radioactivit atomique est-elle un phnomne gnral?</i>—Comme il a +t dit plus haut, j'ai cherch si d'autres substances que les composs +d'uranium et de thorium taient radioactives. J'ai entrepris cette +recherche dans l'ide qu'il tait fort peu probable que la +radioactivit, considre comme proprit atomique, appartnt <span class="pagenum"><a name="Page_18" id="Page_18">18</a></span> une +certaine espce de matire, l'exclusion de toute autre. Les mesures +que j'ai faites me permettent de dire que pour les lments chimiques +actuellement considrs comme tels, y compris les plus rares et les plus +hypothtiques, les composs tudis par moi ont t toujours au moins +100 fois moins actifs dans mon appareil que l'uranium mtallique. Dans +le cas des lments rpandus, j'ai tudi plusieurs composs; dans le +cas des corps rares, j'ai tudi les composs que j'ai pu me procurer.</p> + +<p>Voici la liste des substances qui ont fait partie de mon tude sous +forme d'lment ou de combinaison:</p> + +<div class="quote"> + <p>1 Tous les mtaux ou mtallodes que l'on trouve facilement et + quelques-uns, plus rares, produits purs, provenant de la collection de + M. Etard, l'cole de Physique et de Chimie industrielles de la Ville + de Paris;</p> + + <p>2 Les corps rares suivants: gallium, germanium, nodyme, prasodyme, + niobium, scandium, gadolinium, erbium, samarium et rubidium + (chantillons prts par M. Demaray); yttrium, ytterbium avec nouvel + erbium (chantillons prts par M. Urbain<a name="FNanchor_22" id="FNanchor_22" href="#Footnote_22" class="fnanchor">[22]</a>);</p> + + <p>3 Un grand nombre de roches et de minraux.</p> +</div> + +<p>Dans les limites de sensibilit de mon appareil je n'ai pas trouv de +substance simple autre que l'uranium et le thorium, qui soit doue de +radioactivit atomique. Il convient toutefois de dire quelques mots sur +ce qui est relatif au phosphore. Le phosphore blanc humide, plac entre +les plateaux du condensateur, rend conducteur l'air entre les +plateaux<a name="FNanchor_23" id="FNanchor_23" href="#Footnote_23" class="fnanchor">[23]</a>. Toutefois, je ne considre pas ce corps comme radioactif +la faon de l'uranium et du thorium. <span class="pagenum"><a name="Page_19" id="Page_19">19</a></span> Le phosphore, en effet, dans +ces conditions, s'oxyde et met des rayons lumineux, tandis que les +composs d'uranium et de thorium sont radioactifs sans prouver aucune +modification chimique apprciable par les moyens connus. De plus, le +phosphore n'est actif ni l'tat de phosphore rouge, ni l'tat de +combinaison.</p> + +<p>Dans un travail rcent, M. Bloch vient de montrer que le phosphore, en +s'oxydant en prsence de l'air, donne naissance des ions trs peu +mobiles qui rendent l'air conducteur et provoquent la condensation de la +vapeur d'eau<a name="FNanchor_24" id="FNanchor_24" href="#Footnote_24" class="fnanchor">[24]</a>.</p> + +<p>Certains travaux rcents conduiraient admettre que la radioactivit +appartient toutes les substances un degr extrmement faible<a name="FNanchor_25" id="FNanchor_25" href="#Footnote_25" class="fnanchor">[25]</a>. +L'identit de ces phnomnes trs faibles avec les phnomnes de la +radioactivit atomique ne peut encore tre considre comme tablie.</p> + +<p>L'uranium et le thorium sont les deux lments qui possdent les plus +forts poids atomiques (240 et 232); ils se rencontrent frquemment dans +les mmes minraux.</p> + +<p class="section"><a name="ch_1e" id="ch_1e"></a><i>Minraux radioactifs.</i>—J'ai examin dans mon appareil plusieurs +minraux<a name="FNanchor_26" id="FNanchor_26" href="#Footnote_26" class="fnanchor">[26]</a>; certains d'entre eux se sont montrs actifs, entre autres +la pechblende, la chalcolite, l'autunite, la monazite, la thorite, +l'orangite, la fergusonite, la clvite, etc. Voici un Tableau qui donne +en ampres l'intensit <i>i</i> du courant obtenu avec l'uranium mtallique +et avec divers minraux.</p> + +<table summary="table_Page_19" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="3"> + <col width="380" /> + <col width="40" /> + <col width="60" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td colspan="2"> </td> + <td class="tdctop"><i>i</i> 10<sup>11</sup>.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Uranium</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">2,3 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pechblende de Johanngeorgenstadt</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">8,3 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> de Joachimsthal</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">7,0 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> de Pzibran<span class="pagenum"><a name="Page_20" id="Page_20">20</a></span></td> + <td> </td> + <td class="tdctop">6,5 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> de Cornwallis</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">1,6 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Clvite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">1,4 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Chalcolite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">5,2 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Autunite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">2,7 </td> + </tr> + <tr> + <td rowspan="5" class="tdlmiddle">Thorites diverses</td> + <td rowspan="5" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-01.jpg" width="10" height="100" alt="" title="" /></td> + <td class="tdctop">0,1 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,3 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,7 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">1,3 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">1,4 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Orangite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">2,0 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Monazite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">0,5 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Xenotime</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">0,03</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Aeschynite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">0,7 </td> + </tr> + <tr> + <td rowspan="2" class="tdlmiddle">Fergusonite, 2 chantillons</td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-03.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td class="tdctop">0,4 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,1 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Samarskite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">1,1 </td> + </tr> + <tr> + <td rowspan="2" class="tdlmiddle">Niobite, 2 chantillons</td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-03.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td class="tdctop">0,1 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,3 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Tantalite</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">0,02</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Carnotite<a name="FNanchor_27" id="FNanchor_27" href="#Footnote_27" class="fnanchor">[27]</a> </td> + <td> </td> + <td class="tdctop">6,2 </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Le courant obtenu avec l'orangite (minerai d'oxyde de thorium) variait +beaucoup avec l'paisseur de la couche employe. En augmentant cette +paisseur depuis 0<sup>mm</sup>,25 6<sup>mm</sup>, on faisait crotre le courant de +1,8 2,3.</p> + +<p>Tous les minraux qui se montrent radioactifs contiennent de l'uranium +ou du thorium; leur activit n'a donc rien d'tonnant, mais l'intensit +du phnomne pour certains minraux est inattendue. Ainsi, on trouve des +pechblendes (minerais d'oxyde d'urane) qui sont 4 fois plus actives que +l'uranium mtallique. La chalcolite (phosphate de cuivre et d'urane +cristallis) est 2 fois plus active que l'uranium. L'autunite (phosphate +d'urane et de chaux) est aussi active que l'uranium. Ces faits taient +en dsaccord <span class="pagenum"><a name="Page_21" id="Page_21">21</a></span> avec les considrations prcdentes, d'aprs +lesquelles aucun minral n'aurait d se montrer plus actif que l'uranium +ou le thorium.</p> + +<p>Pour claircir ce point, j'ai prpar de la chalcolite artificielle par +le procd de Debray, en partant de produits purs. Ce procd consiste +mlanger une dissolution d'azotate d'uranyle avec une dissolution de +phosphate de cuivre dans l'acide phosphorique, et chauffer vers 50 ou +60. Au bout de quelque temps, des cristaux de chalcolite se forment +dans la liqueur<a name="FNanchor_28" id="FNanchor_28" href="#Footnote_28" class="fnanchor">[28]</a>. La chalcolite ainsi obtenue possde une activit +tout fait normale, tant donne sa composition; elle est deux fois et +demie moins active que l'uranium.</p> + +<p>Il devenait ds lors trs probable que si la pechblende, la chalcolite, +l'autunite ont une activit si forte, c'est que ces substances +renferment en petite quantit une matire fortement radioactive, +diffrente de l'uranium, du thorium et des corps simples actuellement +connus. J'ai pens que, s'il en tait effectivement ainsi, je pouvais +esprer extraire cette substance du minerai par les procds ordinaires +de l'analyse chimique.</p> + +<div class="figcenter3" style="width:100px;"> + <img src="images/decorative.jpg" alt="" title="" width="100" height="12" /> +</div> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_22" id="Page_22">22</a></span></p> + +<h2>CHAPITRE II.<br /> +<span class="center">~~~~</span><br /><br /> +<small>LES NOUVELLES SUBSTANCES RADIOACTIVES.</small></h2> + +<p class="section"><a name="ch_2a" id="ch_2a"></a><i>Mthode de recherches.</i>—Les rsultats de l'tude des minraux +radioactifs, noncs dans le Chapitre prcdent, nous ont engags, M. +Curie et moi, chercher extraire de la pechblende une nouvelle +substance radioactive. Notre mthode de recherches ne pouvait tre base +que sur la radioactivit, puisque nous ne connaissions aucun autre +caractre de la substance hypothtique. Voici comment on peut se servir +de la radioactivit pour une recherche de ce genre. On mesure la +radioactivit d'un produit, on effectue sur ce produit une sparation +chimique; on mesure la radioactivit de tous les produits obtenus, et +l'on se rend compte si la substance radioactive est reste intgralement +avec l'un d'eux, ou bien si elle s'est partage entre eux et dans quelle +proportion. On a ainsi une indication qui peut tre compare, en une +certaine mesure, celle que pourrait fournir l'analyse spectrale. Pour +avoir des nombres comparables, il faut mesurer l'activit des substances + l'tat solide et bien dessches.</p> + +<p class="section"><a name="ch_2b" id="ch_2b"></a><i>Polonium, radium, actinium.</i>—L'analyse de la pechblende, avec le +concours de la mthode qui vient d'tre expose, nous a conduits +tablir l'existence, dans ce minral, de deux substances fortement +radioactives, chimiquement diffrentes: le <i>polonium</i>, trouv par nous, +et le <i>radium</i>, que nous avons dcouvert en collaboration avec M. +Bmont<a name="FNanchor_29" id="FNanchor_29" href="#Footnote_29" class="fnanchor">[29]</a>.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_23" id="Page_23">23</a></span></p> + +<div class="quote"> + <p>Le <i>polonium</i> est une substance voisine du bismuth au point de vue + analytique et l'accompagnant dans les sparations. On obtient du bismuth + de plus en plus riche en polonium par l'un des procds de + fractionnement suivants:</p> + + <p>1 Sublimation des sulfures dans le vide; le sulfure actif est beaucoup + plus volatil que le sulfure de bismuth.</p> + + <p>2 Prcipitation des solutions azotiques par l'eau; le sous-nitrate + prcipit est beaucoup plus actif que le sel qui reste dissous.</p> + + <p>3 Prcipitation par l'hydrogne sulfur d'une solution chlorhydrique + extrmement acide; les sulfures prcipits sont considrablement plus + actifs que le sel qui reste dissous.</p> +</div> + +<p>Le <i>radium</i> est une substance qui accompagne le baryum retir de la +pechblende; il suit le baryum dans ses ractions et s'en spare par +diffrence de solubilit des chlorures dans l'eau, l'eau alcoolise ou +l'eau additionne d'acide chlorhydrique. Nous effectuons la sparation +des chlorures de baryum et de radium, en soumettant leur mlange une +cristallisation fractionne, le chlorure de radium tant moins soluble +que celui de baryum.</p> + +<p>Une troisime substance fortement radioactive a t caractrise dans la +pechblende par M. Debierne, qui lui a donn le nom d'<i>actinium</i><a name="FNanchor_30" id="FNanchor_30" href="#Footnote_30" class="fnanchor">[30]</a>. +L'actinium accompagne certains corps du groupe du fer contenus dans la +pechblende; il semble surtout voisin du thorium dont il n'a pu encore +tre spar. L'extraction de l'actinium de la pechblende est une +opration trs pnible, les sparations tant gnralement incompltes.</p> + +<p>Toutes les trois substances radioactives nouvelles se <span class="pagenum"><a name="Page_24" id="Page_24">24</a></span> trouvent dans +la pechblende en quantit absolument infinitsimale. Pour les obtenir +l'tat concentr, nous avons t obligs d'entreprendre le traitement de +plusieurs tonnes de rsidus de minerai d'urane. Le gros traitement se +fait dans une usine; il est suivi de tout un travail de purification et +de concentration. Nous arrivons ainsi extraire de ces milliers de +kilogrammes de matire premire quelques dcigrammes de produits qui +sont prodigieusement actifs par rapport au minerai dont ils proviennent. +Il est bien vident que l'ensemble de ce travail est long, pnible et +coteux<a name="FNanchor_31" id="FNanchor_31" href="#Footnote_31" class="fnanchor">[31]</a>.</p> + +<p>D'autres substances radioactives nouvelles ont encore t signales la +suite de notre travail. M. Giesel, d'une part, MM. Hoffmann et Strauss, +d'autre part, ont annonc l'existence probable d'une substance +radioactive voisine du plomb par ses proprits chimiques. On ne possde +encore que peu de renseignements sur cette substance<a name="FNanchor_32" id="FNanchor_32" href="#Footnote_32" class="fnanchor">[32]</a>.</p> + +<p>De toutes les substances radioactives nouvelles, le <span class="pagenum"><a name="Page_25" id="Page_25">25</a></span> radium est, +jusqu' prsent, la seule qui ait t isole l'tat de sel pur.</p> + +<p class="section"><a name="ch_2c" id="ch_2c"></a><i>Spectre du radium.</i>—Il tait de premire importance de contrler, par +tous les moyens possibles, l'hypothse, faite dans ce travail, de +l'existence d'lments nouveaux radioactifs. L'analyse spectrale est +venue, dans le cas du radium, confirmer d'une faon complte cette +hypothse.</p> + +<p>M. Demaray a bien voulu se charger de l'examen des substances +radioactives nouvelles, par les procds rigoureux qu'il emploie dans +l'tude des spectres d'tincelle photographis.</p> + +<p>Le concours d'un savant aussi comptent a t pour nous un grand +bienfait, et nous lui gardons une reconnaissance profonde d'avoir +consenti faire ce travail. Les rsultats de l'analyse spectrale sont +venus nous apporter la certitude, alors que nous tions encore dans le +doute sur l'interprtation des rsultats de nos recherches<a name="FNanchor_33" id="FNanchor_33" href="#Footnote_33" class="fnanchor">[33]</a>.</p> + +<p>Les premiers chantillons de chlorure de baryum radifre mdiocrement +actif, examins par Demaray, lui montrrent, en mme temps que les +raies du baryum, une raie nouvelle d'intensit notable et de longueur +d'onde λ = 381<sup>µµ</sup>,47 dans le spectre ultra-violet. +Avec des produits plus actifs, prpars ensuite, Demaray vit la raie +381<sup>µµ</sup>,47 se renforcer; en mme temps d'autres raies +nouvelles apparurent, et dans le spectre les raies nouvelles et les +raies du baryum avaient des intensits comparables. Une nouvelle +concentration a fourni un produit, pour <span class="pagenum"><a name="Page_26" id="Page_26">26</a></span> lequel le nouveau spectre +domine, et les trois plus fortes raies du baryum, seules visibles, +indiquent seulement la prsence de ce mtal l'tat d'impuret. Ce +produit peut tre considr comme du chlorure de radium peu prs pur. +Enfin j'ai pu, par une nouvelle purification, obtenir un chlorure +extrmement pur, dans le spectre duquel les deux raies dominantes du +baryum sont peine visibles.</p> + +<p>Voici, d'aprs Demaray<a name="FNanchor_34" id="FNanchor_34" href="#Footnote_34" class="fnanchor">[34]</a>, la liste des raies principales du radium +pour la portion du spectre comprise entre λ = 500,0 et +λ = 350,0 millimes de micron (µµ). L'intensit de chaque raie +est indique par un nombre, la plus forte raie tant marque 16.</p> + +<table summary="table_Page_26" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdctop">λ.</td> + <td class="tdctop">Intensit.</td> + <td class="tdctop">λ.</td> + <td class="tdctop">Intensit.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">482,63</td> + <td class="tdctop">10</td> + <td class="tdctop">453,35</td> + <td class="tdctop"> 9</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">472,69</td> + <td class="tdctop"> 5</td> + <td class="tdctop">443,61</td> + <td class="tdctop"> 8</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">469,98</td> + <td class="tdctop"> 3</td> + <td class="tdctop">434,06</td> + <td class="tdctop">12</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">469,21</td> + <td class="tdctop"> 7</td> + <td class="tdctop">381,47</td> + <td class="tdctop">16</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">468,30</td> + <td class="tdctop">14</td> + <td class="tdctop">364,96</td> + <td class="tdctop">12</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">464,19 </td> + <td class="tdctop"> 4</td> + <td> </td> + <td> </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Toutes les raies sont nettes et troites, les trois raies 381,47, 468,30 +et 434,06 sont fortes; elles atteignent l'galit avec les raies les +plus intenses actuellement connues. On aperoit galement dans le +spectre deux bandes nbuleuses fortes. La premire, symtrique, s'tend +de 463,10 462,19 avec maximum 462,75. La deuxime, plus forte, est +dgrade vers l'ultra-violet; elle commence brusquement 446,37, passe +par un maximum 445,52; la rgion du maximum s'tend jusqu' 445,34, +puis une bande nbuleuse, graduellement dgrade, s'tend jusque vers +439.</p> + +<p>Dans la partie la moins rfrangible non photographie du spectre +d'tincelle, la seule raie notable est <span class="pagenum"><a name="Page_27" id="Page_27">27</a></span> la raie 566,5 (environ), +bien plus faible cependant que 482,63.</p> + +<p>L'aspect gnral du spectre est celui des mtaux alcalino-terreux; on +sait que ces mtaux ont des spectres de raies fortes avec quelques +bandes nbuleuses.</p> + +<p>D'aprs Demaray, le radium peut figurer parmi les corps ayant la +raction spectrale la plus sensible. J'ai, d'ailleurs, pu conclure, +d'aprs mon travail de concentration, que, dans le premier chantillon +examin qui montrait nettement la raie 381,47, la proportion de radium +devait tre trs faible (peut-tre de 0,02 pour 100). Cependant, il faut +une activit 50 fois plus grande que celle de l'uranium mtallique pour +apercevoir nettement la raie principale du radium dans les spectres +photographis. Avec un lectromtre sensible, on peut dceler la +radioactivit d'un produit quand elle n'est que 1/100 de celle de +l'uranium mtallique. On voit que, pour dceler la prsence du radium, +la radioactivit est un caractre plusieurs milliers de fois plus +sensible que la raction spectrale.</p> + +<p>Le bismuth polonium trs actif et le thorium actinium trs actif, +examins par Demaray, n'ont encore respectivement donn que les raies +du bismuth et du thorium.</p> + +<p>Dans une publication rcente, M. Giesel<a name="FNanchor_35" id="FNanchor_35" href="#Footnote_35" class="fnanchor">[35]</a>, qui s'est occup de la +prparation du radium, annonce que le bromure de radium donne lieu une +coloration carmin de la flamme. Le spectre de flamme du radium contient +deux belles bandes rouges, une raie dans le bleu vert et deux lignes +faibles dans le violet.</p> + +<p class="section"><a name="ch_2d" id="ch_2d"></a><i>Extraction des substances radioactives nouvelles.</i>—La premire partie +de l'opration consiste extraire des <span class="pagenum"><a name="Page_28" id="Page_28">28</a></span> minerais d'urane le baryum +radifre, le bismuth polonifre et les terres rares contenant +l'actinium. Ces trois premiers produits ayant t obtenus, on cherche, +pour chacun d'eux, isoler la substance radioactive nouvelle. Cette +deuxime partie du traitement se fait par une mthode de fractionnement. +On sait qu'il est difficile de trouver un moyen de sparation trs +parfait entre des lments trs voisins; les mthodes de fractionnement +sont donc tout indiques. D'ailleurs, quand un lment se trouve mlang + un autre l'tat de trace, on ne peut appliquer au mlange une +mthode de sparation parfaite, mme en admettant que l'on en connaisse +une; on risquerait, en effet, de perdre la trace de matire qui aurait +pu tre spare dans l'opration.</p> + +<p>Je me suis occupe spcialement du travail ayant pour but l'isolement du +radium et du polonium. Aprs un travail de quelques annes, je n'ai +encore russi que pour le premier de ces corps.</p> + +<p>La pechblende tant un minerai coteux, nous avons renonc en traiter +de grandes quantits. En Europe, l'extraction de ce minerai se fait dans +la mine de Joachimsthal, en Bohme. Le minerai broy est grill avec du +carbonate de soude, et la matire rsultant de ce traitement est +lessive d'abord l'eau chaude, puis l'acide sulfurique tendu. La +solution contient l'uranium qui donne la pechblende sa valeur. Le +rsidu insoluble est rejet.</p> + +<p>Ce rsidu contient des substances radioactives; son activit est 4 fois +et demie plus grande que celle de l'uranium mtallique. Le gouvernement +autrichien, auquel appartient la mine, nous a gracieusement donn une +tonne de ce rsidu pour nos recherches, et a autoris la mine nous +fournir plusieurs autres tonnes de cette matire.</p> + +<p>Il n'tait gure facile de faire le premier traitement <span class="pagenum"><a name="Page_29" id="Page_29">29</a></span> du rsidu +l'usine par les mmes procds qu'au laboratoire. M. Debierne a bien +voulu tudier cette question et organiser le traitement dans l'usine. Le +point le plus important de la mthode qu'il a indique consiste +obtenir la transformation des sulfates en carbonates par l'bullition de +la matire avec une dissolution concentre de carbonate de soude. Ce +procd permet d'viter la fusion avec le carbonate de soude.</p> + +<p>Le rsidu contient principalement des sulfates de plomb et de chaux, de +la silice, de l'alumine et de l'oxyde de fer. On y trouve, en outre, en +quantit plus ou moins grande, presque tous les mtaux (cuivre, bismuth, +zinc, cobalt, manganse, nickel, vanadium, antimoine, thallium, terres +rares, niobium, tantale, arsenic, baryum, etc.). Le radium se trouve, +dans ce mlange, l'tat de sulfate et en constitue le sulfate le moins +soluble. Pour le mettre en dissolution, il faut liminer autant que +possible l'acide sulfurique. Pour cela, on commence par traiter le +rsidu par une solution concentre et bouillante de soude ordinaire. +L'acide sulfurique combin au plomb, l'alumine, la chaux, passe, en +grande partie, en dissolution l'tat de sulfate de soude que l'on +enlve par des lavages l'eau. La dissolution alcaline enlve en mme +temps du plomb, de la silice, de l'alumine. La portion insoluble lave +l'eau est attaque par l'acide chlorhydrique ordinaire. Cette opration +dsagrge compltement la matire et en dissout une grande partie. De +cette dissolution on peut retirer le polonium et l'actinium: le premier +est prcipit par l'hydrogne sulfur, le second se trouve dans les +hydrates prcipits par l'ammoniaque dans la dissolution spare des +sulfures et peroxyde. Quant au radium, il reste dans la portion +insoluble. Cette portion est lave l'eau, puis traite par une +dissolution concentre et bouillante de carbonate de soude. S'il ne +restait plus que peu de sulfates non attaqus, cette opration <span class="pagenum"><a name="Page_30" id="Page_30">30</a></span> a +pour effet de transformer compltement les sulfates de baryum et de +radium en carbonates. On lave alors la matire trs compltement +l'eau, puis on l'attaque par l'acide chlorhydrique tendu exempt d'acide +sulfurique. La dissolution contient le radium, ainsi que du polonium et +de l'actinium. On la filtre et on la prcipite par l'acide sulfurique. +On obtient ainsi des sulfates bruts de baryum radifre contenant aussi +de la chaux, du plomb, du fer et ayant aussi entran un peu d'actinium. +La dissolution contient encore un peu d'actinium et de polonium qui +peuvent en tre retirs comme de la premire dissolution chlorhydrique.</p> + +<p>On retire d'une tonne de rsidu 10<sup>kg</sup> 20<sup>kg</sup> de sulfates bruts, +dont l'activit est de 30 60 fois plus grande que celle de l'uranium +mtallique. On procde leur purification. Pour cela, on les fait +bouillir avec du carbonate de soude et on les transforme en chlorures. +La dissolution est traite par l'hydrogne sulfur, ce qui donne une +petite quantit de sulfures actifs contenant du polonium. On filtre la +dissolution, on la peroxyde par l'action du chlore et on la prcipite +par de l'ammoniaque pure.</p> + +<p>Les oxydes et hydrates prcipits sont trs actifs, et l'activit est +due l'actinium. La dissolution filtre est prcipite par le carbonate +de soude. Les carbonates alcalino-terreux prcipits sont lavs et +transforms en chlorures.</p> + +<p>Ces chlorures sont vapors sec et lavs avec de l'acide chlorhydrique +concentr pur. Le chlorure de calcium se dissout presque entirement, +alors que le chlorure de baryum radifre reste insoluble. On obtient +ainsi, par tonne de matire premire, 8<sup>kg</sup> environ de chlorure de +baryum radifre, dont l'activit est environ 60 fois plus grande que +celle de l'uranium mtallique. Ce chlorure est prt pour le +fractionnement.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_31" id="Page_31">31</a></span></p> + +<p class="section"><a name="ch_2e" id="ch_2e"></a><i>Polonium.</i>—Comme il a t dit plus haut, en faisant passer l'hydrogne +sulfur dans les diverses dissolutions chlorhydriques obtenues au cours +du traitement, on prcipite des sulfures actifs dont l'activit est due +au polonium.</p> + +<p>Ces sulfures contiennent principalement du bismuth, un peu de cuivre et +de plomb; ce dernier mtal ne s'y trouve pas en forte proportion, parce +qu'il a t en grande partie enlev par la dissolution sodique, et parce +que son chlorure est peu soluble. L'antimoine et l'arsenic ne se +trouvent dans les oxydes qu'en quantit minime, leurs oxydes ayant t +dissous par la soude. Pour avoir de suite des sulfures trs actifs, on +employait le procd suivant: les dissolutions chlorhydriques trs +acides taient prcipites par l'hydrogne sulfur: les sulfures qui se +prcipitent dans ces conditions sont trs actifs, on les emploie pour la +prparation du polonium; dans la dissolution il reste des substances +dont la prcipitation est incomplte en prsence d'un excs d'acide +chlorhydrique (bismuth, plomb, antimoine). Pour achever la +prcipitation, on tend la dissolution d'eau, on la traite nouveau par +l'hydrogne sulfur et l'on obtient une seconde portion de sulfures +beaucoup moins actifs que les premiers, et qui, gnralement, ont t +rejets. Pour la purification ultrieure des sulfures, on les lave au +sulfure d'ammonium, ce qui enlve les traces restantes d'antimoine et +d'arsenic. Puis on les lave l'eau additionne d'azotate d'ammonium et +on les traite par l'acide azotique tendu.</p> + +<p>La dissolution n'est jamais complte; on obtient toujours un rsidu +insoluble plus ou moins important que l'on traite nouveau si on le +juge utile. La dissolution est rduite un petit volume et prcipite +soit par l'ammoniaque, soit par beaucoup d'eau. Dans les deux cas le +plomb et le cuivre restent en dissolution; dans le second <span class="pagenum"><a name="Page_32" id="Page_32">32</a></span> cas un +peu de bismuth peine actif reste dissous galement.</p> + +<p>Le prcipit d'oxydes ou de sous-azotates est soumis un fractionnement +de la manire suivante: on dissout le prcipit dans l'acide azotique, +on ajoute de l'eau la dissolution, jusqu' formation d'une quantit +suffisante de prcipit; pour cette opration il faut tenir compte de ce +que le prcipit ne se forme, quelquefois, qu'au bout d'un certain +temps. On spare le prcipit du liquide surnageant, on le redissout +dans l'acide azotique; sur les deux portions liquides ainsi obtenues on +refait une prcipitation par l'eau, et ainsi de suite. On runit les +diverses portions en se basant sur leur activit, et l'on tche de +pousser la concentration aussi loin que possible. On obtient ainsi une +trs petite quantit de matire dont l'activit est norme, mais qui, +nanmoins, n'a encore donn au spectroscope que les raies du bismuth.</p> + +<p>On a malheureusement peu de chances d'aboutir l'isolement du polonium +par cette voie. La mthode de fractionnement qui vient d'tre dcrite +prsente de grandes difficults, et il en est de mme pour d'autres +procds de fractionnement par voie humide. Quel que soit le procd +employ, il se forme avec la plus grande facilit des composs +absolument insolubles dans les acides tendus ou concentrs. Ces +composs ne peuvent tre redissous qu'en les ramenant pralablement +l'tat mtallique, par la fusion avec le cyanure de potassium, par +exemple.</p> + +<p>tant donn le nombre considrable des oprations effectuer, cette +circonstance constitue une difficult norme pour le progrs du +fractionnement. Cet inconvnient est d'autant plus grave que le polonium +est une substance qui, une fois retire de la pechblende, diminue +d'activit.</p> + +<p>Cette baisse d'activit est d'ailleurs lente; c'est ainsi <span class="pagenum"><a name="Page_33" id="Page_33">33</a></span> qu'un +chantillon de nitrate de bismuth polonium a perdu la moiti de son +activit en onze mois.</p> + +<p>Aucune difficult analogue ne se prsente pour le radium. La +radioactivit reste un guide fidle pour la concentration: cette +concentration elle-mme ne prsente aucune difficult, et les progrs du +travail ont pu, depuis le dbut, tre constamment contrls par +l'analyse spectrale.</p> + +<p>Quand les phnomnes de la radioactivit induite, dont il sera question +plus loin, ont t connus, il a paru naturel d'admettre que le polonium, +qui ne donne que les raies du bismuth et dont l'activit diminue avec le +temps, n'est pas un lment nouveau, mais du bismuth activ par le +voisinage du radium dans la pechblende. Je ne suis pas convaincue que +cette manire de voir soit exacte. Au cours de mon travail prolong sur +le polonium, j'ai constat des effets chimiques que je n'ai jamais +observs ni avec le bismuth ordinaire, ni avec le bismuth activ par le +radium. Ces effets chimiques sont, en premier lieu, la formation +extrmement facile des composs insolubles dont j'ai parl plus haut +(spcialement sous-nitrates), en deuxime lieu, la couleur et l'aspect +des prcipits obtenus en ajoutant de l'eau la solution azotique du +bismuth polonifre. Ces prcipits sont parfois blancs, mais plus +gnralement d'un jaune plus ou moins vif, allant au rouge fonc.</p> + +<p>L'absence de raies, autres que celles du bismuth, ne prouve pas +premptoirement que la substance ne contient que du bismuth, car il +existe des corps dont la raction spectrale est peu sensible.</p> + +<p>Il serait ncessaire de prparer une petite quantit de bismuth +polonifre l'tat de concentration aussi avanc que possible, et d'en +faire l'tude chimique, en premier lieu, la dtermination du poids +atomique du mtal. Cette recherche n'a encore pu tre faite cause des +difficults de travail chimique signales plus haut.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_34" id="Page_34">34</a></span></p> + +<p>S'il tait dmontr que le polonium est un lment nouveau, il n'en +serait pas moins vrai que cet lment ne peut exister indfiniment +l'tat fortement radioactif, tout au moins quand il est retir du +minerai. On peut alors envisager la question de deux manires +diffrentes: 1 ou bien toute l'activit du polonium est de la +radioactivit induite par le voisinage de substances radioactives par +elles-mmes; le polonium aurait alors la facult de s'activer +atomiquement d'une faon durable, facult qui ne semble pas appartenir +une substance quelconque; 2 ou bien l'activit du polonium est une +activit propre qui se dtruit spontanment dans certaines conditions et +peut persister dans certaines autres conditions qui se trouvent +ralises dans le minerai. Le phnomne de l'activation atomique au +contact est encore si mal connu, que l'on manque de base pour se former +une opinion cohrente sur ce qui touche cette question.</p> + +<div class="blockquote"> + <p>Tout rcemment a paru un travail de M. Marckwald, sur le polonium<a name="FNanchor_36" id="FNanchor_36" href="#Footnote_36" class="fnanchor">[36]</a>. + M. Marckwald plonge une baguette de bismuth pur dans une solution + chlorhydrique du bismuth extrait du rsidu du traitement de la + pechblende. Au bout de quelque temps la baguette se recouvre d'un + dpt trs actif, et la solution ne contient plus que du bismuth + inactif. M. Marckwald obtient aussi un dpt trs actif en ajoutant du + chlorure d'tain une solution chlorhydrique de bismuth radioactif. + M. Marckwald conclut de l que l'lment actif est analogue au tellure + et lui donne le nom de <i>radiotellure</i>. La matire active de M. + Marckwald semble identique au polonium, par sa provenance et par les + rayons trs absorbables qu'elle met. Le choix d'un nom nouveau pour + cette matire est certainement inutile dans l'tat actuel de la + question.</p> +</div> + +<p class="section"><a name="ch_2f" id="ch_2f"></a><i>Prparation du chlorure de radium pur.</i>—Le procd que j'ai adopt +pour extraire le chlorure de radium pur du chlorure de baryum radifre +consiste soumettre <span class="pagenum"><a name="Page_35" id="Page_35">35</a></span> le mlange des chlorures une cristallisation +fractionne dans l'eau pure d'abord, dans l'eau additionne d'acide +chlorhydrique pur ensuite. On utilise ainsi la diffrence des +solubilits des deux chlorures, celui de radium tant moins soluble que +celui de baryum.</p> + +<p>Au dbut du fractionnement on emploie l'eau pure distille. On dissout +le chlorure et l'on amne la dissolution tre sature la temprature +de l'bullition, puis on laisse cristalliser par refroidissement dans +une capsule couverte. Il se forme alors au fond de beaux cristaux +adhrents, et la dissolution sature, surnageante, peut tre facilement +dcante. Si l'on vapore sec un chantillon de cette dissolution, on +trouve que le chlorure obtenu est environ cinq fois moins actif que +celui qui a cristallis. On a ainsi partag le chlorure en deux +portions: A et B, la portion A tant beaucoup plus active que la portion +B. On recommence sur chacun des chlorures A et B la mme opration, et +l'on obtient, avec chacun d'eux, deux portions nouvelles. Quand la +cristallisation est termine, on runit ensemble la fraction la moins +active du chlorure A et la fraction la plus active du chlorure B, ces +deux matires ayant sensiblement la mme activit. On se trouve alors +avoir trois portions que l'on soumet nouveau au mme traitement.</p> + +<p>On ne laisse pas augmenter constamment le nombre des portions. A mesure +que ce nombre augmente, l'activit de la portion la plus soluble va en +diminuant. Quand cette portion n'a plus qu'une activit insignifiante, +on l'limine du fractionnement. Quand on a obtenu le nombre de portions +que l'on dsire, on cesse aussi de fractionner la portion la moins +soluble (la plus riche en radium), et on l'limine du fractionnement.</p> + +<p>On opre avec un nombre constant de portions. Aprs chaque srie +d'oprations, la solution sature provenant d'une portion est verse sur +les cristaux provenant de la <span class="pagenum"><a name="Page_36" id="Page_36">36</a></span> portion suivante; mais si, aprs l'une +des sries, on a limin la fraction la plus soluble, aprs la srie +suivante on fera, au contraire, une nouvelle portion avec la fraction la +plus soluble, et l'on liminera les cristaux qui constituent la portion +la plus active. Par la succession alternative de ces deux modes +opratoires on obtient un mcanisme de fractionnement trs rgulier, +dans lequel le nombre des portions et l'activit de chacune d'elles +restent constants, chaque portion tant environ cinq fois plus active +que la suivante, et dans lequel on limine d'un ct ( la queue) un +produit peu prs inactif, tandis que l'on recueille de l'autre ct ( +la tte) un chlorure enrichi en radium. La quantit de matire contenue +dans les portions va, d'ailleurs, ncessairement en diminuant, et les +portions diverses contiennent d'autant moins de matire qu'elles sont +plus actives.</p> + +<p>On oprait au dbut avec six portions, et l'activit du chlorure limin + la queue n'tait que 0,1 de celle de l'uranium.</p> + +<p>Quand on a ainsi limin en grande partie la matire inactive et que les +portions sont devenues petites, on n'a plus intrt liminer une +activit aussi faible; on supprime alors une portion la queue du +fractionnement et l'on ajoute la tte une portion forme avec le +chlorure actif prcdemment recueilli. On recueillera donc maintenant un +chlorure plus riche en radium que prcdemment. On continue appliquer +ce systme jusqu' ce que les cristaux de tte reprsentent du chlorure +de radium pur. Si le fractionnement a t fait d'une faon trs +complte, il reste peine de trs petites quantits de tous les +produits intermdiaires.</p> + +<p>Quand le fractionnement est avanc et que la quantit de matire est +devenue faible dans chaque portion, la sparation par cristallisation +est moins efficace, le refroidissement tant trop rapide et le volume de +solution <span class="pagenum"><a name="Page_37" id="Page_37">37</a></span> dcanter trop petit. On a alors intrt additionner +l'eau d'une proportion dtermine d'acide chlorhydrique; cette +proportion devra aller en croissant mesure que le fractionnement +avance.</p> + +<p>L'avantage de cette addition consiste augmenter la quantit de la +dissolution, la solubilit des chlorures tant moindre dans l'eau +chlorhydrique que dans l'eau pure. De plus, le fractionnement est alors +trs efficace; la diffrence entre les deux fractions provenant d'un +mme produit est considrable; en employant de l'eau avec beaucoup +d'acide, on a d'excellentes sparations, et l'on peut oprer avec trois +ou quatre portions seulement. On a tout avantage employer ce procd +aussitt que la quantit de matire est devenue assez faible pour que +l'on puisse oprer ainsi sans inconvnients.</p> + +<p>Les cristaux, qui se dposent en solution trs acide, ont la forme +d'aiguilles trs allonges, qui ont absolument le mme aspect pour le +chlorure de baryum et pour le chlorure de radium. Les uns et les autres +sont birfringents. Les cristaux de chlorure de baryum radifre se +dposent incolores, mais, quand la proportion de radium devient +suffisante, ils prennent au bout de quelques heures une coloration +jaune, allant l'orang, quelquefois une belle coloration rose. Cette +coloration disparat par la dissolution. Les cristaux de chlorure de +radium pur ne se colorent pas, ou tout au moins pas aussi rapidement, de +sorte que la coloration parat due la prsence simultane du baryum et +du radium. Le maximum de coloration est obtenu pour une certaine +concentration en radium, et l'on peut, en se basant sur cette proprit, +contrler les progrs du fractionnement. Tant que la portion la plus +active se colore, elle contient une quantit notable de baryum; quand +elle ne se colore plus, et que les portions suivantes se colorent, c'est +que la premire est sensiblement du chlorure de radium pur.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_38" id="Page_38">38</a></span></p> + +<p>J'ai remarqu parfois la formation d'un dpt compos de cristaux dont +une partie restait incolore, alors que l'autre partie se colorait. Il +semblait possible de sparer les cristaux incolores par triage, ce qui +n'a pas t essay.</p> + +<p>A la fin du fractionnement, le rapport des activits des portions +successives n'est ni le mme, ni aussi rgulier qu'au dbut; toutefois +il ne se produit aucun trouble srieux dans la marche du fractionnement.</p> + +<p>La prcipitation fractionne d'une solution aqueuse de chlorure de +baryum radifre par l'alcool conduit aussi l'isolement du chlorure de +radium qui se prcipite en premier. Cette mthode que j'employais au +dbut a t ensuite abandonne pour celle qui vient d'tre expose et +qui offre plus de rgularit. Cependant, j'ai encore quelquefois employ +la prcipitation par l'alcool pour purifier le chlorure de radium qui +contient une petite quantit de chlorure de baryum. Ce dernier reste +dans la dissolution alcoolique lgrement aqueuse et peut ainsi tre +enlev.</p> + +<p>M. Giesel, qui, ds la publication de nos premires recherches, s'est +occup de la prparation des corps radioactifs, recommande la sparation +du baryum et du radium par la cristallisation fractionne dans l'eau du +mlange des bromures. J'ai pu constater que ce procd est en effet trs +avantageux, surtout au dbut du fractionnement.</p> + +<p>Quel que soit le procd de fractionnement dont on se sert, il est utile +de le contrler par des mesures d'activit.</p> + +<p>Il est ncessaire de remarquer qu'un compos de radium qui tait +dissous, et que l'on vient de ramener l'tat solide, soit par +prcipitation, soit par cristallisation, possde au dbut une activit +d'autant moins grande qu'il est rest plus longtemps en dissolution. +L'activit augmente ensuite pendant plusieurs mois pour atteindre une +certaine limite, toujours la mme. L'activit finale est <span class="pagenum"><a name="Page_39" id="Page_39">39</a></span> cinq ou +six fois plus leve que l'activit initiale. Ces variations, sur +lesquelles je reviendrai plus loin, doivent tre prises en considration +pour la mesure de l'activit. Bien que l'activit finale soit mieux +dfinie, il est plus pratique, au cours d'un traitement chimique, de +mesurer l'activit initiale du produit solide.</p> + +<p>L'activit des substances fortement radioactives est d'un tout autre +ordre de grandeur que celle du minerai dont elles proviennent (elle est +10<sup>6</sup> fois plus grande). Quand on mesure cette radioactivit par la +mthode qui a t expose au dbut de ce travail (appareil <i>fig.</i> 1), on +ne peut pas augmenter, au del d'une certaine limite, la charge que l'on +met dans le plateau du quartz. Cette charge, dans nos expriences, tait +de 4000<sup>g</sup> au maximum, correspondant une quantit d'lectricit dgage +gale 25 units lectrostatiques. Nous pouvons mesurer des activits +qui varient, dans le rapport de 1 4000, en employant toujours la mme +surface pour la substance active. Pour tendre les limites des mesures, +nous faisons varier cette surface dans un rapport connu. La substance +active occupe alors sur le plateau B une zone circulaire centrale de +rayon connu. L'activit n'tant pas, dans ces conditions, exactement +proportionnelle la surface, on dtermine exprimentalement des +coefficients qui permettent de comparer les activits surface active +ingale.</p> + +<p>Quand cette ressource elle-mme est puise, on est oblig d'avoir +recours l'emploi d'crans absorbants et d'autres procds +quivalents sur lesquels je n'insisterai pas ici. Tous ces procds, +plus ou moins imparfaits, suffisent cependant pour guider les +recherches.</p> + +<p>Nous avons aussi mesur le courant qui traverse le condensateur quand il +est mis en circuit avec une batterie de petits accumulateurs et un +galvanomtre sensible. La ncessit de vrifier frquemment la +sensibilit du galvanomtre <span class="pagenum"><a name="Page_40" id="Page_40">40</a></span> nous a empchs d'employer cette +mthode pour les mesures courantes.</p> + +<p class="section"><a name="ch_2g" id="ch_2g"></a><i>Dtermination du poids atomique du radium</i><a name="FNanchor_37" id="FNanchor_37" href="#Footnote_37" class="fnanchor">[37]</a>.—Au cours de mon +travail, j'ai, plusieurs reprises, dtermin le poids atomique du +mtal contenu dans des chantillons de chlorure de baryum radifre. +Chaque fois qu' la suite d'un nouveau traitement j'avais une nouvelle +provision de chlorure de baryum radifre traiter, je poussais la +concentration aussi loin que possible, de faon obtenir de 0<sup>g</sup>,1 +0<sup>g</sup>,5 de matire contenant presque toute l'activit du mlange. De +cette petite quantit de matire je prcipitais par l'alcool ou l'acide +chlorhydrique quelques milligrammes de chlorure qui taient destins +l'analyse spectrale.</p> + +<p>Grce son excellente mthode, Demaray n'avait besoin que de cette +quantit minime de matire pour obtenir la photographie du spectre de +l'tincelle. Sur le produit qui me restait je faisais une dtermination +de poids atomique.</p> + +<p>J'ai employ la mthode classique qui consiste doser, l'tat de +chlorure d'argent, le chlore contenu dans un poids connu de chlorure +anhydre. Comme exprience de contrle, j'ai dtermin le poids atomique +du baryum par la mme mthode, dans les mmes conditions et avec la mme +quantit de matire, 0<sup>g</sup>,5 d'abord, 0<sup>g</sup>,1 seulement ensuite. Les +nombres trouvs taient toujours compris entre 137 et 138. J'ai vu ainsi +que cette mthode donne des rsultats satisfaisants, mme avec une aussi +faible quantit de matire.</p> + +<p>Les deux premires dterminations ont t faites avec des chlorures, +dont l'un tait 230 fois et l'autre 600 fois <span class="pagenum"><a name="Page_41" id="Page_41">41</a></span> plus actif que +l'uranium. Ces deux expriences ont donn, la prcision des mesures +prs, le mme nombre que l'exprience faite avec le chlorure de baryum +pur. On ne pouvait donc esprer de trouver une diffrence qu'en +employant un produit beaucoup plus actif. L'exprience suivante a t +faite avec un chlorure dont l'activit tait environ 3500 fois plus +grande que celle de l'uranium; cette exprience permit, pour la premire +fois, d'apercevoir une diffrence petite, mais certaine; je trouvais, +pour le poids atomique moyen du mtal contenu dans ce chlorure, le +nombre 140, qui indiquait que le poids atomique du radium devait tre +plus lev que celui du baryum. En employant des produits de plus en +plus actifs et prsentant le spectre du radium avec une intensit +croissante, je constatais que les nombres obtenus allaient aussi en +croissant, comme on peut le voir dans le Tableau suivant (A indique +l'activit du chlorure, celle de l'uranium tant prise comme unit; M le +poids atomique trouv):</p> + +<table summary="table_Page_41" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="5"> + <col width="60" /> + <col width="40" /> + <col width="60" /> + <col width="40" /> + <col width="380" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdctop">A.</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">M.</td> + <td> </td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">3500</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">140 </td> + <td> </td> + <td class="tdltop">le spectre du radium est trs faible</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">4700</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">141 </td> + <td> </td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdcmiddle">7500</td> + <td> </td> + <td class="tdcmiddle">145,8</td> + <td class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-03.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td class="tdltop">le spectre du radium est fort, mais celui du baryum domine de beaucoup</td> + </tr> + <tr> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle">Ordre de grandeur, 10<sup>6</sup>.</td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-03.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td class="tdcmiddle">173,8</td> + <td class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-03.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td class="tdltop">les deux spectres ont une importance peu prs gale</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdcmiddle">225 </td> + <td class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-03.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td class="tdltop">le baryum n'est prsent qu' l'tat de trace.</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Les nombres de la colonne A ne doivent tre considrs que comme une +indication grossire. L'apprciation de l'activit des corps fortement +radioactifs est, en effet, difficile, pour diverses raisons dont il sera +question plus loin.</p> + +<p>A la suite des traitements dcrits plus haut, j'ai obtenu, en mars 1902, +0<sup>g</sup>,12 d'un chlorure de radium, dont Demaray a bien voulu faire +l'analyse spectrale. Ce <span class="pagenum"><a name="Page_42" id="Page_42">42</a></span> chlorure de radium, d'aprs l'opinion de +Demaray, tait sensiblement pur; cependant son spectre prsentait +encore les trois raies principales du baryum avec une intensit notable.</p> + +<p>J'ai fait avec ce chlorure quatre dterminations successives dont voici +les rsultats:</p> + +<table summary="table_Page_42a" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="60" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdcmiddle">Chlorure de radium anhydre.</td> + <td class="tdcmiddle">Chlorure d'argent.</td> + <td class="tdcmiddle">M.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> I</td> + <td class="tdctop">0,1150 </td> + <td class="tdctop">0,1130 </td> + <td class="tdctop">220,7</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> II</td> + <td class="tdctop">0,1148 </td> + <td class="tdctop">0,1119 </td> + <td class="tdctop">223,0</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">III</td> + <td class="tdctop">0,11135</td> + <td class="tdctop">0,1086 </td> + <td class="tdctop">222,8</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">IV</td> + <td class="tdctop">0,10925</td> + <td class="tdctop">0,10645</td> + <td class="tdctop">223,1</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>J'ai entrepris alors une nouvelle purification de ce chlorure, et je +suis arrive obtenir une matire beaucoup plus pure encore, dans le +spectre de laquelle les deux raies les plus fortes du baryum sont trs +faibles. tant donne la sensibilit de la raction spectrale du baryum, +Demaray estime que ce chlorure purifi ne contient que des traces +minimes de baryum incapables d'influencer d'une faon apprciable le +poids atomique. J'ai fait trois dterminations avec ce chlorure de +radium parfaitement pur. Voici les rsultats:</p> + +<table summary="table_Page_42b" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="60" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdcmiddle">Chlorure de radium anhydre.</td> + <td class="tdcmiddle">Chlorure d'argent.</td> + <td class="tdcmiddle">M.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> I</td> + <td class="tdctop">0,09192</td> + <td class="tdctop">0,08890</td> + <td class="tdctop">225,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> II</td> + <td class="tdctop">0,08936</td> + <td class="tdctop">0,08627</td> + <td class="tdctop">225,8</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">III</td> + <td class="tdctop">0,08839</td> + <td class="tdctop">0,08589</td> + <td class="tdctop">224,0</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Ces nombres donnent une moyenne de 225. Ils ont t calculs, de mme +que les prcdents, en considrant le radium comme un lment bivalent, +dont le chlorure a la formule RaCl<sup>2</sup>, et en adoptant pour l'argent et +le chlore les nombres Ag = 107,8; Cl = 35,4.</p> + +<p>Il rsulte de ces expriences que le poids atomique du <span class="pagenum"><a name="Page_43" id="Page_43">43</a></span> radium est +Ra=225. Je considre ce nombre comme exact une unit prs.</p> + +<p>Les peses taient faites avec une balance apriodique Curie, +parfaitement rgle, prcise au vingtime de milligramme. Cette balance, + lecture directe, permet de faire des peses trs rapides, ce qui est +une condition essentielle pour la pese des chlorures anhydres de radium +et de baryum, qui absorbent lentement de l'eau, malgr la prsence de +corps desschants dans la balance. Les matires peser taient places +dans un creuset de platine; ce creuset tait en usage depuis longtemps, +et j'ai vrifi que son poids ne variait pas d'un dixime de milligramme +au cours d'une opration.</p> + +<p>Le chlorure hydrat obtenu par cristallisation tait introduit dans le +creuset et chauff l'tuve pour tre transform en chlorure anhydre. +L'exprience montre que, lorsque le chlorure a t maintenu quelques +heures 100, son poids ne varie plus, mme lorsqu'on fait monter la +temprature 200 et qu'on l'y maintient pendant quelques heures. Le +chlorure anhydre ainsi obtenu constitue donc un corps parfaitement +dfini.</p> + +<p>Voici une srie de mesures relatives ce sujet: le chlorure (1<sup>dg</sup>) +est sch l'tuve 55 et plac dans un exsiccateur sur de l'acide +phosphorique anhydre; il perd alors du poids trs lentement, ce qui +prouve qu'il contient encore de l'eau; pendant 12 heures, la perte a t +de 3<sup>mg</sup>. On reporte le chlorure dans l'tuve et on laisse la +temprature monter 100. Pendant cette opration, le chlorure perd +6<sup>mg</sup>,3. Laiss dans l'tuve pendant 3 heures 15 minutes, il perd +encore 2<sup>mg</sup>,5. On maintient la temprature pendant 45 minutes entre +100 et 120, ce qui entrane une perte de poids de 0<sup>mg</sup>,1. Laiss +ensuite 30 minutes 125, le chlorure ne perd rien. Maintenu ensuite +pendant 30 minutes 150, il perd 0<sup>mg</sup>,1. Enfin, chauff pendant 4 +heures 200, il prouve une perte de poids <span class="pagenum"><a name="Page_44" id="Page_44">44</a></span> de 0<sup>mg</sup>,15. Pendant +toutes ces oprations, le creuset a vari de 0<sup>mg</sup>,05.</p> + +<p>Aprs chaque dtermination de poids atomique, le radium tait ramen +l'tat de chlorure de la manire suivante: la liqueur contenant aprs le +dosage l'azotate de radium et l'azotate d'argent en excs tait +additionne d'acide chlorhydrique pur, on sparait le chlorure d'argent +par filtration; la liqueur tait vapore sec plusieurs fois avec un +excs d'acide chlorhydrique pur. L'exprience montre qu'on peut ainsi +liminer compltement l'acide azotique.</p> + +<p>Le chlorure d'argent du dosage tait toujours radioactif et lumineux. Je +me suis assure qu'il n'avait pas entran de quantit pondrable de +radium, en dterminant la quantit d'argent qui y tait contenue. A cet +effet, le chlorure d'argent fondu contenu dans le creuset tait rduit +par l'hydrogne rsultant de la dcomposition de l'acide chlorhydrique +tendu par le zinc; aprs lavage, le creuset tait pes avec l'argent +mtallique qui y tait contenu.</p> + +<p>J'ai constat galement, dans une exprience, que le poids du chlorure +de radium rgnr tait retrouv le mme qu'avant l'opration. Dans +d'autres expriences, je n'attendais pas, pour commencer une nouvelle +opration, que toutes les eaux de lavage fussent vapores.</p> + +<p>Ces vrifications ne comportent pas la mme prcision que les +expriences directes; elles ont permis toutefois de s'assurer qu'aucune +erreur notable n'a t commise.</p> + +<p>D'aprs ses proprits chimiques, le radium est un lment de la srie +des alcalino-terreux. Il est dans cette srie l'homologue suprieur du +baryum.</p> + +<p>D'aprs son poids atomique, le radium vient se placer galement, dans le +Tableau de Mendeleeff, la suite du baryum dans la colonne des mtaux +alcalino-terreux et sur la range qui contient dj l'uranium et le +thorium.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_45" id="Page_45">45</a></span></p> + +<p class="section"><a name="ch_2h" id="ch_2h"></a><i>Caractres des sels de radium.</i>—Les sels de radium: chlorure, azotate, +carbonate, sulfate, ont le mme aspect que ceux de baryum, quand ils +viennent d'tre prpars l'tat solide, mais tous les sels de radium +se colorent avec le temps.</p> + +<p>Les sels de radium sont tous lumineux dans l'obscurit.</p> + +<p>Par leurs proprits chimiques, les sels de radium sont absolument +analogues aux sels correspondants de baryum. Cependant le chlorure de +radium est moins soluble que celui de baryum; la solubilit des azotates +dans l'eau semble tre sensiblement la mme.</p> + +<p>Les sels de radium sont le sige d'un dgagement de chaleur spontan et +continu.</p> + +<p>Le chlorure de radium pur est paramagntique. Son coefficient +d'aimantation spcifique K (rapport du moment magntique de l'unit de +masse l'intensit du champ) a t mesur par MM. P. Curie et C. +Chneveau au moyen d'un appareil tabli par ces deux physiciens<a name="FNanchor_38" id="FNanchor_38" href="#Footnote_38" class="fnanchor">[38]</a>. Ce +coefficient a t mesur par comparaison avec celui de l'eau et corrig +de l'action du magntisme de l'air. On a trouv ainsi</p> + +<p class="center">K = 1,05 10<sup>-6</sup>.</p> + +<p>Le chlorure de baryum pur est diamagntique, son coefficient +d'aimantation spcifique est</p> + +<p class="center">K = - 0,40 10<sup>-6</sup>.</p> + +<p>On trouve d'ailleurs, conformment aux rsultats prcdents, qu'un +chlorure de baryum radifre contenant environ 17 pour 100 de chlorure de +radium est diamagntique et possde un coefficient spcifique</p> + +<p class="center">K = - 0,20 10<sup>-6</sup><a name="FNanchor_39" id="FNanchor_39" href="#Footnote_39" class="fnanchor">[39]</a>.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_46" id="Page_46">46</a></span></p> + +<p class="section"><a name="ch_2i" id="ch_2i"></a><i>Fractionnement du chlorure de baryum ordinaire.</i>—Nous avons cherch +nous assurer si le chlorure de baryum du commerce ne contenait pas de +petites quantits de chlorure de radium inapprciables notre appareil +de mesures. Pour cela, nous avons entrepris le fractionnement d'une +grande quantit de chlorure de baryum du commerce, esprant concentrer +par ce procd la trace de chlorure de radium si elle s'y trouvait.</p> + +<p>50<sup>kg</sup> de chlorure de baryum du commerce ont t dissous dans l'eau; la +dissolution a t prcipite par de l'acide chlorhydrique exempt d'acide +sulfurique, ce qui a fourni 20<sup>kg</sup> de chlorure prcipit. Celui-ci a +t dissous dans l'eau et prcipit partiellement par l'acide +chlorhydrique, ce qui a donn 8<sup>kg</sup>,5 de chlorure prcipit. Ce +chlorure a t soumis la mthode de fractionnement employe pour le +chlorure de baryum radifre, et l'on a limin la tte du +fractionnement 10<sup>g</sup> de chlorure correspondant la portion la moins +soluble. Ce chlorure ne montrait aucune radioactivit dans notre +appareil de mesures; il ne contenait donc pas de radium; ce corps est, +par suite, absent des minerais qui fournissent le baryum.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_47" id="Page_47">47</a></span></p> + +<div class="figcenter3" style="width:100px;"> + <img src="images/decorative.jpg" alt="" title="" width="100" height="12" /> +</div> + +<h2>CHAPITRE III.<br /> +<span class="center">~~~~</span><br /><br /> +<small>RAYONNEMENT DES NOUVELLES SUBSTANCES RADIOACTIVES.</small></h2> + +<p class="section"><a name="ch_3a" id="ch_3a"></a><i>Procds d'tude du rayonnement.</i>—Pour tudier le rayonnement mis par +les substances radioactives, on peut se servir de l'une quelconque des +proprits de ce rayonnement. On peut donc utiliser soit l'action des +rayons sur les plaques photographiques, soit leur proprit d'ioniser +l'air et de le rendre conducteur, soit encore leur facult de provoquer +la fluorescence de certaines substances. En parlant dornavant de ces +diverses manires d'oprer, j'emploierai, pour abrger, les expressions: +mthode radiographique, mthode lectrique, mthode fluoroscopique.</p> + +<p>Les deux premires ont t employes ds le dbut pour l'tude des +rayons uraniques; la mthode fluoroscopique ne peut s'appliquer qu'aux +substances nouvelles, fortement radioactives, car les substances +faiblement radioactives telles que l'uranium et le thorium ne produisent +pas de fluorescence apprciable. La mthode lectrique est la seule qui +comporte des mesures d'intensit prcises; les deux autres sont surtout +propres donner ce point de vue des rsultats qualitatifs et ne +peuvent fournir que des mesures d'intensit grossires. Les rsultats +obtenus avec les trois mthodes considres ne sont jamais que trs +grossirement comparables entre eux et peuvent ne pas tre comparables +du tout. La plaque sensible, le gaz qui s'ionise, l'cran fluorescent +sont autant de rcepteurs auxquels on demande d'absorber l'nergie <span class="pagenum"><a name="Page_48" id="Page_48">48</a></span> +du rayonnement et de la transformer en un autre mode d'nergie: nergie +chimique, nergie ionique ou nergie lumineuse. Chaque rcepteur absorbe +une fraction du rayonnement qui dpend essentiellement de sa nature. On +verra d'ailleurs plus loin que le rayonnement est complexe; les portions +du rayonnement absorbes par les diffrents rcepteurs peuvent diffrer +entre elles quantitativement et qualitativement. Enfin, il n'est ni +vident, ni mme probable, que l'nergie absorbe soit entirement +transforme par le rcepteur en la forme que nous dsirons observer; une +partie de cette nergie peut se trouver transforme en chaleur, en +mission de rayonnements secondaires qui, suivant le cas, seront ou ne +seront pas utiliss pour la production du phnomne observ, en action +chimique diffrente de celle que l'on observe, etc., et, l encore, +l'effet utile du rcepteur, pour le but que nous nous proposons, dpend +essentiellement de la nature de ce rcepteur.</p> + +<p>Comparons deux chantillons radioactifs dont l'un contient du radium et +l'autre du polonium, et qui sont galement actifs dans l'appareil +plateaux de la figure 1. Si l'on recouvre chacun d'eux d'une feuille +mince d'aluminium, le second paratra considrablement moins actif que +le premier, et il en sera de mme si on les place sous le mme cran +fluorescent, quand ce dernier est assez pais, ou qu'il est plac une +certaine distance des deux substances radioactives.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3b" id="ch_3b"></a><i>nergie du rayonnement.</i>—Quelle que soit la mthode de recherches +employe, on trouve toujours que l'nergie du rayonnement des substances +radioactives nouvelles est considrablement plus grande que celle de +l'uranium et du thorium. C'est ainsi que, petite distance, une plaque +photographique est impressionne, pour ainsi dire, instantanment, alors +qu'une pose de 24 heures <span class="pagenum"><a name="Page_49" id="Page_49">49</a></span> est ncessaire quand on opre avec +l'uranium et le thorium. Un cran fluorescent est vivement illumin au +contact des substances radioactives nouvelles, alors qu'aucune trace de +luminosit ne se voit avec l'uranium et le thorium. Enfin, l'action +ionisante sur l'air est aussi considrablement plus intense, dans le +rapport de 10<sup>6</sup> environ. Mais il n'est, vrai dire, plus possible +d'valuer l'<i>intensit totale du rayonnement</i>, comme pour l'uranium, par +la mthode lectrique dcrite au dbut (<i>fig.</i> 1). En effet, dans le cas +de l'uranium, par exemple, le rayonnement est trs approximativement +absorb dans la couche d'air qui spare les plateaux, et le courant +limite est atteint pour une tension de 100 volts. Mais il n'en est plus +de mme pour les substances fortement radioactives. Une partie du +rayonnement du radium est constitue par des rayons trs pntrants qui +traversent le condensateur et les plateaux mtalliques, et ne sont +nullement utiliss ioniser l'air entre les plateaux. De plus le +courant limite ne peut pas toujours tre obtenu pour les tensions dont +on dispose; c'est ainsi que, pour le polonium trs actif, le courant est +encore proportionnel la tension entre 100 et 500 volts. Les conditions +exprimentales qui donnent la mesure une signification simple ne sont +donc pas ralises, et, par suite, les nombres obtenus ne peuvent tre +considrs comme donnant la mesure du rayonnement total; ils ne +constituent, ce point de vue, qu'une approximation grossire.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3c" id="ch_3c"></a><i>Nature complexe du rayonnement.</i>—Les travaux de divers physiciens (MM. +Becquerel, Meyer et von Schweidler, Giesel, Villard, Rutherford, M. et +M<sup>me</sup> Curie) ont montr que le rayonnement des substances radioactives +est un rayonnement trs complexe. Il convient de distinguer trois +espces de rayons que je dsignerai, suivant la notation adopte par M. +Rutherford, par les lettres α, β et γ.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_50" id="Page_50">50</a></span></p> + +<p>1 Les rayons α sont des rayons trs peu pntrants qui +semblent constituer la plus grosse partie de rayonnement. Ces rayons +sont caractriss par les lois suivant lesquelles ils sont absorbs par +la matire. Le champ magntique agit trs faiblement sur ces rayons, et +on les a considrs tout d'abord comme insensibles l'action de ce +champ. Cependant, dans un champ magntique intense, les rayons α +sont lgrement dvis; la dviation se produit de la mme manire +que dans le cas des rayons cathodiques, mais le sens de la dviation est +renvers; il est le mme que pour les rayons canaux des tubes de +Crookes.</p> + +<p>2 Les rayons β sont des rayons moins absorbables dans leur +ensemble que les prcdents. Ils sont dvis par un champ magntique de +la mme manire et dans le mme sens que les rayons cathodiques.</p> + +<p>3 Les rayons γ sont des rayons pntrants insensibles +l'action du champ magntique et comparables aux rayons de Rntgen.</p> + +<p>Les rayons d'un mme groupe peuvent avoir un pouvoir de pntration qui +varie dans des limites trs tendues, comme cela a t prouv pour les +rayons β.</p> + +<p>Imaginons l'exprience suivante: le radium R est plac au fond d'une +petite cavit profonde creuse dans un bloc de plomb P (<i>fig.</i> 4). Un +faisceau de rayons rectiligne et peu panoui s'chappe de la cuve. +Supposons que, dans la rgion qui entoure la cuve, on tablisse un champ +magntique uniforme, trs intense, normal au plan de la figure et dirig +vers l'arrire de ce plan. Les trois groupes de rayons α, +β, γ se trouveront spars. Les rayons γ peu +intenses continuent leur trajet rectiligne sans trace de dviation. Les +rayons β sont dvis la faon de rayons cathodiques et +dcrivent dans le plan de la figure des trajectoires circulaires dont le +rayon varie dans des limites tendues. Si la cuve est place sur une +plaque photographique <span class="pagenum"><a name="Page_51" id="Page_51">51</a></span> AC, la portion BC de la plaque qui reoit les +rayons β est impressionne. Enfin, les rayons α +forment un faisceau trs intense qui est dvi lgrement et qui est +assez rapidement absorb par l'air. Ces rayons dcrivent, dans le plan +de la figure, une trajectoire dont le rayon de courbure est trs grand, +le sens de la dviation tant l'inverse de celui qui a lieu pour les +rayons β.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 400px;"> + <p class="caption">Fig. 4.</p> + <img src="images/page-51.jpg" alt="" title="" width="400" height="357" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-51.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Si l'on recouvre la cuve d'un cran mince en aluminium, (0<sup>mm</sup>,1 +d'paisseur), les rayons α sont en trs grande partie +supprims, les rayons β le sont bien moins et les rayons +γ ne semblent pas absorbs notablement.</p> + +<p>L'exprience que je viens de dcrire n'a pas t ralise sous cette +forme, et l'on verra dans la suite quelles sont les expriences qui +montrent l'action du champ magntique sur les divers groupes de rayons.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3d" id="ch_3d"></a><i>Action du champ magntique.</i>—On a vu que les rayons mis par les +substances radioactives ont un grand <span class="pagenum"><a name="Page_52" id="Page_52">52</a></span> nombre de proprits communes +aux rayons cathodiques et aux rayons Rntgen. Aussi bien les rayons +cathodiques que les rayons Rntgen ionisent l'air, agissent sur les +plaques photographiques, excitent la fluorescence, n'prouvent pas de +rflexion rgulire. Mais les rayons cathodiques diffrent des rayons +Rntgen en ce qu'ils sont dvis de leur trajet rectiligne par l'action +du champ magntique et en ce qu'ils transportent des charges +d'lectricit ngative.</p> + +<p>Le fait que le champ magntique agit sur les rayons mis par les +substances radioactives a t dcouvert presque simultanment par MM. +Giesel, Meyer et von Schweidler et Becquerel<a name="FNanchor_40" id="FNanchor_40" href="#Footnote_40" class="fnanchor">[40]</a>. Ces physiciens ont +reconnu que les rayons des substances radioactives sont dvis par le +champ magntique de la mme faon et dans le mme sens que les rayons +cathodiques; leurs observations se rapportaient aux rayons β.</p> + +<p>M. Curie a montr que le rayonnement du radium comporte deux groupes de +rayons bien distincts, dont l'un est facilement dvi par le champ +magntique (rayons β) alors que l'autre reste insensible +l'action de ce champ (rayons α et γ dont l'ensemble +tait dsign par le nom de rayons non dviables)<a name="FNanchor_41" id="FNanchor_41" href="#Footnote_41" class="fnanchor">[41]</a>.</p> + +<p>M. Becquerel n'a pas observ d'mission de rayons genre cathodique par +les chantillons de polonium prpars par nous. C'est, au contraire, sur +un chantillon de polonium, prpar par lui, que M. Giesel a observ +pour la premire fois l'effet du champ magntique. De tous les +chantillons de polonium, prpars par nous, aucun n'a jamais donn lieu + une mission de rayons genre cathodique.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_53" id="Page_53">53</a></span></p> + +<p>Le polonium de M. Giesel n'met des rayons genre cathodique que quand il +est rcemment prpar, et il est probable que l'mission est due au +phnomne de radioactivit induite dont il sera question plus loin.</p> + +<p>Voici les expriences qui prouvent qu'une partie du rayonnement du +radium et une partie seulement est constitue par des rayons facilement +dviables (rayons β). Ces expriences ont t faites par la +mthode lectrique<a name="FNanchor_42" id="FNanchor_42" href="#Footnote_42" class="fnanchor">[42]</a>.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 147px;"> + <p class="caption">Fig. 5.</p> + <img src="images/page-53.jpg" alt="" title="" width="147" height="287" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-53.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Le corps radioactif (<i>fig.</i> 5) envoie des radiations suivant la +direction AD entre les plateaux P et P'. Le plateau P est maintenu au +potentiel de 500 volts, le plateau P' est reli un lectromtre et +un quartz pizolectrique. On mesure l'intensit du courant qui passe +dans l'air sous l'influence des radiations. On peut volont tablir le +champ magntique d'un lectro-aimant normalement au plan de la figure +dans toute la rgion EEEE. Si les rayons sont dvis, mme faiblement, +ils ne pntrent plus entre les plateaux, et le courant est <span class="pagenum"><a name="Page_54" id="Page_54">54</a></span> +supprim. La rgion o passent les rayons est entoure par les masses de +plomb B, B', B" et par les armatures de l'lectro-aimant; quand les +rayons sont dvis, ils sont absorbs par les masses de plomb B et B'.</p> + +<p>Les rsultats obtenus dpendent essentiellement de la distance AD du +corps radiant A l'entre du condensateur en D. Si la distance AD est +assez grande (suprieure 7<sup>cm</sup>), la plus grande partie (90 pour 100 +environ) des rayons du radium qui arrivent au condensateur sont dvis +et supprims pour un champ de 2500 units. Ces rayons sont des rayons +β. Si la distance AD est plus faible que 65<sup>mm</sup>, une partie +moins importante des rayons est dvie par l'action du champ; cette +partie est d'ailleurs dj compltement dvie par un champ de 2500 +units, et la proportion de rayons supprims n'augmente pas quand on +fait crotre le champ de 2500 7000 units.</p> + +<p>La proportion des rayons non supprims par le champ est d'autant plus +grande que la distance AD entre le corps radiant et le condensateur est +plus petite. Pour les distances faibles les rayons qui peuvent tre +dvis facilement ne constituent plus qu'une trs faible fraction du +rayonnement total.</p> + +<p>Les rayons pntrants sont donc, en majeure partie, des rayons dviables +genre cathodique (rayons β).</p> + +<p>Avec le dispositif exprimental qui vient d'tre dcrit, l'action du +champ magntique sur les rayons α ne pouvait gure tre +observe pour les champs employs. Le rayonnement trs important, en +apparence non dviable, observ petite distance de la source radiante, +tait constitu par les rayons α; le rayonnement non dviable +observ grande distance tait constitu par les rayons γ.</p> + +<p>Lorsque l'on tamise le faisceau au travers d'une lame absorbante +(aluminium ou papier noir), les rayons qui passent sont presque tous +dvis par le champ, de telle <span class="pagenum"><a name="Page_55" id="Page_55">55</a></span> sorte qu' l'aide de l'cran et du +champ magntique presque tout le rayonnement est supprim dans le +condensateur, ce qui reste n'tant alors d qu'aux rayons γ, +dont la proportion est faible. Quant aux rayons α, ils sont +absorbs par l'cran.</p> + +<p>Une lame d'aluminium de 1/100 de millimtre d'paisseur suffit pour +supprimer presque tous les rayons difficilement dviables, quand la +substance est assez loin du condensateur; pour des distances plus +petites (34<sup>mm</sup> et 51<sup>mm</sup>), deux feuilles d'aluminium au 1/100 sont +ncessaires pour obtenir ce rsultat.</p> + +<p>On a fait des mesures semblables sur quatre substances radifres +(chlorures ou carbonates) d'activit trs diffrente; les rsultats +obtenus ont t trs analogues.</p> + +<p>On peut remarquer que, pour tous les chantillons, les rayons pntrants +dviables l'aimant (rayons β) ne sont qu'une faible partie du +rayonnement total; ils n'interviennent que pour une faible part dans les +mesures o l'on utilise le rayonnement intgral pour produire la +conductibilit de l'air.</p> + +<p>On peut tudier la radiation mise par le polonium par la mthode +lectrique. Quand on fait varier la distance AD du polonium au +condensateur, on n'observe d'abord aucun courant tant que la distance +est assez grande; quand on rapproche le polonium, on observe que, pour +une certaine distance qui tait de 4<sup>cm</sup> pour l'chantillon tudi, le +rayonnement se fait trs brusquement sentir avec une assez grande +intensit; le courant augmente ensuite rgulirement si l'on continue +rapprocher le polonium, mais le champ magntique ne produit pas d'effet +apprciable dans ces conditions. Il semble que le rayonnement du +polonium soit dlimit dans l'espace et dpasse peine dans l'air une +sorte de gaine entourant la substance sur l'paisseur de quelques +centimtres.</p> + +<p>Il convient de faire des rserves gnrales importantes <span class="pagenum"><a name="Page_56" id="Page_56">56</a></span> sur la +signification des expriences que je viens de dcrire. Quand j'indique +la proportion des rayons dvis par l'aimant, il s'agit seulement des +radiations susceptibles d'actionner un courant dans le condensateur. En +employant comme ractif des rayons de Becquerel la fluorescence ou +l'action sur les plaques photographiques, la proportion serait +probablement diffrente, une mesure d'intensit n'ayant gnralement un +sens que pour la mthode de mesures employe.</p> + +<p>Les rayons du polonium sont des rayons du genre α. Dans les +expriences que je viens de dcrire, on n'a observ aucun effet du champ +magntique sur ces rayons, mais le dispositif exprimental tait tel +qu'une faible dviation passait inaperue.</p> + +<p>Des expriences faites par la mthode radiographique ont confirm les +rsultats de celles qui prcdent. En employant le radium comme source +radiante, et en recevant l'impression sur une plaque parallle au +faisceau primitif et normale au champ, on obtient la trace trs nette de +deux faisceaux spars par l'action du champ, l'un dvi, l'autre non +dvi. Les rayons β constituent le faisceau dvi; les rayons +α tant peu dvis se confondent sensiblement avec le faisceau +non dvi des rayons γ.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3e" id="ch_3e"></a><i>Rayons dviables</i> β.—Il rsultait des expriences de MM. +Giesel et de MM. Meyer et von Schweidler que le rayonnement des corps +radioactifs est au moins en partie dvi par un champ magntique, et que +la dviation se fait comme pour les rayons cathodiques. M. Becquerel a +tudi l'action du champ sur les rayons par la mthode +radiographique<a name="FNanchor_43" id="FNanchor_43" href="#Footnote_43" class="fnanchor">[43]</a>. Le dispositif exprimental employ tait celui de la +figure 4. Le radium tait plac dans la <span class="pagenum"><a name="Page_57" id="Page_57">57</a></span> cuve en plomb P, et cette +cuve tait pose sur la face sensible d'une plaque photographique AC +enveloppe de papier noir. Le tout tait plac entre les ples d'un +lectro-aimant, le champ magntique tant normal au plan de la figure.</p> + +<p>Si le champ est dirig vers l'arrire de ce plan, la partie BC de la +plaque se trouve impressionne par des rayons qui, ayant dcrit des +trajectoires circulaires, sont rabattus sur la plaque et viennent la +couper angle droit. Ces rayons sont des rayons β.</p> + +<p>M. Becquerel a montr que l'impression constitue une large bande +diffuse, vritable spectre continu, montrant que le faisceau de rayons +dviables mis par la source est constitu par une infinit de +radiations ingalement dviables. Si l'on recouvre la glatine de la +plaque de divers crans absorbants (papier, verre, mtaux), une portion +du spectre se trouve supprime, et l'on constate que les rayons les plus +dvis par le champ magntique, autrement dit ceux qui donnent la plus +petite valeur du rayon de la trajectoire circulaire, sont le plus +fortement absorbs. Pour chaque cran l'impression sur la plaque ne +commence qu' une certaine distance de la source radiante, cette +distance tant d'autant plus grande que l'cran est plus absorbant.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3f" id="ch_3f"></a><i>Charge des rayons dviables.</i>—Les rayons cathodiques sont, comme l'a +montr M. Perrin, chargs d'lectricit ngative<a name="FNanchor_44" id="FNanchor_44" href="#Footnote_44" class="fnanchor">[44]</a>. De plus ils +peuvent, d'aprs les expriences de M. Perrin et de M. Lenard<a name="FNanchor_45" id="FNanchor_45" href="#Footnote_45" class="fnanchor">[45]</a>, +transporter leur charge travers des enveloppes mtalliques runies +la terre et travers des lames isolantes. En tout point, o les rayons +cathodiques sont absorbs, se fait un dgagement <span class="pagenum"><a name="Page_58" id="Page_58">58</a></span> continu +d'lectricit ngative. Nous avons constat qu'il en est de mme pour +les rayons dviables β du radium. <i>Les rayons dviables</i> +β <i>du radium sont chargs d'lectricit ngative</i><a name="FNanchor_46" id="FNanchor_46" href="#Footnote_46" class="fnanchor">[46]</a>.</p> + +<div class="blockquote"> + <p>talons la substance radioactive sur l'un des plateaux d'un + condensateur, ce plateau tant reli mtalliquement la terre; le + second plateau est reli un lectromtre, il reoit et absorbe les + rayons mis par la substance. Si les rayons sont chargs, on doit + observer une arrive continue d'lectricit l'lectromtre. Cette + exprience, ralise dans l'air, ne nous a pas permis de dceler une + charge des rayons, mais l'exprience ainsi faite n'est pas sensible. + L'air entre les plateaux tant rendu conducteur par les rayons, + l'lectromtre n'est plus isol et ne peut accuser que des charges + assez fortes.</p> + + <p>Pour que les rayons α ne puissent apporter de trouble dans + l'exprience, on peut les supprimer en recouvrant la source radiante + d'un cran mtallique mince; le rsultat de l'exprience n'est pas + modifi<a name="FNanchor_47" id="FNanchor_47" href="#Footnote_47" class="fnanchor">[47]</a>.</p> + + <p>Nous avons sans plus de succs rpt cette exprience dans l'air en + faisant pntrer les rayons dans l'intrieur d'un cylindre de Faraday + en relation avec l'lectromtre<a name="FNanchor_48" id="FNanchor_48" href="#Footnote_48" class="fnanchor">[48]</a>.</p> +</div> + +<p>On pouvait dj se rendre compte, d'aprs les expriences qui prcdent, +que la charge des rayons du produit radiant employ tait faible.</p> + +<p>Pour constater un faible dgagement d'lectricit sur le conducteur qui +absorbe les rayons, il faut que ce conducteur <span class="pagenum"><a name="Page_59" id="Page_59">59</a></span> soit bien isol +lectriquement; pour obtenir ce rsultat, il est ncessaire de le mettre + l'abri de l'air, soit en le plaant dans un tube avec un vide trs +parfait, soit en l'entourant d'un bon dilectrique solide. C'est ce +dernier dispositif que nous avons employ.</p> + +<p>Un disque conducteur MM (<i>fig.</i> 6) est reli par la tige mtallique <i>t</i> + l'lectromtre; disque et tige sont compltement entours de matire +isolante <i>iiii</i>; le tout est recouvert d'une enveloppe mtallique EEEE +qui est en communication lectrique avec la terre. Sur l'une des faces +du disque, l'isolant <i>pp</i> et l'enveloppe mtallique sont trs minces. +C'est cette face qui est expose au rayonnement du sel de baryum +radifre R, plac l'extrieur dans une auge en plomb<a name="FNanchor_49" id="FNanchor_49" href="#Footnote_49" class="fnanchor">[49]</a>. Les rayons +mis par le radium traversent l'enveloppe mtallique et la lame isolante +<i>pp</i>, et sont absorbs par le disque mtallique MM. Celui-ci est alors +le sige d'un dgagement continu et constant d'lectricit ngative que +l'on constate l'lectromtre et que l'on mesure l'aide du quartz +pizolectrique.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 382px;"> + <p class="caption">Fig. 6.</p> + <img src="images/page-59.jpg" alt="" title="" width="382" height="143" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-59.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Le courant ainsi cr est trs faible. Avec du chlorure de baryum +radifre trs actif formant une couche de 2<sup>cm²</sup>,5 <span class="pagenum"><a name="Page_60" id="Page_60">60</a></span> de surface et +de 0<sup>cm</sup>,2 d'paisseur, on obtient un courant de l'ordre de grandeur de +10<sup>-11</sup> ampre, les rayons utiliss ayant travers, avant d'tre +absorbs par le disque MM, une paisseur d'aluminium de 0<sup>mm</sup>,01 et une +paisseur d'bonite de 0<sup>mm</sup>,3.</p> + +<p>Nous avons employ successivement du plomb, du cuivre et du zinc pour le +disque MM, de l'bonite et de la paraffine pour l'isolant; les rsultats +obtenus ont t les mmes.</p> + +<p>Le courant diminue quand on loigne la source radiante R, ou quand on +emploie un produit moins actif.</p> + +<p>Nous avons encore obtenu les mmes rsultats en remplaant le disque MM +par un cylindre de Faraday rempli d'air, mais envelopp extrieurement +par une matire isolante. L'ouverture du cylindre, ferme par la plaque +isolante mince <i>pp</i>, tait alors en face de la source radiante.</p> + +<p>Enfin nous avons fait l'exprience inverse, qui consiste placer l'auge +de plomb avec le radium au milieu de la matire isolante et en relation +avec l'lectromtre (<i>fig.</i> 7), le tout tant envelopp par l'enceinte +mtallique relie la terre.</p> + +<div class="figcenter2" style="width:500px;"> + <p class="caption">Fig. 7.</p> + <img src="images/page-60.jpg" alt="" title="" width="500" height="141" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-60.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Dans ces conditions, on observe l'lectromtre que le radium prend une +charge positive et gale en grandeur la charge ngative de la premire +exprience. Les rayons du radium traversent la plaque dilectrique mince +<i>pp</i> et <span class="pagenum"><a name="Page_61" id="Page_61">61</a></span> quittent le conducteur intrieur en emportant de +l'lectricit ngative.</p> + +<p>Les rayons α du radium n'interviennent pas dans ces +expriences, tant absorbs presque totalement par une paisseur +extrmement faible de matire. La mthode qui vient d'tre dcrite ne +convient pas non plus pour l'tude de la charge des rayons du polonium, +ces rayons tant galement trs peu pntrants. Nous n'avons observ +aucun indice de charge avec du polonium, qui met seulement des rayons +α; mais, pour la raison qui prcde, on ne peut tirer de cette +exprience aucune conclusion.</p> + +<p>Ainsi, dans le cas des rayons dviables β du radium, comme dans +le cas des rayons cathodiques, les rayons transportent de l'lectricit. +Or, jusqu'ici on n'a jamais reconnu l'existence de charges lectriques +non lies la matire. On est donc amen se servir, dans l'tude de +l'mission des rayons dviables β du radium, de la mme thorie +que celle actuellement en usage pour l'tude des rayons cathodiques. +Dans cette thorie balistique, qui a t formule par Sir W. Crookes, +puis dveloppe et complte par M. J.-J. Thompson, les rayons +cathodiques sont constitus par des particules extrmement tnues qui +sont lances partir de la cathode avec une trs grande vitesse, et qui +sont charges d'lectricit ngative. On peut de mme concevoir que le +radium envoie dans l'espace des particules charges ngativement.</p> + +<p>Un chantillon de radium renferm dans une enveloppe solide, mince, +parfaitement isolante, doit se charger spontanment un potentiel trs +lev. Dans l'hypothse balistique le potentiel augmenterait, jusqu' ce +que la diffrence de potentiel avec les conducteurs environnants devnt +suffisante pour empcher l'loignement des particules lectrises mises +et amener leur retour la source radiante.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_62" id="Page_62">62</a></span></p> + +<p>Nous avons ralis par hasard l'exprience dont il est question ici. Un +chantillon de radium trs actif tait enferm depuis longtemps dans une +ampoule de verre. Pour ouvrir l'ampoule, nous avons fait avec un couteau + verre un trait sur le verre. A ce moment nous avons entendu nettement +le bruit d'une tincelle, et en observant ensuite l'ampoule la loupe, +nous avons aperu que le verre avait t perfor par une tincelle +l'endroit o il s'tait trouv aminci par le trait. Le phnomne qui +s'est produit l est exactement comparable la rupture du verre d'une +bouteille de Leyde trop charge.</p> + +<p>Le mme phnomne s'est reproduit avec une autre ampoule. De plus, au +moment o l'tincelle a clat, M. Curie qui tenait l'ampoule ressentit +dans les doigts la secousse lectrique due la dcharge.</p> + +<p>Certains verres ont de bonnes proprits isolantes. Si l'on enferme le +radium dans une ampoule de verre scelle et bien isolante, on peut +s'attendre ce que cette ampoule un moment donn se perce +spontanment.</p> + +<p><i>Le radium est le premier exemple d'un corps qui se charge spontanment +d'lectricit.</i></p> + +<p class="section"><a name="ch_3g" id="ch_3g"></a><i>Action du champ lectrique sur les rayons dviables</i> β <i>du +radium</i>.—Les rayons dviables β du radium tant assimils +des rayons cathodiques doivent tre dvis par un champ lectrique de la +mme faon que ces derniers, c'est--dire comme le serait une particule +matrielle charge ngativement et lance dans l'espace avec une grande +vitesse. L'existence de cette dviation a t montre, d'une part, par +M. Dorn<a name="FNanchor_50" id="FNanchor_50" href="#Footnote_50" class="fnanchor">[50]</a>, d'autre part, par M. Becquerel<a name="FNanchor_51" id="FNanchor_51" href="#Footnote_51" class="fnanchor">[51]</a>.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_63" id="Page_63">63</a></span></p> + +<p>Considrons un rayon qui traverse l'espace situ entre les deux plateaux +d'un condensateur. Supposons la direction du rayon parallle aux +plateaux. Quand on tablit entre ces derniers un champ lectrique, le +rayon est soumis l'action de ce champ uniforme sur toute la longueur +du trajet dans le condensateur, soit <i>l</i>. En vertu de cette action le +rayon est dvi vers le plateau positif et dcrit un arc de parabole; en +sortant du champ il continue son chemin en ligne droite suivant la +tangente l'arc de parabole au point de sortie. On peut recevoir le +rayon sur une plaque photographique normale sa direction primitive. On +observe l'impression produite sur la plaque quand le champ est nul et +quand le champ a une valeur connue, et l'on dduit de l la valeur de la +dviation δ, qui est la distance des points, o la nouvelle +direction du rayon et sa direction primitive rencontrent un mme plan +normal la direction primitive. Si <i>h</i> est la distance de ce plan au +condensateur, c'est--dire la limite du champ, on a, par un calcul +simple,</p> + +<p class="center"><img src="images/math-page-63.jpg" width="154" height="61" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent"><i>m</i> tant la masse de la particule en mouvement, <i>e</i> sa charge, <i>v</i> sa +vitesse et F la valeur du champ.</p> + +<p>Les expriences de M. Becquerel lui ont permis de donner une valeur +approche de δ.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3h" id="ch_3h"></a><i>Rapport de la charge la masse pour une particule, charge +ngativement, mise par le radium.</i>—Quand une particule matrielle, +ayant la masse <i>m</i> et la charge ngative <i>e</i>, est lance avec une +vitesse <i>v</i> dans un champ magntique uniforme normal sa vitesse +initiale, cette particule dcrit dans un plan normal au champ et passant +par sa vitesse initiale un arc de cercle de rayon ρ <span class="pagenum"><a name="Page_64" id="Page_64">64</a></span> tel +que, H tant la valeur du champ, on a la relation</p> + +<p class="center"><img src="images/math-page-64.jpg" width="86" height="36" alt="" title="" /></p> + +<p>Si l'on a mesur pour un mme rayon la dviation lectrique δ +et le rayon de courbure ρ dans un champ magntique, on pourra, +de ces deux expriences, tirer les valeurs du rapport <i>e</i>/<i>m</i> de la +vitesse <i>v</i>.</p> + +<p>Les expriences de M. Becquerel ont fourni une premire indication ce +sujet. Elles ont donn pour le rapport <i>e</i>/<i>m</i> une valeur approche +gale 10<sup>7</sup> units lectromagntiques absolues, et pour <i>v</i> une +grandeur gale 1,6 10<sup>10</sup>. Ces valeurs sont du mme ordre de +grandeur que pour les rayons cathodiques.</p> + +<p>Des expriences prcises ont t faites sur le mme sujet par M. +Kaufmann<a name="FNanchor_52" id="FNanchor_52" href="#Footnote_52" class="fnanchor">[52]</a>. Ce physicien a soumis un faisceau trs troit de rayons du +radium l'action simultane d'un champ lectrique et d'un champ +magntique, les deux champs tant uniformes et ayant une mme direction, +normale la direction primitive du faisceau. L'impression produite sur +une plaque normale au faisceau primitif et place au-dessus des limites +du champ par rapport la source prend la forme d'une courbe, dont +chaque point correspond l'un des rayons du faisceau primitif +htrogne. Les rayons les plus pntrants et les moins dviables sont +d'ailleurs ceux dont la vitesse est la plus grande.</p> + +<p>Il rsulte des expriences de M. Kaufmann que pour les rayons du radium, +dont la vitesse est notablement suprieure celle des rayons +cathodiques, le rapport <i>e</i>/<i>m</i> va en diminuant quand la vitesse +augmente.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_65" id="Page_65">65</a></span></p> + +<p>D'aprs les travaux de J.-J. Thomson et de Townsend<a name="FNanchor_53" id="FNanchor_53" href="#Footnote_53" class="fnanchor">[53]</a> nous devons +admettre que la particule en mouvement, qui constitue le rayon, possde +une charge <i>e</i> gale celle transporte par un atome d'hydrogne dans +l'lectrolyse, cette charge tant la mme pour tous les rayons. On est +donc conduit conclure que la masse de la particule <i>m</i> va en +augmentant quand la vitesse augmente.</p> + +<p>Or, des considrations thoriques conduisent concevoir que l'inertie +de la particule est prcisment due son tat de charge en mouvement, +la vitesse d'une charge lectrique en mouvement ne pouvant tre modifie +sans dpense d'nergie. Autrement dit, l'inertie de la particule est +d'origine lectromagntique, et la masse de la particule est au moins en +partie une masse apparente ou masse lectromagntique. M. Abraham<a name="FNanchor_54" id="FNanchor_54" href="#Footnote_54" class="fnanchor">[54]</a> va +plus loin et suppose que la masse de la particule est entirement une +masse lectromagntique. Si dans cette hypothse on calcule la valeur de +cette masse <i>m</i> pour une vitesse connue <i>v</i>, on trouve que <i>m</i> tend vers +l'infini quand <i>v</i> tend vers la vitesse de la lumire, et que <i>m</i> tend +vers une valeur constante quand la vitesse <i>v</i> est trs infrieure +celle de la lumire. Les expriences de M. Kaufmann sont en accord avec +les rsultats de cette thorie dont l'importance est grande, puisqu'elle +permet de prvoir la possibilit d'tablir les bases de la mcanique sur +la dynamique de petits centres matriels chargs en tat de +mouvement<a name="FNanchor_55" id="FNanchor_55" href="#Footnote_55" class="fnanchor">[55]</a>.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_66" id="Page_66">66</a></span></p> + +<p>Voici les nombres obtenus par M. Kaufmann pour <i>e</i>/<i>m</i> et <i>v</i>:</p> + +<table summary="table_Page_66" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="140" /> + <col width="140" /> + <col width="40" /> + <col width="140" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdcmiddle"><i>e</i>/<i>m</i> units lectromagntiques.</td> + <td class="tdcmiddle"><i>v</i> cm/sec.</td> + <td> </td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">1,865 10<sup>7</sup></td> + <td class="tdctop">0,7 10<sup>10</sup></td> + <td class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-03.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td class="tdltop">pour les rayons cathodiques.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">1,31 10<sup>7</sup></td> + <td class="tdctop"> 2,36 10<sup>10</sup></td> + <td rowspan="5" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-02.jpg" width="10" height="100" alt="" title="" /></td> + <td rowspan="5" class="tdlmiddle">pour les rayons du radium (Kaufmann).</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">1,17 </td> + <td class="tdctop">2,48 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,97 </td> + <td class="tdctop">2,59 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,77 </td> + <td class="tdctop">2,72 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,63 </td> + <td class="tdctop">2,83 </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>M. Kaufmann conclut de la comparaison de ses expriences avec la +thorie, que la valeur limite du rapport <i>e</i>/<i>m</i> pour les rayons du +radium de vitesse relativement faible serait la mme que la valeur de +<i>e</i>/<i>m</i> pour les rayons cathodiques.</p> + +<p>Les expriences les plus compltes de M. Kaufmann ont t faites avec un +grain minuscule de chlorure de radium pur, que nous avons mis sa +disposition.</p> + +<p>D'aprs les expriences de M. Kaufmann certains rayons β du +radium possdent une vitesse trs voisine de celle de la lumire. On +comprend que ces rayons si rapides puissent jouir d'un pouvoir pntrant +trs grand vis--vis de la matire.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3i" id="ch_3i"></a><i>Action du champ magntique sur les rayons</i> α.—Dans un travail +rcent, M. Rutherford a annonc<a name="FNanchor_56" id="FNanchor_56" href="#Footnote_56" class="fnanchor">[56]</a> que, dans un champ magntique ou +lectrique puissant, les rayons α du radium sont lgrement +dvis la faon de particules lectrises positivement et animes +d'une grande vitesse. M. Rutherford conclut de ses expriences <span class="pagenum"><a name="Page_67" id="Page_67">67</a></span> que +la vitesse des rayons α est de l'ordre de grandeur 2,5 10<sup>9</sup> +cm/sec et que le rapport <i>e</i>/<i>m</i> pour ces rayons est de l'ordre de +grandeur 6 10<sup>3</sup>, soit 10<sup>4</sup> fois plus grand que pour les rayons +dviables β. On verra plus loin que ces conclusions de M. +Rutherford sont en accord avec les proprits antrieurement connues du +rayonnement α, et qu'elles rendent compte, au moins en partie, +de la loi d'absorption de ce rayonnement.</p> + +<p>Les expriences de M. Rutherford ont t confirmes par M. Becquerel. M. +Becquerel a montr, de plus, que les rayons du polonium se comportent +dans un champ magntique comme les rayons α du radium et qu'ils +semblent prendre, champ gal, la mme courbure que ces derniers. Il +rsulte aussi des expriences de M. Becquerel que les rayons α +ne semblent pas former de spectre magntique, mais se comportent plutt +comme un rayonnement homogne, tous les rayons tant galement +dvis<a name="FNanchor_57" id="FNanchor_57" href="#Footnote_57" class="fnanchor">[57]</a>.</p> + +<p>M. Des Coudres a fait une mesure de la dviation lectrique et de la +dviation magntique des rayons α du radium dans le vide. Il a +trouv pour la vitesse de ces rayons <i>v</i> = 1,65 10<sup>9</sup> cm/sec et pour le +rapport de la charge la masse <i>e</i>/<i>m</i> = 6400 en units +lectromagntiques<a name="FNanchor_58" id="FNanchor_58" href="#Footnote_58" class="fnanchor">[58]</a>. La vitesse des rayons α est donc +environ 20 fois plus faible que celle de la lumire. Le rapport <i>e</i>/<i>m</i> +est du mme ordre de grandeur que celui que l'on trouve pour l'hydrogne +dans l'lectrolyse: <i>e</i>/<i>m</i> = 9650. Si donc on admet que la charge de +chaque projectile est la mme que celle d'un atome d'hydrogne dans +l'lectrolyse, on en conclut que <span class="pagenum"><a name="Page_68" id="Page_68">68</a></span> la masse de ce projectile est du +mme ordre de grandeur que celle d'un atome d'hydrogne.</p> + +<p>Or nous venons de voir que, pour les rayons cathodiques et pour les +rayons β du radium les plus lents, le rapport <i>e</i>/<i>m</i> est gal + 1,865 10<sup>7</sup>; ce rapport est donc environ 2000 fois plus grand que +celui obtenu dans l'lectrolyse. La charge de la particule charge +ngativement tant suppose la mme que celle d'un atome d'hydrogne, sa +masse limite pour les vitesses relativement faibles serait donc environ +2000 fois plus petite que celle d'un atome d'hydrogne.</p> + +<p>Les projectiles qui constituent les rayons β sont donc la +fois beaucoup plus petits et anims d'une vitesse plus grande que ceux +qui constituent les rayons α. On comprend alors facilement que +les premiers possdent un pouvoir pntrant bien plus grand que les +seconds.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3j" id="ch_3j"></a><i>Action du champ magntique sur les rayons des autres substances +radioactives.</i>—On vient de voir que le radium met des rayons α +assimilables aux rayons canaux, des rayons β assimilables +aux rayons cathodiques et des rayons pntrants et non dviables γ. +Le polonium n'met que des rayons α. Parmi les autres +substances radioactives, l'actinium semble se comporter comme le radium, +mais l'tude du rayonnement de ce corps n'est pas encore aussi avance +que celle du rayonnement du radium. Quant aux substances faiblement +radioactives, on sait aujourd'hui que l'uranium et le thorium mettent +aussi bien des rayons α que des rayons dviables β +(Becquerel, Rutherford).</p> + +<p class="section"><a name="ch_3k" id="ch_3k"></a><i>Proportion des rayons dviables</i> β <i>dans le rayonnement du +radium.</i>—Comme je l'ai dj dit, la proportion des rayons β va +en augmentant, mesure qu'on s'loigne de la source radiante. +Toutefois, ces rayons ne se montrent <span class="pagenum"><a name="Page_69" id="Page_69">69</a></span> jamais seuls, et pour les +grandes distances on observe aussi toujours la prsence de rayons +γ. La prsence de rayons non dviables trs pntrants dans le +rayonnement du radium a t, pour la premire fois, observe par M. +Villard<a name="FNanchor_59" id="FNanchor_59" href="#Footnote_59" class="fnanchor">[59]</a>. Ces rayons ne constituent qu'une faible partie du +rayonnement mesur par la mthode lectrique, et leur prsence nous +avait chapp dans nos premires expriences, de sorte que nous croyions +alors tort que le rayonnement grande distance ne contenait que des +rayons dviables.</p> + +<p>Voici les rsultats numriques obtenus dans des expriences faites par +la mthode lectrique avec un appareil analogue celui de la figure 5. +Le radium n'tait spar du condensateur que par l'air ambiant. Je +dsigne par <i>d</i> la distance de la source radiante au condensateur. En +supposant gal 100 le courant obtenu sans champ magntique pour chaque +distance, les nombres de la deuxime ligne indiquent le courant qui +subsiste quand le champ agit. Ces nombres peuvent tre considrs comme +donnant le pourcentage de l'ensemble des rayons α et γ, +la dviation des rayons α n'ayant gure pu tre observe +avec le dispositif employ.</p> + +<p>Aux grandes distances on n'a plus de rayons α, et le +rayonnement non dvi est alors du genre γ seulement.</p> + +<p>Expriences faites petite distance:</p> + +<table summary="table_Page_69a" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="5"> + <col width="250" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop"><i>d</i> en centimtres.</td> + <td class="tdctop"> 3,4</td> + <td class="tdctop"> 5,1</td> + <td class="tdctop"> 6,0</td> + <td class="tdctop"> 6,5</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons non dvis.</td> + <td class="tdctop">74</td> + <td class="tdctop">56</td> + <td class="tdctop">33</td> + <td class="tdctop">11</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Expriences faites aux grandes distances, avec un produit +considrablement plus actif que celui qui avait servi pour la srie +prcdente:</p> + +<table summary="table_Page_69b" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="8"> + <col width="250" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop"><i>d</i> en centimtres.</td> + <td class="tdctop">14</td> + <td class="tdctop">30</td> + <td class="tdctop">53</td> + <td class="tdctop">80</td> + <td class="tdctop">98</td> + <td class="tdctop">124</td> + <td class="tdctop">157</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons dvis.</td> + <td class="tdctop">12</td> + <td class="tdctop">14</td> + <td class="tdctop">17</td> + <td class="tdctop">14</td> + <td class="tdctop">16</td> + <td class="tdctop"> 14</td> + <td class="tdctop"> 11</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_70" id="Page_70">70</a></span></p> + +<p>On voit, qu' partir d'une certaine distance, la proportion des rayons +non dvis dans le rayonnement est approximativement constante. Ces +rayons appartiennent probablement tous l'espce γ. Il n'y a +pas tenir compte outre mesure des irrgularits dans les nombres de la +seconde ligne, si l'on envisage que l'intensit totale du courant dans +les deux expriences extrmes tait dans le rapport de 660 10. Les +mesures ont pu tre poursuivies jusqu' une distance de 1<sup>m</sup>,57 de la +source radiante, et nous pourrions aller encore plus loin actuellement.</p> + +<p>Voici une autre srie d'expriences, dans lesquelles le radium tait +enferm dans un tube de verre trs troit, plac au-dessous du +condensateur et paralllement aux plateaux. Les rayons mis traversaient +une certaine paisseur de verre et d'air, avant d'entrer dans le +condensateur.</p> + +<table summary="table_Page_70" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="10"> + <col width="250" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + <col width="40" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop"><i>d</i> en centimtres.</td> + <td class="tdctop">2,5</td> + <td class="tdctop">3,3</td> + <td class="tdctop">4,1</td> + <td class="tdctop">5,9</td> + <td class="tdctop">7,5</td> + <td class="tdctop">9,6</td> + <td class="tdctop">11,3</td> + <td class="tdctop">13,9</td> + <td class="tdctop">17,2</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons non dvis. </td> + <td class="tdctop">33 </td> + <td class="tdctop">33 </td> + <td class="tdctop">21 </td> + <td class="tdctop">16 </td> + <td class="tdctop">14 </td> + <td class="tdctop">10 </td> + <td class="tdctop">9 </td> + <td class="tdctop">9 </td> + <td class="tdctop">10 </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Comme dans les expriences prcdentes, les nombres de la seconde ligne +tendent vers une valeur constante quand la distance <i>d</i> crot, mais la +limite est sensiblement atteinte pour des distances plus petites que +dans les sries prcdentes, parce que les rayons α ont t +plus fortement absorbs par le verre que les rayons β et +γ.</p> + +<p>Voici une autre exprience qui montre qu'une lame d'aluminium mince +(paisseur 0<sup>mm</sup>,01) absorbe principalement les rayons α. Le +produit tant plac 5<sup>cm</sup> du condensateur, on trouve en faisant agir +le champ magntique que la proportion des rayons autres que β +est de 71 pour 100. Le mme produit tant recouvert de la lame +d'aluminium, et la distance restant la mme, on trouve que le +rayonnement transmis est presque totalement dvi par le champ +magntique, les rayons α ayant t absorbs par la <span class="pagenum"><a name="Page_71" id="Page_71">71</a></span> lame. +On obtient le mme rsultat en employant le papier comme cran +absorbant.</p> + +<p>La plus grosse partie du rayonnement du radium est forme par des rayons +α qui sont probablement mis surtout par la couche +superficielle de la matire radiante. Quand on fait varier l'paisseur +de la couche de la matire radiante, l'intensit du courant augmente +avec cette paisseur; l'augmentation n'est pas proportionnelle +l'accroissement d'paisseur pour la totalit du rayonnement; elle est +d'ailleurs plus notable sur les rayons β que sur les rayons +α, de sorte que la proportion de rayons β va en +croissant avec l'paisseur de la couche active. La source radiante tant +place une distance de 5<sup>cm</sup> du condensateur, on trouve que, pour une +paisseur gale 0<sup>mm</sup>,4 de la couche active, le rayonnement total est +donn par le nombre 28 et la proportion des rayons β est de 29 +pour 100. En donnant la couche active l'paisseur de 2<sup>mm</sup>, soit 5 +fois plus grande, on obtient un rayonnement total gal 102 et une +proportion de rayons dviables β gale 45 pour 100. Le +rayonnement total qui subsiste cette distance a donc t augment dans +le rapport 3,6 et le rayonnement dviable β est devenu environ +5 fois plus fort.</p> + +<p>Les expriences prcdentes ont t faites par la mthode lectrique. +Quand on opre par la mthode radiographique, certains rsultats +semblent, en apparence, tre en contradiction avec ce qui prcde. Dans +les expriences de M. Villard, un faisceau de rayons du radium soumis +l'action d'un champ magntique tait reu sur une pile de plaques +photographiques. Le faisceau non dviable et pntrant γ +traversait toutes les plaques et marquait sa trace sur chacune d'elles. +Le faisceau dvi β produisait une impression sur la premire +plaque seulement. Ce faisceau paraissait donc ne point contenir de +rayons de grande pntration.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_72" id="Page_72">72</a></span></p> + +<p>Au contraire, dans nos expriences, un faisceau qui se propage dans +l'air contient aux plus grandes distances accessibles l'observation +9/10 environ de rayons dviables β, et il en est encore de +mme, quand la source radiante est enferme dans une petite ampoule de +verre scelle. Dans les expriences de M. Villard, ces rayons dviables +et pntrants β n'impressionnent pas les plaques +photographiques places au del de la premire, parce qu'ils sont en +grande partie diffuss dans tous les sens par le premier obstacle solide +rencontr et cessent de former un faisceau. Dans nos expriences, les +rayons mis par le radium et transmis par le verre de l'ampoule taient +probablement aussi diffuss par le verre, mais l'ampoule tant trs +petite, fonctionnait alors elle-mme comme une source de rayons +dviables β partant de sa surface, et nous avons pu observer +ces derniers jusqu' une grande distance de l'ampoule.</p> + +<p>Les rayons cathodiques des tubes de Crookes ne peuvent traverser que des +crans trs minces (crans d'aluminium jusqu' 0<sup>mm</sup>,01 d'paisseur). +Un faisceau de rayons qui arrive normalement sur l'cran est diffus +dans tous les sens; mais la diffusion est d'autant moins importante que +l'cran est plus mince, et pour des crans trs minces il existe un +faisceau sortant qui est sensiblement le prolongement du faisceau +incident<a name="FNanchor_60" id="FNanchor_60" href="#Footnote_60" class="fnanchor">[60]</a>.</p> + +<p>Les rayons dviables β du radium se comportent d'une manire +analogue, mais le faisceau dviable transmis prouve, paisseur +d'cran gale, une modification beaucoup moins profonde. D'aprs les +expriences de M. Becquerel, les rayons β trs fortement +dviables du radium (ceux dont la vitesse est relativement faible) sont +fortement diffuss par un cran d'aluminium de 0<sup>mm</sup>,1 d'paisseur; +mais les rayons pntrants et peu dviables (rayons <span class="pagenum"><a name="Page_73" id="Page_73">73</a></span> genre +cathodique de grande vitesse) traversent ce mme cran sans aucune +diffusion sensible, et sans que le faisceau qu'ils constituent soit +dform, et cela quelle que soit l'inclinaison de l'cran par rapport au +faisceau. Les rayons β de grande vitesse traversent sans +diffusion une paisseur bien plus grande de paraffine (quelques +centimtres), et l'on peut suivre dans celle-ci la courbure du faisceau +produite par le champ magntique. Plus l'cran est pais et plus sa +matire est absorbante, plus le faisceau dviable primitif est altr, +parce que, mesure que l'paisseur de l'cran crot, la diffusion +commence se faire sentir sur de nouveaux groupes de rayons de plus en +plus pntrants.</p> + +<p>L'air produit sur les rayons β du radium qui le traversent une +diffusion, qui est trs sensible pour les rayons fortement dviables, +mais qui est cependant bien moins importante que celle qui est due des +paisseurs gales de matires solides traverses. C'est pourquoi les +rayons dviables β du radium se propagent dans l'air de +grandes distances.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3l" id="ch_3l"></a><i>Pouvoir pntrant du rayonnement des corps radioactifs.</i>—Ds le dbut +des recherches sur les corps radioactifs, on s'est proccup de +l'absorption produite par divers crans sur les rayons mis par ces +substances. J'ai donn dans une premire Note relative ce sujet<a name="FNanchor_61" id="FNanchor_61" href="#Footnote_61" class="fnanchor">[61]</a> +plusieurs nombres cits au dbut de ce travail indiquant la pntration +relative des rayons uraniques et thoriques. M. Rutherford a tudi plus +spcialement la radiation uranique<a name="FNanchor_62" id="FNanchor_62" href="#Footnote_62" class="fnanchor">[62]</a> et prouv qu'elle tait +htrogne. M. Owens a conclu de mme pour les rayons thoriques<a name="FNanchor_63" id="FNanchor_63" href="#Footnote_63" class="fnanchor">[63]</a>. +Quand <span class="pagenum"><a name="Page_74" id="Page_74">74</a></span> vint ensuite la dcouverte des substances fortement +radioactives, le pouvoir pntrant de leurs rayons fut aussitt tudi +par divers physiciens (Becquerel, Meyer et von Schweidler, Curie, +Rutherford). Les premires observations mirent en vidence +l'htrognit du rayonnement qui semble tre un phnomne gnral et +commun aux substances radioactives<a name="FNanchor_64" id="FNanchor_64" href="#Footnote_64" class="fnanchor">[64]</a>. On se trouve l en prsence de +sources, qui mettent un ensemble de radiations, dont chacune a un +pouvoir pntrant qui lui est propre. La question se complique encore +par ce fait, qu'il y a lieu de rechercher en quelle mesure la nature de +la radiation peut se trouver modifie par le passage travers les +substances matrielles et que, par consquent, chaque ensemble de +mesures n'a une signification prcise que pour le dispositif +exprimental employ.</p> + +<p>Ces rserves tant faites, on peut chercher coordonner les diverses +expriences et exposer l'ensemble des rsultats acquis.</p> + +<p>Les corps radioactifs mettent des rayons qui se propagent dans l'air et +dans le vide. La propagation est rectiligne; ce fait est prouv par la +nettet et la forme des ombres fournies par l'interposition de corps, +opaques au rayonnement, entre la source et la plaque sensible ou l'cran +fluorescent qui sert de rcepteur, la source ayant des dimensions +petites par rapport sa distance au rcepteur. Diverses expriences qui +prouvent la propagation rectiligne des rayons mis par l'uranium, le +radium et le polonium ont t faites par M. Becquerel<a name="FNanchor_65" id="FNanchor_65" href="#Footnote_65" class="fnanchor">[65]</a>.</p> + +<p>La distance laquelle les rayons peuvent se propager dans l'air +partir de la source est intressante connatre. Nous avons constat +que le radium met des <span class="pagenum"><a name="Page_75" id="Page_75">75</a></span> rayons qui peuvent tre observs dans l'air + plusieurs mtres de distance. Dans certaines de nos mesures +lectriques, l'action de la source sur l'air du condensateur s'exerait + une distance comprise entre 2<sup>m</sup> et 3<sup>m</sup>. Nous avons galement obtenu +des effets de fluorescence et des impressions radiographiques des +distances du mme ordre de grandeur. Ces expriences ne peuvent tre +faites facilement qu'avec des sources radioactives trs intenses, parce +que, indpendamment de l'absorption exerce par l'air, l'action sur un +rcepteur donn varie en raison inverse du carr de la distance une +source de petites dimensions. Ce rayonnement, qui se propage grande +distance du radium, comprend aussi bien des rayons genre cathodique que +des rayons non dviables; cependant, les rayons dviables dominent de +beaucoup, d'aprs les expriences que j'ai cites plus haut. Quant la +grosse masse du rayonnement (rayons α), elle est, au contraire, +limite dans l'air une distance de 7<sup>cm</sup> environ de la source.</p> + +<p>J'ai fait quelques expriences avec du radium enferm dans une petite +ampoule de verre. Les rayons qui sortaient de cette ampoule +franchissaient un certain espace d'air et taient reus dans un +condensateur, qui servait mesurer leur pouvoir ionisant par la mthode +lectrique ordinaire. On faisait varier la distance <i>d</i> de la source au +condensateur et l'on mesurait le courant de saturation <i>i</i> obtenu dans +le condensateur. Voici les rsultats d'une des sries de mesures:</p> + +<table summary="table_Page_75" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="3"> + <col width="100" /> + <col width="100" /> + <col width="100" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdctop"><i>d cm.</i></td> + <td class="tdctop"><i>i.</i></td> + <td class="tdctop">(<i>i</i> <i>d</i><sup>2</sup>) 10<sup>-3</sup>.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> 10</td> + <td class="tdctop">127</td> + <td class="tdctop">13</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> 20</td> + <td class="tdctop"> 38</td> + <td class="tdctop">15</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> 30</td> + <td class="tdctop"> 17,4</td> + <td class="tdctop">16</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> 40</td> + <td class="tdctop"> 10,5</td> + <td class="tdctop">17</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> 50</td> + <td class="tdctop"> 6,9</td> + <td class="tdctop">17</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> 60</td> + <td class="tdctop"> 4,7</td> + <td class="tdctop">17</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"> 70</td> + <td class="tdctop"> 3,8</td> + <td class="tdctop">19</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">100</td> + <td class="tdctop"> 1,65</td> + <td class="tdctop">17</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_76" id="Page_76">76</a></span></p> + +<p>A partir d'une certaine distance, l'intensit du rayonnement varie +sensiblement en raison inverse du carr de la distance au condensateur.</p> + +<p>Le rayonnement du polonium ne se propage dans l'air qu' une distance de +quelques centimtres (4<sup>cm</sup> 6<sup>cm</sup>) de la source radiante.</p> + +<p>Si l'on considre l'absorption des radiations par les crans solides, on +constate l encore une diffrence fondamentale entre le radium et le +polonium. Le radium met des rayons capables de traverser une grande +paisseur de matire solide, par exemple quelques centimtres de plomb +ou de verre<a name="FNanchor_66" id="FNanchor_66" href="#Footnote_66" class="fnanchor">[66]</a>. Les rayons qui ont travers une grande paisseur d'un +corps solide sont extrmement pntrants, et, pratiquement, on n'arrive +plus, pour ainsi dire, les faire absorber intgralement par quoi que +ce soit. Mais ces rayons ne constituent qu'une faible fraction du +rayonnement total, dont la grosse masse est, au contraire, absorbe par +une faible paisseur de matire solide.</p> + +<p>Le polonium met des rayons extrmement absorbables qui ne peuvent +traverser que des crans solides trs minces.</p> + +<p>Voici, titre d'exemple, quelques nombres relatifs l'absorption +produite par une lame d'aluminium d'paisseur gale 0<sup>mm</sup>,01. Cette +lame tait place au-dessus et presque au contact de la substance. Le +rayonnement direct et celui transmis par la lame taient mesurs par la +mthode lectrique (appareil <i>fig.</i> 1); le courant de saturation tait +sensiblement atteint dans tous les cas. Je dsigne par <i>a</i> l'activit de +la substance radiante, celle de l'uranium tant prise comme unit.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_77" id="Page_77">77</a></span></p> + +<table summary="table_Page_77" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="3"> + <col width="200" /> + <col width="100" /> + <col width="100" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdcmiddle"><i>a.</i></td> + <td class="tdcmiddle">Fraction du rayonnement transmise par la lame.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Chlorure de baryum radifre</td> + <td class="tdctop"> 57</td> + <td class="tdctop">0,32</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Bromure </td> + <td class="tdctop"> 43</td> + <td class="tdctop">0,30</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Chlorure </td> + <td class="tdctop"> 1200</td> + <td class="tdctop">0,30</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Sulfate </td> + <td class="tdctop"> 5000</td> + <td class="tdctop">0,29</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Sulfate </td> + <td class="tdctop">10000</td> + <td class="tdctop">0,32</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdltop">Bismuth polonium mtallique</td> + <td class="tdctop">0,22</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdltop">Composs d'urane</td> + <td class="tdctop">0,20</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdltop">Composs de thorium en couche mince</td> + <td class="tdctop">0,38</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>On voit que des composs radifres de nature et d'activit diffrentes +donnent des rsultats trs analogues, ainsi que je l'ai indiqu dj +pour les composs d'urane et de thorium au dbut de ce travail. On voit +aussi que si l'on considre toute la masse du rayonnement, et pour la +lame absorbante considre, les diverses substances radiantes viennent +se ranger dans l'ordre suivant de pntration dcroissante de leurs +rayons: thorium, radium, polonium, uranium.</p> + +<p>Ces rsultats sont analogues ceux qui ont t publis par M. +Rutherford dans un Mmoire relatif cette question<a name="FNanchor_67" id="FNanchor_67" href="#Footnote_67" class="fnanchor">[67]</a>.</p> + +<p>M. Rutherford trouve, d'ailleurs, que l'ordre est le mme quand la +substance absorbante est constitue par l'air. Mais il est probable que +cet ordre n'a rien d'absolu et ne se maintiendrait pas indpendamment de +la nature et de l'paisseur de l'cran considr. L'exprience montre, +en effet, que la loi d'absorption est trs diffrente pour le polonium +et le radium et que, pour ce dernier, il y a lieu de considrer +sparment l'absorption des rayons de chacun des trois groupes.</p> + +<p>Le polonium se prte particulirement l'tude des rayons α, +puisque les chantillons que nous possdons <span class="pagenum"><a name="Page_78" id="Page_78">78</a></span> n'mettent point +d'autres rayons. J'ai fait une premire srie d'expriences avec des +chantillons de polonium extrmement actifs et rcemment prpars. J'ai +trouv que les rayons du polonium sont d'autant plus absorbables, que +l'paisseur de matire qu'ils ont dj traverse est plus grande<a name="FNanchor_68" id="FNanchor_68" href="#Footnote_68" class="fnanchor">[68]</a>. +Cette loi d'absorption singulire est contraire celle que l'on connat +pour les autres rayonnements.</p> + +<p>J'ai employ pour cette tude notre appareil de mesures de la +conductibilit lectrique avec le dispositif suivant:</p> + +<div class="blockquote"> + <p>Les deux plateaux d'un condensateur PP et P'P' (<i>fig.</i> 8) sont + horizontaux et abrits dans une bote mtallique BBBB en relation avec + la terre. Le corps actif A, situ dans une bote mtallique paisse + CCCC faisant corps avec le plateau P'P', agit sur l'air du + condensateur au travers d'une toile mtallique T; les rayons qui + traversent la toile sont seuls utiliss pour la production du courant, + le champ lectrique s'arrtant la toile. On peut faire varier la + distance AT du corps actif la toile. Le champ entre les plateaux est + tabli au moyen d'une pile; la mesure <span class="pagenum"><a name="Page_79" id="Page_79">79</a></span> du courant se fait au moyen + d'un lectromtre et d'un quartz pizolectrique.</p> +</div> + +<div class="figcenter2" style="width: 378px;"> + <p class="caption">Fig. 8.</p> + <img src="images/page-78.jpg" alt="" title="" width="378" height="303" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-78.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<div class="blockquote"> + <p>En plaant en A sur le corps actif divers crans et en modifiant la + distance AT, on peut mesurer l'absorption des rayons qui font dans + l'air des chemins plus ou moins grands.</p> +</div> + +<p>Voici les rsultats obtenus avec le polonium:</p> + +<p>Pour une certaine valeur de la distance AT (4<sup>cm</sup> et au-dessus), aucun +courant ne passe: les rayons ne pntrent pas dans le condensateur. +Quand on diminue la distance AT, l'apparition des rayons dans le +condensateur se fait d'une manire assez brusque, de telle sorte que, +pour une petite diminution de la distance, on passe d'un courant trs +faible un courant trs notable; ensuite le courant s'accrot +rgulirement quand on continue rapprocher le corps radiant de la +toile T.</p> + +<p>Quand on recouvre la substance radiante d'une lame d'aluminium lamin de +1/100 de millimtre d'paisseur, l'absorption produite par la lame est +d'autant plus forte que la distance AT est plus grande.</p> + +<p>Si l'on place sur la premire lame d'aluminium une deuxime lame +pareille, chaque lame absorbe une fraction du rayonnement qu'elle +reoit, et cette fraction est plus grande pour la deuxime lame que pour +la premire, de telle faon que c'est la deuxime lame qui semble plus +absorbante.</p> + +<div class="blockquote"> + <p>Dans le Tableau qui suit, j'ai fait figurer: dans la premire ligne, + les distances en centimtres entre le polonium et la toile T; dans la + deuxime ligne, la proportion de rayons pour 100 transmise par une + lame d'aluminium; dans la troisime ligne, la proportion de rayons + pour 100 transmise par deux lames du mme aluminium.</p> +</div> + +<table summary="table_Page_79" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="6"> + <col width="300" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Distance AT</td> + <td class="tdctop">3,5</td> + <td class="tdctop">2,5</td> + <td class="tdctop">1,9</td> + <td class="tdctop">1,45</td> + <td class="tdctop">0,5</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons transmis par une lame</td> + <td class="tdctop">0 </td> + <td class="tdctop">0 </td> + <td class="tdctop">5 </td> + <td class="tdctop">10 </td> + <td class="tdctop">25 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons transmis par deux lames</td> + <td class="tdctop">0 </td> + <td class="tdctop">0 </td> + <td class="tdctop">0 </td> + <td class="tdctop">5 </td> + <td class="tdctop">0,7</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_80" id="Page_80">80</a></span></p> + +<p>Dans ces expriences, la distance des plateaux P et P' tait de 3<sup>cm</sup>. +On voit que l'interposition de la lame d'aluminium diminue l'intensit +du rayonnement en plus forte proportion dans les rgions loignes que +dans les rgions rapproches.</p> + +<p>Cet effet est encore plus marqu que ne l'indiquent les nombres qui +prcdent. Ainsi, la pntration de 25 pour 100, pour la distance +0<sup>cm</sup>,5, reprsente la moyenne de pntration pour tous les rayons qui +dpassent cette distance, ceux extrmes ayant une pntration trs +faible. Si l'on ne recueillait que les rayons compris entre 0<sup>cm</sup>,5 et +1<sup>cm</sup>, par exemple, on aurait une pntration plus grande encore. Et, +en effet, si l'on rapproche le plateau P une distance 0<sup>cm</sup>,5 de P', +la fraction du rayonnement transmise par la lame d'aluminium (pour AT = 0<sup>cm</sup>,5) est +de 47 pour 100 et, travers deux lames, elle est de 5 pour 100 du rayonnement primitif.</p> + +<p>J'ai fait rcemment une deuxime srie d'expriences avec ces mmes +chantillons de polonium dont l'activit tait considrablement +diminue, l'intervalle de temps qui spare les deux sries d'expriences +tant de 3 ans.</p> + +<p>Dans les expriences anciennes, le polonium tait l'tat de +sous-nitrate; dans celles rcentes il tait l'tat de grains +mtalliques, obtenus par fusion du sous-nitrate avec le cyanure de +potassium.</p> + +<p>J'ai constat que le rayonnement du polonium avait conserv les mmes +caractres essentiels, et j'ai trouv quelques rsultats nouveaux. +Voici, pour diverses valeurs de la distance AT, la fraction du +rayonnement transmise par un cran form par 4 feuilles trs minces +d'aluminium battu superposes:</p> + +<table summary="table_Page_80" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="300" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Distance AT en centimtres</td> + <td class="tdctop"> 0</td> + <td class="tdctop"> 1,5</td> + <td class="tdctop"> 2,6</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons transmis par l'cran</td> + <td class="tdctop">76</td> + <td class="tdctop">66</td> + <td class="tdctop">39</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>J'ai constat de mme que la fraction du rayonnement <span class="pagenum"><a name="Page_81" id="Page_81">81</a></span> absorbe par +un cran donn crot avec l'paisseur de matire qui a dj t +traverse par le rayonnement, mais cela a lieu seulement partir d'une +certaine valeur de la distance AT. Quand cette distance est nulle (le +polonium tant tout contre la toile, en dehors ou en dedans du +condensateur), on observe que, de plusieurs crans identiques +superposs, chacun absorbe la mme fraction du rayonnement qu'il reoit, +autrement dit, l'intensit du rayonnement diminue alors suivant une loi +exponentielle en fonction de l'paisseur de matire traverse, comme +cela aurait lieu pour un rayonnement homogne et transmis par la lame +sans changement de nature.</p> + +<p>Voici quelques rsultats numriques relatifs ces expriences:</p> + +<p>Pour une distance AT gale 1<sup>cm</sup>,5, un cran en aluminium mince +transmet la fraction 0,51 du rayonnement qu'il reoit quand il agit +seul, et la fraction 0,34 seulement du rayonnement qu'il reoit quand il +est prcd par un autre cran pareil lui.</p> + +<p>Au contraire, pour une distance AT gale 0, ce mme cran transmet +dans les deux cas considrs la mme fraction du rayonnement qu'il +reoit et cette fraction est gale 0,71; elle est donc plus grande que +dans le cas prcdent.</p> + +<p>Voici, pour une distance AT gale 0 et pour une succession d'crans +trs minces superposs, des nombres qui indiquent pour chaque cran le +rapport du rayonnement transmis au rayonnement reu:</p> + +<table summary="table_Page_81" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="150" /> + <col width="150" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdcmiddle">Srie<br /> de 9 feuilles de cuivre<br /> trs minces.</td> + <td class="tdcmiddle">Srie<br /> de 7 feuilles d'aluminium<br /> trs minces.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,72</td> + <td class="tdctop">0,69</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,78</td> + <td class="tdctop">0,94</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,75</td> + <td class="tdctop">0,95</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,77</td> + <td class="tdctop">0,91</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,70</td> + <td class="tdctop">0,92</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop"><span class="pagenum"><a name="Page_82" id="Page_82">82</a></span>0,77</td> + <td class="tdctop">0,93</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,69</td> + <td class="tdctop">0,91</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,79</td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">0,68</td> + <td> </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>tant donnes les difficults d'emploi d'crans trs minces et de la +superposition d'crans au contact, les nombres de chaque colonne peuvent +tre considrs comme constants; seul, le premier nombre de la colonne +relative l'aluminium indique une absorption plus forte que celle +indique par les nombres suivants.</p> + +<p>Les rayons α du radium se comportent comme les rayons du +polonium. On peut tudier ces rayons peu prs seuls en renvoyant les +rayons bien plus dviables β de ct par l'emploi d'un champ +magntique; les rayons γ semblent, en effet, peu importants par +rapport aux rayons α. Toutefois, on ne peut oprer ainsi qu' +partir d'une certaine distance de la source radiante. Voici les +rsultats d'une exprience de ce genre. On mesurait la fraction du +rayonnement transmise par une lame d'aluminium de 0<sup>mm</sup>,1 d'paisseur; +cette lame tait place toujours au mme endroit, au-dessus et petite +distance de la source radiante. On observait, au moyen de l'appareil de +la figure 5, le courant produit dans le condensateur pour diverses +valeurs de la distance AD, en prsence et en absence de la lame.</p> + +<table summary="table_Page_82" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="320" /> + <col width="60" /> + <col width="60" /> + <col width="60" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Distance AD</td> + <td class="tdctop">6,0</td> + <td class="tdctop">5,1</td> + <td class="tdctop">3,4</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons transmis par l'aluminium</td> + <td class="tdctop">3 </td> + <td class="tdctop">7 </td> + <td class="tdctop">24 </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Ce sont encore les rayons qui allaient le plus loin dans l'air qui sont +le plus absorbs par l'aluminium. Il y a donc une grande analogie entre +la partie absorbable α du rayonnement du radium et les rayons +du polonium.</p> + +<p>Les rayons dviables β et les rayons non dviables pntrants +<span class="pagenum"><a name="Page_83" id="Page_83">83</a></span> γ sont, au contraire, de nature diffrente. Les expriences +de divers physiciens, notamment de MM. Meyer et von Schweidler<a name="FNanchor_69" id="FNanchor_69" href="#Footnote_69" class="fnanchor">[69]</a>, +montrent clairement que, si l'on considre l'ensemble du rayonnement du +radium, le pouvoir pntrant de ce rayonnement augmente avec l'paisseur +de matire traverse, comme cela a lieu pour les rayons de Rntgen. Dans +ces expriences, les rayons α interviennent peine, parce que +ces rayons sont pratiquement supprims par des crans absorbants trs +minces. Ce qui traverse, ce sont, d'une part, les rayons β plus +ou moins diffuss, d'autre part, les rayons γ, qui semblent +analogues aux rayons de Rntgen.</p> + +<p>Voici les rsultats de quelques-unes de mes expriences ce sujet:</p> + +<p>Le radium est enferm dans une ampoule de verre. Les rayons qui sortent +de l'ampoule traversent 30<sup>cm</sup> d'air et sont reus sur une srie de +plaques de verre d'paisseur de 1<sup>mm</sup>,3 chacune; la premire plaque +transmet 49 pour 100 du rayonnement qu'elle reoit, la deuxime transmet +84 pour 100 du rayonnement qu'elle reoit, la troisime transmet 85 pour +100 du rayonnement qu'elle reoit.</p> + +<p>Dans une autre srie d'expriences, le radium tait enferm dans une +ampoule de verre place 10<sup>cm</sup> du condensateur qui recevait les +rayons. On plaait sur l'ampoule une srie d'crans de plomb identiques +dont chacun avait une paisseur de 0<sup>mm</sup>,115.</p> + +<p>Le rapport du rayonnement transmis au rayonnement reu est donn pour +chacune des lames successives par la srie des nombres suivants:</p> + +<table summary="table_Page_83" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="9"> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdctop">0,40</td> + <td class="tdctop">0,60</td> + <td class="tdctop">0,72</td> + <td class="tdctop">0,79</td> + <td class="tdctop">0,89</td> + <td class="tdctop">0,92</td> + <td class="tdctop">0,94</td> + <td class="tdctop">0,94</td> + <td class="tdctop">0,97</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Pour une srie de 4 crans en plomb dont chacun avait <span class="pagenum"><a name="Page_84" id="Page_84">84</a></span> 1<sup>mm</sup>,5 +d'paisseur, le rapport du rayonnement transmis au rayonnement reu +tait donn pour les lames successives par les nombres suivants:</p> + +<table summary="table_Page_84a" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdctop">0,09</td> + <td class="tdctop">0,78</td> + <td class="tdctop">0,84</td> + <td class="tdctop">0,82</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>De ces expriences il rsulte que, quand l'paisseur de plomb traverse +crot de 0<sup>mm</sup>,1 6<sup>mm</sup>, le pouvoir pntrant du rayonnement va en +augmentant.</p> + +<p>J'ai constat que, dans les conditions exprimentales indiques, un +cran de plomb de 1<sup>cm</sup>,8 d'paisseur transmet 2 pour 100 du +rayonnement qu'il reoit; un cran de plomb de 5<sup>cm</sup>,3 d'paisseur +transmet encore 0,4 pour 100 du rayonnement qu'il reoit. J'ai constat +galement que le rayonnement transmis par une paisseur de plomb gale +1<sup>mm</sup>,5 comprend une forte proportion de rayons dviables (genre +cathodique). Ces derniers sont donc capables de traverser non seulement +de grandes distances dans l'air, mais aussi des paisseurs notables de +substances solides trs absorbantes telles que le plomb.</p> + +<p>Quand on tudie avec l'appareil de la figure 2 l'absorption exerce par +une lame d'aluminium de 0<sup>mm</sup>,01 d'paisseur sur l'ensemble du +rayonnement du radium, la lame tant toujours place la mme distance +de la substance radiante, et le condensateur tant plac une distance +variable AD, les rsultats obtenus sont la superposition de ce qui est +d aux trois groupes du rayonnement. Si l'on observe grande distance, +les rayons pntrants dominent et l'absorption est faible; si l'on +observe petite distance, les rayons α dominent et +l'absorption est d'autant plus faible qu'on se rapproche plus de la +substance; pour une distance intermdiaire, l'absorption passe par un +maximum et la pntration par un minimum.</p> + +<table summary="table_Page_84b" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="6"> + <col width="350" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Distance AD</td> + <td class="tdctop">7,1</td> + <td class="tdctop">6,5</td> + <td class="tdctop">6,0</td> + <td class="tdctop">5,1</td> + <td class="tdctop">3,4</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pour 100 de rayons transmis par l'aluminium</td> + <td class="tdctop">91 </td> + <td class="tdctop">82 </td> + <td class="tdctop">58 </td> + <td class="tdctop">41 </td> + <td class="tdctop">48 </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_85" id="Page_85">85</a></span></p> + +<p>Toutefois, certaines expriences relatives l'absorption mettent en +vidence une certaine analogie entre les rayons α et les rayons +dviables β. C'est ainsi que M. Becquerel a trouv que l'action +absorbante d'un cran solide sur les rayons β augmente avec la +distance de l'cran la source, de sorte que, si les rayons sont soumis + un champ magntique comme dans la figure 4, un cran plac contre la +source radiante laisse subsister une portion plus grande du spectre +magntique que le mme cran plac sur la plaque photographique. Cette +variation de l'effet absorbant de l'cran avec la distance de cet cran + la source est analogue ce qui a lieu pour les rayons α; +elle a t vrifie par MM. Meyer et von Schweidler, qui opraient par +la mthode fluoroscopique; M. Curie et moi nous avons observ le mme +fait en nous servant de la mthode lectrique. Les conditions de +production de ce phnomne n'ont pas encore t tudies. Cependant, +quand le radium est enferm dans un tube de verre et plac assez +grande distance d'un condensateur qui est lui-mme enferm dans une +bote d'aluminium mince, il est indiffrent de placer l'cran contre la +source ou contre le condensateur; le courant obtenu est alors le mme +dans les deux cas.</p> + +<p>L'tude des rayons α m'avait amene considrer que ces rayons +se comportent comme des projectiles lancs avec une certaine vitesse et +qui perdent de leur force vive en franchissant des obstacles<a name="FNanchor_70" id="FNanchor_70" href="#Footnote_70" class="fnanchor">[70]</a>. Ces +rayons jouissent pourtant de la propagation rectiligne comme l'a montr +M. Becquerel dans l'exprience suivante. Le polonium mettant les rayons +tait plac dans une cavit linaire trs troite, creuse dans une +feuille de carton. On avait ainsi une source linaire de rayons. Un fil +de cuivre de 1<sup>mm</sup>,5 de diamtre tait plac paralllement en face de +la source <span class="pagenum"><a name="Page_86" id="Page_86">86</a></span> une distance de 4<sup>mm</sup>,9. Une plaque photographique +tait place paralllement une distance de 8<sup>mm</sup>,65 au del. Aprs +une pose de 10 minutes, l'ombre gomtrique du fil tait reproduite +d'une faon parfaite, avec les dimensions prvues et une pnombre trs +troite de chaque ct correspondant bien la largeur de la source. La +mme exprience russit galement bien en plaant contre le fil une +double feuille d'aluminium battu que les rayons sont obligs de +traverser.</p> + +<p>Il s'agit donc bien de rayons capables de donner des ombres gomtriques +parfaites. L'exprience avec l'aluminium montre que ces rayons ne sont +pas diffuss en traversant la lame, et que cette lame n'met pas, tout +au moins en quantit importante, des rayons secondaires analogues aux +rayons secondaires des rayons de Rntgen.</p> + +<p>Les rayons α sont ceux qui semblent actifs dans la trs belle +exprience ralise dans le <i>spinthariscope</i> de M. Crookes<a name="FNanchor_71" id="FNanchor_71" href="#Footnote_71" class="fnanchor">[71]</a>. Cet +appareil se compose essentiellement d'un grain de sel de radium maintenu + l'extrmit d'un fil mtallique en face d'un cran au sulfure de zinc +phosphorescent. Le grain de radium est une trs petite distance de +l'cran (0<sup>mm</sup>,5, par exemple), et l'on regarde au moyen d'une loupe la +face de l'cran tourne vers le radium. Dans ces conditions l'œil +aperoit sur l'cran une vritable pluie de points lumineux qui +apparaissent et disparaissent continuellement. L'cran prsente l'aspect +d'un ciel toil. Les points brillants sont plus rapprochs dans les +rgions de l'cran voisines du radium, et dans le voisinage immdiat de +celui-ci la lueur parat continue. Le phnomne ne semble pas altr par +les courants d'air; il se produit dans le vide; un cran mme trs mince +plac entre le radium et l'cran phosphorescent le supprime; il semble +donc bien que le phnomne soit <span class="pagenum"><a name="Page_87" id="Page_87">87</a></span> d l'action des rayons α +les plus absorbables du radium.</p> + +<p>On peut imaginer que l'apparition d'un des points lumineux sur l'cran +phosphorescent est provoque par le choc d'un projectile isol. Dans +cette manire de voir, on aurait affaire, pour la premire fois, un +phnomne permettant de distinguer l'action individuelle d'une particule +dont les dimensions sont du mme ordre de grandeur que celles d'un +atome.</p> + +<p>L'aspect des points lumineux est le mme que celui des toiles ou des +objets ultra-microscopiques fortement clairs qui ne produisent pas sur +la rtine des images nettes, mais des taches de diffraction; et ceci est +bien en accord avec la conception que chaque point lumineux extrmement +petit est produit par le choc d'un seul atome.</p> + +<p>Les rayons pntrants non dviables γ semblent tre de tout +autre nature et semblent analogues aux rayons Rntgen. Rien ne prouve, +d'ailleurs, que des rayons peu pntrants de mme nature ne puissent +exister dans le rayonnement du radium, car ils pourraient tre masqus +par le rayonnement corpusculaire.</p> + +<p>On vient de voir combien le rayonnement des corps radioactifs est un +phnomne complexe. Les difficults de son tude viennent s'augmenter +par cette circonstance, qu'il y a lieu de rechercher si ce rayonnement +prouve de la part de la matire une absorption slective seulement, ou +bien aussi une transformation plus ou moins profonde.</p> + +<p>On ne sait encore que peu de choses relativement cette question. +Toutefois, si l'on admet que le rayonnement du radium comporte la fois +des rayons genre cathodique et des rayons genre Rntgen, on peut +s'attendre ce que ce rayonnement prouve des transformations en +traversant les crans. On sait, en effet: 1 que les rayons cathodiques +qui sortent du tube de Crookes travers une fentre d'aluminium +(exprience de Lenard) sont fortement <span class="pagenum"><a name="Page_88" id="Page_88">88</a></span> diffuss par l'aluminium, et +que, de plus, la traverse de l'cran entrane une diminution de la +vitesse des rayons; c'est ainsi que des rayons cathodiques d'une vitesse +gale 1,4 10<sup>10</sup> centimtres perdent 10 pour 100 de leur vitesse en +traversant 0<sup>mm</sup>,01 d'aluminium<a name="FNanchor_72" id="FNanchor_72" href="#Footnote_72" class="fnanchor">[72]</a>; 2 les rayons cathodiques, en +frappant un obstacle, donnent lieu la production de rayons Rntgen; +3 les rayons Rntgen, en frappant un obstacle solide, donnent lieu +une production de <i>rayons secondaires</i>, qui sont en partie des rayons +cathodiques<a name="FNanchor_73" id="FNanchor_73" href="#Footnote_73" class="fnanchor">[73]</a>.</p> + +<p>On peut donc, par analogie, prvoir l'existence de tous les phnomnes +prcdents pour les rayons des substances radioactives.</p> + +<p>En tudiant la transmission des rayons du polonium travers un cran +d'aluminium, M. Becquerel n'a observ ni production de rayons +secondaires ni transformation en rayons genre cathodique<a name="FNanchor_74" id="FNanchor_74" href="#Footnote_74" class="fnanchor">[74]</a>.</p> + +<p>J'ai cherch mettre en vidence une transformation des rayons du +polonium, en employant la mthode de l'interversion des crans: deux +crans superposs E<sub>1</sub> et E<sub>2</sub> tant traverss par les rayons, l'ordre +dans lequel ils sont traverss doit tre indiffrent, si le passage au +travers des crans ne transforme pas les rayons; si, au contraire, +chaque cran transforme les rayons en les transmettant, l'ordre des +crans n'est pas indiffrent. Si, par exemple, les rayons se +transforment en rayons plus absorbables en traversant du plomb, et que +l'aluminium ne produise pas un effet du mme genre avec la mme +importance, alors le systme plomb-aluminium paratra plus opaque que le +systme aluminium-plomb; c'est ce qui a lieu pour les rayons Rntgen.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_89" id="Page_89">89</a></span></p> + +<p>Mes expriences indiquent que ce phnomne se produit avec les rayons du +polonium. L'appareil employ tait celui de la figure 8. Le polonium +tait plac dans la bote CCCC et les crans absorbants, ncessairement +trs minces, taient placs sur la toile mtallique T.</p> + +<table summary="table_Page_89a" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="200" /> + <col width="80" /> + <col width="40" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdlmiddle">crans employs.</td> + <td class="tdcmiddle">paisseur.<br />mm</td> + <td> </td> + <td class="tdcmiddle">Courant observ.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Aluminium</td> + <td class="tdctop">0,01 </td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-04.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"> 17,9</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Laiton</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Laiton</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-04.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"> 6,7</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Aluminium</td> + <td class="tdctop">0,01 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Aluminium</td> + <td class="tdctop">0,01 </td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-04.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle">150</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">tain</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">tain</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-04.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle">125</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Aluminium</td> + <td class="tdctop">0,01 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">tain</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-04.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"> 13,9</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Laiton</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Laiton</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"><img src="images/accolade-04.jpg" width="7" height="40" alt="" title="" /></td> + <td rowspan="2" class="tdcmiddle"> 4,4</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">tain</td> + <td class="tdctop">0,005</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Les rsultats obtenus prouvent que le rayonnement est modifi en +traversant un cran solide. Cette conclusion est d'accord avec les +expriences dans lesquelles, de deux lames mtalliques identiques et +superposes, la premire se montre moins absorbante que la suivante. Il +est probable, d'aprs cela, que l'action transformatrice d'un cran est +d'autant plus grande que cet cran est plus loin de la source. Ce point +n'a pas t vrifi, et la nature de la transformation n'a pas encore +t tudie en dtail.</p> + +<p>J'ai rpt les mmes expriences avec un sel de radium trs actif. Le +rsultat a t ngatif. Je n'ai observ que des variations +insignifiantes dans l'intensit de la radiation transmise lors de +l'interversion de l'ordre des crans. Les systmes d'crans essays ont +t les suivants:</p> + +<table summary="table_Page_89b" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="160" /> + <col width="80" /> + <col width="160" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td> </td> + <td class="tdctop">mm</td> + <td> </td> + <td class="tdctop">mm</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Aluminium, paisseur</td> + <td class="tdctop">0,55</td> + <td class="tdltop">Platine, paisseur</td> + <td class="tdctop">0,01 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,55</td> + <td class="tdltop">Plomb </td> + <td class="tdctop">0,1 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,55</td> + <td class="tdltop">tain </td> + <td class="tdctop">0,005</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"><span class="pagenum"><a name="Page_90" id="Page_90">90</a></span> </td> + <td class="tdctop">1,07</td> + <td class="tdltop">Cuivre </td> + <td class="tdctop">0,05 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,55</td> + <td class="tdltop">Laiton </td> + <td class="tdctop">0,005</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">1,07</td> + <td class="tdltop">Laiton </td> + <td class="tdctop">0,005</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,15</td> + <td class="tdltop">Platine </td> + <td class="tdctop">0,01 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,15</td> + <td class="tdltop">Zinc </td> + <td class="tdctop">0,05 </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> </td> + <td class="tdctop">0,15</td> + <td class="tdltop">Plomb </td> + <td class="tdctop">0,1 </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Le systme plomb-aluminium s'est montr lgrement plus opaque que celui +aluminium-plomb, mais la diffrence n'est pas grande.</p> + +<p>Je n'ai pu mettre ainsi en vidence une transformation notable des +rayons du radium. Cependant, dans diverses expriences radiographiques, +M. Becquerel a observ des effets trs intenses dus aux rayons diffuss +ou secondaires, mis par les crans solides qui recevaient les rayons du +radium. La substance la plus active, au point de vue de ces missions +secondaires, semble tre le plomb.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3m" id="ch_3m"></a><i>Action ionisante des rayons du radium sur les liquides isolants.</i>—M. +Curie a montr que les rayons du radium et les rayons de Rntgen +agissent sur les dilectriques liquides comme sur l'air, en leur +communiquant une certaine conductibilit lectrique<a name="FNanchor_75" id="FNanchor_75" href="#Footnote_75" class="fnanchor">[75]</a>. Voici comment +tait dispose l'exprience (<i>fig.</i> 9).</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 241px;"> + <p class="caption">Fig. 9.</p> + <img src="images/page-91.jpg" alt="" title="" width="241" height="356" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-91.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Le liquide exprimenter est plac dans un vase mtallique CDEF, dans +lequel plonge un tube de cuivre mince AB; ces deux pices mtalliques +servent d'lectrodes. Le vase est maintenu un potentiel connu, au +moyen d'une batterie de petits accumulateurs, dont un ple est terre. +Le tube AB est en relation avec l'lectromtre. Lorsqu'un courant +traverse le liquide, on maintient l'lectromtre au zro l'aide d'un +quartz pizolectrique <span class="pagenum"><a name="Page_91" id="Page_91">91</a></span> qui donne la mesure du courant. Le tube de +cuivre MNM'N', reli au sol, sert de tube de garde pour empcher le +passage du courant travers l'air. Une ampoule contenant le sel de +baryum radifre peut tre place au fond du tube AB; les rayons agissent +sur le liquide aprs avoir travers le verre de l'ampoule et les parois +du tube mtallique. On peut encore faire agir le radium en plaant +l'ampoule en dessous de la paroi DE.</p> + +<p>Pour agir avec les rayons de Rntgen, on fait arriver ces rayons au +travers de la paroi DE.</p> + +<p>L'accroissement de conductibilit par l'action des rayons du radium ou +des rayons de Rntgen semble se produire pour tous les dilectriques +liquides; mais, pour constater cet accroissement, il est ncessaire que +la conductibilit propre du liquide soit assez faible pour ne pas +masquer l'effet des rayons.</p> + +<p>En oprant avec le radium et les rayons de Rntgen, M. Curie a obtenu +des effets du mme ordre de grandeur.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_92" id="Page_92">92</a></span></p> + +<p>Quand on tudie avec le mme dispositif la conductibilit de l'air ou +d'un autre gaz sous l'action des rayons de Becquerel, on trouve que +l'intensit du courant obtenu est proportionnelle la diffrence de +potentiel entre les lectrodes, tant que celle-ci ne dpasse pas +quelques volts; mais pour des tensions plus leves, l'intensit du +courant crot de moins en moins vite, et le courant de saturation est +sensiblement atteint pour une tension de 100 volts.</p> + +<p>Les liquides tudis avec le mme appareil et avec le mme produit +radiant trs actif se comportent diffremment; l'intensit du courant +est proportionnelle la tension quand celle-ci varie entre 0 et 450 +volts, et cela mme quand la distance des lectrodes ne dpasse pas +6<sup>mm</sup>. On peut alors considrer la <i>conductivit</i> provoque dans divers +liquides par le rayonnement d'un sel de radium agissant dans les mmes +conditions.</p> + +<p>Les nombres du Tableau suivant multipli par 10<sup>-14</sup> donnent la +conductivit en mhos (inverse d'ohm) pour 1cm³:</p> + +<table summary="table_Page_92" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="300" /> + <col width="60" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Sulfure de carbone</td> + <td class="tdctop">20</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">ther de ptrole</td> + <td class="tdctop">15</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Amylne</td> + <td class="tdctop">14</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Chlorure de carbone</td> + <td class="tdctop"> 8</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Benzine</td> + <td class="tdctop"> 4</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Air liquide</td> + <td class="tdctop"> 1,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Huile de vaseline</td> + <td class="tdctop"> 1,6</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>On peut cependant supposer que les liquides et les gaz se comportent +d'une faon analogue, mais que, pour les liquides, le courant reste +proportionnel la tension jusqu' une limite bien plus leve que pour +les gaz. On pouvait, par analogie avec ce qui a lieu pour les gaz, +chercher abaisser la limite de proportionnalit en employant un +rayonnement beaucoup plus faible. L'exprience a vrifi cette +prvision; le produit radiant employ tait 150 fois moins actif que +celui qui avait servi pour les <span class="pagenum"><a name="Page_93" id="Page_93">93</a></span> premires expriences. Pour des +tensions de 50, 100, 200, 400 volts, les intensits du courant taient +reprsentes respectivement par les nombres 109, 185, 255, 335. La +proportionnalit ne se maintient plus, mais le courant varie encore +fortement quand on double la diffrence de potentiel.</p> + +<p>Quelques-uns des liquides examins sont des isolants peu prs +parfaits, quand ils sont maintenus temprature constante, et qu'ils +sont l'abri de l'action des rayons. Tels sont: l'air liquide, l'ther +de ptrole, l'huile de vaseline, l'amylne. Il est alors trs facile +d'tudier l'effet des rayons. L'huile de vaseline est beaucoup moins +sensible l'action des rayons que l'ther de ptrole. Il convient +peut-tre de rapprocher ce fait de la diffrence de volatilit qui +existe entre ces deux hydrocarbures. L'air liquide qui a bouilli pendant +quelque temps dans le vase d'exprience est plus sensible l'action des +rayons que celui que l'on vient d'y verser; la conductivit produite par +les rayons est de 1/4 plus grande dans le premier cas. M. Curie a tudi +sur l'amylne et sur l'ther de ptrole l'action des rayons aux +tempratures de + 10 et de - 17. La conductivit due au rayonnement +diminue de 1/10 seulement de sa valeur, quand on passe de 10 - 17.</p> + +<p>Dans les expriences o l'on fait varier la temprature du liquide on +peut soit maintenir le radium la temprature ambiante, soit le porter + la mme temprature que le liquide; on obtient le mme rsultat dans +les deux cas. Cela tient ce que le rayonnement du radium ne varie pas +avec la temprature, et conserve encore la mme valeur mme la +temprature de l'air liquide. Ce fait a t vrifi directement par des +mesures.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3n" id="ch_3n"></a><i>Divers effets et applications de l'action ionisante des rayons mis par +les substances radioactives.</i>—Les rayons des nouvelles substances +radioactives ionisent l'air <span class="pagenum"><a name="Page_94" id="Page_94">94</a></span> fortement. On peut, par l'action du +radium, provoquer facilement <i>la condensation de la vapeur d'eau +sursature</i>, absolument comme cela a lieu par l'action des rayons +cathodiques et des rayons Rntgen.</p> + +<p>Sous l'influence des rayons mis par les substances radioactives +nouvelles, la <i>distance explosive entre deux conducteurs mtalliques +pour une diffrence de potentiel donne se trouve augmente</i>; autrement +dit, le passage de l'tincelle est facilit par l'action des rayons. Ce +phnomne est d l'action des rayons les plus pntrants. Si, en +effet, on entoure le radium d'une enveloppe en plomb de 2<sup>cm</sup>, l'action +du radium sur l'tincelle n'est pas considrablement affaiblie, alors +que le rayonnement qui traverse n'est qu'une trs faible fraction du +rayonnement total.</p> + +<p>En rendant conducteur, par l'action des substances radioactives, l'air +au voisinage de deux conducteurs mtalliques, dont l'un est reli au sol +et l'autre un lectromtre bien isol, on voit l'lectromtre prendre +une dviation permanente, qui permet de mesurer la force lectromotrice +de la pile forme par l'air et les deux mtaux (force lectromotrice de +contact des deux mtaux, quand ils sont spars par l'air). Cette +mthode de mesures a t employe par lord Kelwin et ses lves, la +substance radiante tant l'uranium<a name="FNanchor_76" id="FNanchor_76" href="#Footnote_76" class="fnanchor">[76]</a>; une mthode analogue avait t +antrieurement employe par M. Perrin qui utilisait l'action ionisante +des rayons Rntgen<a name="FNanchor_77" id="FNanchor_77" href="#Footnote_77" class="fnanchor">[77]</a>.</p> + +<p>On peut se servir des substances radioactives dans l'tude de +l'lectricit atmosphrique. La substance active est enferme dans une +petite bote en aluminium mince, fixe l'extrmit d'une tige +mtallique en relation avec l'lectromtre. L'air est rendu conducteur +au voisinage <span class="pagenum"><a name="Page_95" id="Page_95">95</a></span> de l'extrmit de la tige, et celle-ci prend le +potentiel de l'air qui l'entoure. Le radium remplace ainsi avec avantage +les flammes ou les appareils coulement d'eau de lord Kelwin, +gnralement employs jusqu' prsent dans l'tude de l'lectricit +atmosphrique<a name="FNanchor_78" id="FNanchor_78" href="#Footnote_78" class="fnanchor">[78]</a>.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3o" id="ch_3o"></a><i>Effets de fluorescence, effets lumineux.</i>—Les rayons mis par les +nouvelles substances radioactives provoquent la fluorescence de certains +corps. M. Curie et moi, nous avons tout d'abord dcouvert ce phnomne +en faisant agir le polonium au travers d'une feuille d'aluminium sur une +couche de platinocyanure de baryum. La mme exprience russit encore +plus facilement avec du baryum radifre suffisamment actif. Quand la +substance est fortement radioactive, la fluorescence produite est trs +belle.</p> + +<p>Un grand nombre de substances sont susceptibles de devenir +phosphorescentes ou fluorescentes par l'action des rayons de Becquerel. +M. Becquerel a tudi l'action sur les sels d'urane, le diamant, la +blende, etc. M. Bary a montr que les sels des mtaux alcalins et +alcalino-terreux, qui sont tous fluorescents sous l'action des rayons +lumineux et des rayons Rntgen, sont galement fluorescents sous +l'action des rayons du radium<a name="FNanchor_79" id="FNanchor_79" href="#Footnote_79" class="fnanchor">[79]</a>. On peut galement observer la +fluorescence du papier, du coton, du verre, etc., au voisinage du +radium. Parmi les diffrentes espces de verre, le verre de Thuringe est +particulirement lumineux. Les mtaux ne semblent pas devenir lumineux.</p> + +<p>Le platinocyanure de baryum convient le mieux quand on veut tudier le +rayonnement des corps radioactifs par la mthode fluoroscopique. On peut +suivre l'effet des rayons du radium des distances suprieures 2<sup>m</sup>. +Le sulfure <span class="pagenum"><a name="Page_96" id="Page_96">96</a></span> de zinc phosphorescent est rendu extrmement lumineux, +mais ce corps a l'inconvnient de conserver la luminosit pendant +quelque temps, aprs que l'action des rayons a t supprime.</p> + +<p>On peut observer la fluorescence produite par le radium quand l'cran +fluorescent est spar du radium par des crans absorbants. Nous avons +pu observer l'clairement d'un cran au platinocyanure de baryum +travers le corps humain. Cependant, l'action est incomparablement plus +intense, quand l'cran est plac tout contre le radium et qu'il n'en est +spar par aucun cran solide. Tous les groupes de rayons semblent +capables de produire la fluorescence.</p> + +<p>Pour observer l'action du polonium il est ncessaire de mettre la +substance tout prs de l'cran fluorescent sans interposition d'cran +solide, ou tout au moins avec interposition d'un cran trs mince +seulement.</p> + +<p>La luminosit des substances fluorescentes exposes l'action des +substances radioactives baisse avec le temps. En mme temps la substance +fluorescente subit une transformation. En voici quelques exemples:</p> + +<p>Les rayons du radium transforment le platinocyanure de baryum en une +varit brune moins lumineuse (action analogue celle produite par les +rayons Rntgen et dcrite par M. Villard). Ils altrent galement le +sulfate d'uranyle et de potassium en le faisant jaunir. Le +platinocyanure de baryum transform est rgnr partiellement par +l'action de la lumire. Plaons le radium au-dessous d'une couche de +platinocyanure de baryum tale sur du papier, le platinocyanure devient +lumineux; si l'on maintient le systme dans l'obscurit, le +platinocyanure s'altre, et sa luminosit baisse considrablement. Mais, +exposons le tout la lumire; le platinocyanure est partiellement +rgnr, et si l'on reporte le tout dans l'obscurit, la luminosit +reparat assez forte. On a donc, au moyen d'un corps fluorescent et d'un +corps radioactif, ralis un systme <span class="pagenum"><a name="Page_97" id="Page_97">97</a></span> qui fonctionne comme un corps +phosphorescent longue dure de phosphorescence.</p> + +<p>Le verre, qui est rendu fluorescent par l'action du radium, se colore en +brun ou en violet. En mme temps, il devient moins fluorescent. Si l'on +chauffe ce verre ainsi altr, il se dcolore et, en mme temps que la +dcoloration se produit, le verre met de la lumire. Aprs cela le +verre a repris la proprit d'tre fluorescent au mme degr qu'avant la +transformation.</p> + +<p>Le sulfure de zinc qui a t expos l'action du radium pendant un +temps suffisant s'puise peu peu et perd la facult d'tre +phosphorescent, soit sous l'action du radium, soit sous celle de la +lumire.</p> + +<p>Le diamant est rendu phosphorescent par l'action du radium et peut tre +distingu ainsi des imitations en strass, dont la luminosit est trs +faible.</p> + +<p>Tous les composs de baryum radifre <i>sont spontanment lumineux</i><a name="FNanchor_80" id="FNanchor_80" href="#Footnote_80" class="fnanchor">[80]</a>. +Les sels halodes, anhydres et secs, mettent une lumire +particulirement intense. Cette luminosit ne peut tre vue la grande +lumire du jour, mais on la voit facilement dans la demi-obscurit ou +dans une pice claire la lumire du gaz. La lumire mise peut tre +assez forte pour que l'on puisse lire en s'clairant avec un peu de +produit dans l'obscurit. La lumire mise mane de toute la masse du +produit, tandis que, pour un corps phosphorescent ordinaire, la lumire +mane surtout de la partie de la surface qui a t claire. A l'air +humide les produits radifres perdent en grande partie leur luminosit, +mais ils la reprennent par desschement (Giesel). La luminosit semble +se conserver. Au bout de plusieurs annes aucune modification sensible +ne semble s'tre produite dans la luminosit de produits faiblement +actifs, <span class="pagenum"><a name="Page_98" id="Page_98">98</a></span> gards en tubes scells l'obscurit. Avec du chlorure de +baryum radifre, trs actif et trs lumineux, la lumire change de +teinte au bout de quelques mois; elle devient plus violace et +s'affaiblit beaucoup; en mme temps le produit subit certaines +transformations; en redissolvant le sel dans l'eau et en le schant +nouveau, on obtient la luminosit primitive.</p> + +<p>Les solutions de sels de baryum radifres, qui contiennent une forte +proportion de radium, sont galement lumineuses; on peut observer ce +fait en plaant la solution dans une capsule de platine qui, n'tant pas +lumineuse elle-mme, permet d'apercevoir la luminosit faible de la +solution.</p> + +<p>Quand une solution de sel de baryum radifre contient des cristaux qui +s'y sont dposs, ces cristaux sont lumineux au sein de la solution, et +ils le sont bien plus que la solution elle-mme, de sorte que, dans ces +conditions, ils semblent seuls lumineux.</p> + +<p>M. Giesel a prpar du platinocyanure de baryum radifre. Quand ce sel +vient de cristalliser, il a l'aspect du platinocyanure de baryum +ordinaire, et il est trs lumineux. Mais peu peu le sel se colore +spontanment et prend une teinte brune, en mme temps que les cristaux +deviennent dichroques. A cet tat, le sel est bien moins lumineux, +quoique sa radioactivit ait augment<a name="FNanchor_81" id="FNanchor_81" href="#Footnote_81" class="fnanchor">[81]</a>. Le platinocyanure de radium, +prpar par M. Giesel, s'altre encore bien plus rapidement.</p> + +<p>Les composs de radium constituent le premier exemple de substances +spontanment lumineuses.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3p" id="ch_3p"></a><i>Dgagement de chaleur par les sels de radium.</i>—Tout rcemment MM. +Curie et Laborde ont trouv que <i>les sels de radium sont le sige d'un +dgagement de</i> <span class="pagenum"><a name="Page_99" id="Page_99">99</a></span> <i>chaleur spontan et continu</i><a name="FNanchor_82" id="FNanchor_82" href="#Footnote_82" class="fnanchor">[82]</a>. Ce dgagement de +chaleur a pour effet de maintenir les sels de radium une temprature +plus leve que la temprature ambiante; l'excs de temprature dpend +d'ailleurs de l'isolement thermique de la substance. Cet excs de +temprature peut tre mis en vidence par une exprience grossire faite +au moyen de deux thermomtres mercure ordinaires. On utilise deux +vases isolateurs thermiques vide, identiques entre eux. Dans l'un des +vases on place une ampoule de verre contenant 7<sup>dg</sup> de bromure de +radium pur; dans le deuxime vase on place une autre ampoule de verre +toute pareille qui contient une substance inactive quelconque, par +exemple du chlorure de baryum. La temprature de chaque enceinte est +indique par un thermomtre dont le rservoir est plac au voisinage +immdiat de l'ampoule. L'ouverture des isolateurs est ferme par du +coton. Quand l'quilibre de temprature est tabli, le thermomtre qui +se trouve dans le mme vase que le radium indique constamment une +temprature suprieure celle indique par l'autre thermomtre; l'excs +de temprature observ tait de 3.</p> + +<p>On peut valuer la quantit de chaleur dgage par le radium l'aide du +calorimtre glace de Bunsen. En plaant dans ce calorimtre une +ampoule de verre qui contient le sel de radium, on constate un apport +continu de chaleur qui s'arrte ds qu'on loigne le radium. La mesure +faite avec un sel de radium prpar depuis longtemps indique que chaque +gramme de radium dgage environ 80 petites calories pendant chaque +heure. Le radium dgage donc pendant une heure une quantit de chaleur +suffisante pour fondre son poids de glace, et un atome gramme (225<sup>g</sup>) de +radium dgagerait en une heure 18000<sup>cal</sup>, soit une quantit de chaleur +comparable <span class="pagenum"><a name="Page_100" id="Page_100">100</a></span> celle qui est produite par la combustion d'un atome +gramme (1<sup>g</sup>) d'hydrogne. Un dbit de chaleur aussi considrable ne +saurait tre expliqu par aucune raction chimique ordinaire, et cela +d'autant plus que l'tat du radium semble rester le mme pendant des +annes. On pourrait penser que le dgagement de chaleur est d une +transformation de l'atome de radium lui-mme, transformation +ncessairement trs lente. S'il en tait ainsi, on serait amen +conclure que les quantits d'nergie mises en jeu dans la formation et +dans la transformation des atomes sont considrables et dpassent tout +ce qui nous est connu.</p> + +<p>On peut encore valuer la chaleur dgage par le radium diverses +tempratures en l'utilisant pour faire bouillir un gaz liqufi et en +mesurant le volume du gaz qui se dgage. On peut faire cette exprience +avec du chlorure de mthyle ( - 21). L'exprience a t faite par MM. +Dewar et Curie avec l'oxygne liquide ( - 180) <span class="pagenum"><a name="Page_101" id="Page_101">101</a></span> et avec +l'hydrogne liquide ( - 252). Ce dernier corps convient +particulirement bien pour raliser l'exprience. Une prouvette A, +entoure d'un isolateur thermique vide, contient de l'hydrogne +liquide H (<i>fig.</i> 10); elle est munie d'un tube de dgagement <i>t</i> qui +permet de recueillir le gaz dans une prouvette gradue E remplie d'eau. +L'prouvette A et son isolateur plongent dans un bain d'hydrogne +liquide H'. Dans ces conditions aucun dgagement gazeux ne se produit +dans l'prouvette A. Lorsque l'on introduit, dans l'hydrogne liquide +contenu dans cette prouvette, une ampoule qui contient 7<sup>dg</sup> de +bromure de radium, il se fait un dgagement continu de gaz, et l'on +recueille 73<sup>cm³</sup> de gaz par minute.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 249px;"> + <p class="caption">Fig. 10.</p> + <img src="images/page-100.jpg" alt="" title="" width="249" height="358" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-100.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Un sel de radium solide qui vient d'tre prpar dgage une quantit de +chaleur relativement faible; mais ce dbit de chaleur augmente +continuellement et tend vers une valeur dtermine qui n'est pas encore +tout fait atteinte au bout d'un mois. Quand on dissout dans l'eau un +sel de radium et qu'on enferme la solution en tube scell, la quantit +de chaleur dgage par la solution est d'abord faible; elle augmente +ensuite et tend devenir constante au bout d'un mois; le dbit de +chaleur est alors le mme que celui d au mme sel l'tat solide.</p> + +<p>Quand on a mesur l'aide du calorimtre Bunsen la chaleur dgage par +un sel de radium contenu dans une ampoule de verre, certains rayons +pntrants du radium traversent l'ampoule et le calorimtre sans y tre +absorbs. Pour voir si ces rayons emportent une quantit d'nergie +apprciable, on peut refaire une mesure en entourant l'ampoule d'une +feuille de plomb de 2<sup>mm</sup> d'paisseur; on trouve que, dans ces +conditions, le dgagement de chaleur est augment de 4 pour 100 environ +de sa valeur; l'nergie mise par le radium sous forme de rayons +pntrants n'est donc nullement ngligeable.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_102" id="Page_102">102</a></span></p> + +<p class="section"><a name="ch_3q" id="ch_3q"></a><i>Effets chimiques produits par les nouvelles substances radioactives. +Colorations.</i>—Les radiations mises par les substances fortement +radioactives sont susceptibles de provoquer certaines transformations, +certaines ractions chimiques. Les rayons mis par les produits +radifres exercent des actions colorantes sur le verre et la +porcelaine<a name="FNanchor_83" id="FNanchor_83" href="#Footnote_83" class="fnanchor">[83]</a>.</p> + +<p>La coloration du verre, gnralement brune ou violette, est trs +intense; elle se produit dans la masse mme du verre, elle persiste +aprs l'loignement du radium. Tous les verres se colorent en un temps +plus ou moins long, et la prsence du plomb n'est pas ncessaire. Il +convient de rapprocher ce fait de celui, observ rcemment, de la +coloration des verres des tubes vide producteurs des rayons de Rntgen +aprs un long usage.</p> + +<p>M. Giesel a montr que les sels halodes cristalliss des mtaux +alcalins (sel gemme, sylvine) se colorent sous l'influence du radium, +comme sous l'action des rayons cathodiques. M. Giesel montre que l'on +obtient des colorations du mme genre en faisant sjourner les sels +alcalins dans la vapeur de sodium<a name="FNanchor_84" id="FNanchor_84" href="#Footnote_84" class="fnanchor">[84]</a>.</p> + +<p>J'ai tudi la coloration d'une collection de verres de composition +connue, qui m'a t obligeamment prte cet effet par M. Le Chatelier. +Je n'ai pas observ de grande varit dans la coloration. Elle est +gnralement violette, jaune, brune ou grise. Elle semble lie la +prsence des mtaux alcalins.</p> + +<p>Avec les sels alcalins purs cristalliss on obtient des colorations plus +varies et plus vives; le sel, primitivement blanc, devient bleu, vert, +jaune brun, etc.</p> + +<p>M. Becquerel a montr que le phosphore blanc est transform en phosphore +rouge par l'action du radium.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_103" id="Page_103">103</a></span></p> + +<p>Le papier est altr et color par l'action du radium. Il devient +fragile, s'effrite et ressemble enfin une passoire crible de trous.</p> + +<p>Dans certaines circonstances il y a production d'ozone dans le voisinage +de composs trs actifs. Les rayons qui sortent d'une ampoule scelle, +renfermant du radium, ne produisent pas d'ozone dans l'air qu'ils +traversent. Au contraire, une forte odeur d'ozone se dgage quand on +ouvre l'ampoule. D'une manire gnrale l'ozone se produit dans l'air, +quand il y a communication directe entre celui-ci et le radium. La +communication par un conduit mme extrmement troit est suffisante; il +semble que la production d'ozone soit lie la propagation de la +radioactivit induite, dont il sera question plus loin.</p> + +<p>Les composs radifres semblent s'altrer avec le temps, sans doute sous +l'action de leur propre radiation. On a vu plus haut que les cristaux de +chlorure de baryum radifres qui sont incolores au moment du dpt +prennent peu peu une coloration tantt jaune ou orange, tantt rose; +cette coloration disparat par la dissolution. Le chlorure de baryum +radifre dgage des composs oxygns du chlore: le bromure dgage du +brome. Ces transformations lentes s'affirment gnralement quelque temps +aprs la prparation du produit solide, lequel, en mme temps, change +d'aspect et de couleur, en prenant une teinte jaune ou violace. La +lumire mise devient aussi plus violace.</p> + +<p>Les sels de radium purs semblent prouver les mmes transformations que +ceux qui contiennent du baryum. Toutefois les cristaux de chlorure, +dposs en solution acide, ne se colorent pas sensiblement pendant un +temps qui est suffisant, pour que les cristaux de chlorure de baryum +radifres, riches en radium, prennent une coloration intense.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_104" id="Page_104">104</a></span></p> + +<p class="section"><a name="ch_3r" id="ch_3r"></a><i>Dgagement de gaz en prsence des sels de radium.</i>—Une solution de +bromure de radium dgage des gaz d'une manire continue<a name="FNanchor_85" id="FNanchor_85" href="#Footnote_85" class="fnanchor">[85]</a>. Ces gaz +sont principalement de l'hydrogne et de l'oxygne, et la composition du +mlange est voisine de celle de l'eau; on peut admettre qu'il y a +dcomposition de l'eau en prsence du sel de radium.</p> + +<p>Les sels solides de radium (chlorure, bromure) donnent aussi lieu un +dgagement continu de gaz. Ces gaz remplissent les pores du sel solide +et se dgagent assez abondamment quand on dissout le sel. On trouve dans +le mlange gazeux de l'hydrogne, de l'oxygne, de l'acide carbonique, +de l'hlium; le spectre des gaz prsente aussi quelques raies +inconnues<a name="FNanchor_86" id="FNanchor_86" href="#Footnote_86" class="fnanchor">[86]</a>.</p> + +<p>On peut attribuer des dgagements gazeux deux accidents qui se sont +produits dans les expriences de M. Curie. Une ampoule de verre mince +scelle, remplie presque compltement par du bromure de radium solide et +sec, a fait explosion deux mois aprs la fermeture sous l'effet d'un +faible chauffement; l'explosion tait probablement due la pression du +gaz intrieur. Dans une autre exprience une ampoule contenant du +chlorure de radium prpar depuis longtemps communiquait avec un +rservoir d'assez grand volume dans lequel on maintenait un vide trs +parfait. L'ampoule ayant t soumise un chauffement assez rapide vers +300, le sel fit explosion; l'ampoule fut brise, et le sel fut projet + distance; il ne pouvait y avoir de pression notable dans l'ampoule au +moment de l'explosion. L'appareil avait d'ailleurs t soumis un essai +de chauffage dans les mmes conditions en l'absence du sel de radium, et +aucun accident ne s'tait produit.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_105" id="Page_105">105</a></span></p> + +<p>Ces expriences montrent qu'il y a danger chauffer du sel de radium +prpar depuis longtemps et qu'il y a aussi danger conserver pendant +longtemps du radium en tube scell.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3s" id="ch_3s"></a><i>Production de thermoluminescence.</i>—Certains corps, tels que la +fluorine, deviennent lumineux quand on les chauffe; ils sont +thermoluminescents; leur luminosit s'puise au bout de quelque temps; +mais la facult de devenir de nouveau lumineux par la chaleur est +restitue ces corps par l'action d'une tincelle et aussi par l'action +du radium. Le radium peut donc restituer ces corps leurs proprits +thermoluminescentes<a name="FNanchor_87" id="FNanchor_87" href="#Footnote_87" class="fnanchor">[87]</a>. Lors de la chauffe la fluorine prouve une +transformation qui est accompagne d'une mission de lumire. Quand la +fluorine est ensuite soumise l'action du radium, une transformation se +refait en sens inverse, et elle est encore accompagne d'une mission de +lumire.</p> + +<p>Un phnomne absolument analogue se produit pour le verre expos aux +rayons du radium. L aussi une transformation se produit dans le verre, +pendant qu'il est lumineux sous l'action des rayons du radium; cette +transformation est mise en vidence par la coloration qui apparat et +augmente progressivement. Quand on chauffe ensuite le verre ainsi +modifi, la transformation inverse se produit, la coloration disparat, +et ce phnomne est accompagn de production de lumire. Il parat fort +probable qu'il y a l une modification de nature chimique, et la +production de lumire est lie cette modification. Ce phnomne +pourrait tre gnral. Il pourrait se faire que la production de +fluorescence par l'action du radium et la luminosit des substances +radifres fussent ncessairement lies un phnomne de transformation +chimique ou physique de la substance qui met la lumire.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_106" id="Page_106">106</a></span></p> + +<p class="section"><a name="ch_3t" id="ch_3t"></a><i>Radiographies.</i>—L'action radiographique des nouvelles substances +radioactives est trs intense. Toutefois la manire d'oprer doit tre +trs diffrente avec le polonium et le radium. Le polonium n'agit qu' +trs petite distance, et son action est considrablement affaiblie par +des crans solides; il est facile de la supprimer pratiquement au moyen +d'un cran peu pais (1<sup>mm</sup> de verre). Le radium agit des distances +considrablement plus grandes. L'action radiographique des rayons du +radium s'observe plus de 2<sup>m</sup> de distance dans l'air, et cela mme +quand le produit radiant est enferm dans une ampoule de verre. Les +rayons qui agissent dans ces conditions <span class="pagenum"><a name="Page_107" id="Page_107">107</a></span> appartiennent aux groupes +β et γ. Grce aux diffrences qui existent entre la +transparence de diverses matires pour les rayons, on peut, comme avec +les rayons Rntgen, obtenir des radiographies de divers objets. Les +mtaux sont, en gnral, opaques, sauf l'aluminium qui est trs +transparent. Il n'existe pas de diffrence de transparence notable entre +les chairs et les os. On peut oprer grande distance et avec des +sources de trs petites dimensions; on a alors des radiographies trs +fines. Il est trs avantageux, pour la beaut des radiographies, de +renvoyer les rayons β de ct, au moyen d'un champ magntique, +et de n'utiliser que les rayons γ. Les rayons β, en +traversant l'objet radiographier, prouvent, en effet, une certaine +diffusion et occasionnent un certain flou. En les supprimant, on est +oblig d'employer des temps de pose plus grands, mais les rsultats sont +meilleurs. La radiographie d'un objet, tel qu'un porte-monnaie, demande +un jour avec une source radiante constitue par quelques centigrammes de +sel de radium, enferm dans une ampoule de verre et plac 1<sup>m</sup> de la +plaque sensible, devant laquelle se trouve l'objet. Si la source est +20<sup>cm</sup> de distance de la plaque, le mme rsultat est obtenu en une +heure. Au voisinage immdiat de la source radiante, une plaque sensible +est instantanment impressionne.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 396px;"> + <p class="caption">Fig. 11.</p> + <img src="images/page-106.jpg" alt="" title="" width="396" height="473" /> + <p class="caption">Radiographie obtenue avec les rayons du radium.</p> + <span class="link"><a href="images/x-page-106.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p class="section"><a name="ch_3u" id="ch_3u"></a><i>Effets physiologiques.</i>—Les rayons du radium exercent une action sur +l'piderme. Cette action a t observe par M. Walkhoff et confirme par +M. Giesel, puis par MM. Becquerel et Curie<a name="FNanchor_88" id="FNanchor_88" href="#Footnote_88" class="fnanchor">[88]</a>.</p> + +<p>Si l'on place sur la peau une capsule en cellulod ou en caoutchouc +mince renfermant un sel de radium trs <span class="pagenum"><a name="Page_108" id="Page_108">108</a></span> actif et qu'on l'y laisse +pendant quelque temps, une rougeur se produit sur la peau, soit de +suite, soit au bout d'un temps qui est d'autant plus long que l'action a +t plus faible et moins prolonge; cette tache rouge apparat +l'endroit qui a t expos l'action; l'altration locale de la peau se +manifeste et volue comme une brlure. Dans certains cas il se forme une +ampoule. Si l'exposition a t prolonge, il se produit une ulcration +trs longue gurir. Dans une exprience, M. Curie a fait agir sur son +bras un produit radiant relativement peu actif pendant 10 heures. La +rougeur se manifesta de suite, et il se forma plus tard une plaie qui +mit 4 mois gurir. L'piderme a t dtruit localement, et n'a pu se +reconstituer l'tat sain que lentement et pniblement avec formation +d'une cicatrice trs marque. Une brlure au radium avec exposition +d'une demi-heure apparut au bout de 15 jours, forma une ampoule et +gurit en 15 jours. Une autre brlure, faite avec une exposition de 8 +minutes seulement, occasionna une tache rouge qui apparut au bout de 2 +mois seulement et son effet fut insignifiant.</p> + +<p>L'action du radium sur la peau peut se produire travers les mtaux, +mais elle est affaiblie. Pour se garantir de l'action, il faut viter de +garder longtemps le radium sur soi autrement qu'envelopp dans une +feuille de plomb.</p> + +<p>L'action du radium sur la peau a t tudie par M. le D<sup>r</sup> Danlos, +l'hpital Saint-Louis, comme procd de traitement de certaines maladies +de la peau, procd comparable au traitement par les rayons Rntgen ou +la lumire ultra-violette. Le radium donne ce point de vue des +rsultats encourageants; l'piderme partiellement dtruit par l'action +du radium se reforme l'tat sain. L'action du radium est plus profonde +que celle de la lumire, et son emploi est plus facile que celui de la +lumire ou des rayons Rntgen. L'tude des conditions de l'application +est ncessairement un peu longue, parce <span class="pagenum"><a name="Page_109" id="Page_109">109</a></span> qu'on ne peut se rendre +compte immdiatement de l'effet de l'application.</p> + +<p>M. Giesel a remarqu l'action du radium sur les feuilles des plantes. +Les feuilles soumises l'action jaunissent et s'effritent.</p> + +<p>M. Giesel a galement dcouvert l'action des rayons du radium sur +l'œil<a name="FNanchor_89" id="FNanchor_89" href="#Footnote_89" class="fnanchor">[89]</a>. Quand on place dans l'obscurit un produit radiant au +voisinage de la paupire ferme ou de la tempe, on a la sensation d'une +lumire qui remplit l'œil. Ce phnomne a t tudi par MM. Himstedt +et Nagel<a name="FNanchor_90" id="FNanchor_90" href="#Footnote_90" class="fnanchor">[90]</a>. Ces physiciens ont montr que tous les milieux de l'œil +deviennent fluorescents par l'action du radium, et c'est ce qui explique +la sensation de lumire perue. Les aveugles chez lesquels la rtine est +intacte, sont sensibles l'action du radium, tandis que ceux dont la +rtine est malade n'prouvent pas la sensation lumineuse due aux rayons.</p> + +<p>Les rayons du radium empchent ou entravent le dveloppement des +colonies microbiennes, mais cette action n'est pas trs intense<a name="FNanchor_91" id="FNanchor_91" href="#Footnote_91" class="fnanchor">[91]</a>.</p> + +<p>Rcemment, M. Danysz a montr que les rayons du radium agissent +nergiquement sur la moelle et sur le cerveau. Aprs une action d'une +heure, des paralysies se produisent chez les animaux soumis aux +expriences, et ceux-ci meurent gnralement au bout de quelques +jours<a name="FNanchor_92" id="FNanchor_92" href="#Footnote_92" class="fnanchor">[92]</a>.</p> + +<p class="section"><a name="ch_3v" id="ch_3v"></a><i>Action de la temprature sur le rayonnement.</i>—On n'a encore que peu de +renseignements sur la manire dont varie l'mission des corps +radioactifs avec la temprature. Nous savons cependant que l'mission +subsiste aux basses tempratures. M. Curie a plac dans l'air <span class="pagenum"><a name="Page_110" id="Page_110">110</a></span> +liquide un tube de verre qui contenait du chlorure de baryum +radifre<a name="FNanchor_93" id="FNanchor_93" href="#Footnote_93" class="fnanchor">[93]</a>. La luminosit du produit radiant persiste dans ces +conditions. Au moment o l'on retire le tube de l'enceinte froide, il +parat mme plus lumineux qu' la temprature ambiante. A la temprature +de l'air liquide, le radium continue exciter la fluorescence du +sulfate d'uranyle et de potassium. M. Curie a vrifi par des mesures +lectriques que le rayonnement, mesur une certaine distance de la +source radiante, possde la mme intensit quand le radium est la +temprature ambiante, ou quand il est dans une enceinte la temprature +de l'air liquide. Dans ces expriences, le radium tait plac au fond +d'un tube ferm un bout. Les rayons sortaient du tube par le bout +ouvert, traversaient un certain espace d'air et taient recueillis dans +un condensateur. On mesurait l'action des rayons sur l'air du +condensateur, soit en laissant le tube dans l'air, soit en l'entourant +d'air liquide jusqu' une certaine hauteur. Le rsultat obtenu tait le +mme dans les deux cas.</p> + +<p>Quand on porte le radium une temprature leve, sa radioactivit +subsiste. Le chlorure de baryum radifre qui vient d'tre fondu (vers +800) est radioactif et lumineux. Toutefois, une chauffe prolonge +temprature leve a pour effet d'abaisser temporairement la +radioactivit du produit. La baisse est trs importante, elle peut +constituer 75 pour 100 du rayonnement total. La baisse proportionnelle +est moins grande sur les rayons absorbables que sur les rayons +pntrants, qui sont sensiblement supprims par la chauffe. Avec le +temps, le rayonnement du produit reprend l'intensit et la composition +qu'il avait avant la chauffe; ce rsultat est atteint au bout de 2 mois +environ partir de la chauffe.</p> + +<div class="figcenter3" style="width:100px;"> + <img src="images/decorative.jpg" alt="" title="" width="100" height="12" /> +</div> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_111" id="Page_111">111</a></span></p> + +<h2>CHAPITRE IV.<br /> +<span class="center">~~~~</span><br /><br /> +<small>LA RADIOACTIVIT INDUITE.</small></h2> + +<p class="section"><a name="ch_4a" id="ch_4a"></a><i>Communication de la radioactivit des substances primitivement +inactives.</i>—Au cours de nos recherches sur les substances radioactives, +nous avons remarqu, M. Curie et moi, que toute substance qui sjourne +pendant quelque temps au voisinage d'un sel radifre devient elle-mme +radioactive<a name="FNanchor_94" id="FNanchor_94" href="#Footnote_94" class="fnanchor">[94]</a>. Dans notre premire publication ce sujet, nous nous +sommes attachs prouver que la radioactivit, ainsi acquise par des +substances primitivement inactives, n'est pas due un transport de +poussires radioactives qui seraient venues se poser la surface de ces +substances. Ce fait, actuellement certain, est prouv en toute vidence +par l'ensemble des expriences qui seront dcrites ici, et notamment par +les lois suivant lesquelles la radioactivit provoque dans les +substances naturellement inactives disparat quand on soustrait ces +substances l'action du radium.</p> + +<p>Nous avons donn au phnomne nouveau ainsi dcouvert le nom de +<i>radioactivit induite</i>.</p> + +<p>Dans la mme publication, nous avons indiqu les caractres essentiels +de la radioactivit induite. Nous avons activ des lames de substances +diverses, en les plaant au voisinage de sels radifres solides et nous +avons tudi la radioactivit de ces lames par la mthode lectrique. +Nous avons observ ainsi les faits suivants:</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_112" id="Page_112">112</a></span></p> + +<p>1 L'activit d'une lame expose l'action du radium augmente avec le +temps de l'exposition en se rapprochant d'une certaine limite, suivant +une loi asymptotique.</p> + +<p>2 L'activit d'une lame qui a t active par l'action du radium et +qui a t ensuite soustraite cette action disparat en quelques jours. +Cette activit induite tend vers zro en fonction du temps, suivant une +loi asymptotique.</p> + +<p>3 Toutes conditions gales d'ailleurs, la radioactivit induite par un +mme produit radifre sur diverses lames est indpendante de la nature +de la lame. Le verre, le papier, les mtaux s'activent avec la mme +intensit.</p> + +<p>4 La radioactivit induite sur une mme lame par divers produits +radifres a une valeur limite d'autant plus leve que le produit est +plus actif.</p> + +<p>Peu de temps aprs, M. Rutherford publia un travail, duquel il rsulte +que les composs du thorium sont capables de produire le phnomne de la +radioactivit induite<a name="FNanchor_95" id="FNanchor_95" href="#Footnote_95" class="fnanchor">[95]</a>. M. Rutherford trouva pour ce phnomne les +mmes lois que celles qui viennent d'tre exposes, et il dcouvrit en +plus ce fait important, que les corps chargs d'lectricit ngative +s'activent plus nergiquement que les autres. M. Rutherford observa +d'ailleurs que l'air qui a pass sur de l'oxyde de thorium conserve +pendant 10 minutes environ une conductibilit notable. L'air qui est +dans cet tat communique la radioactivit induite des substances +inactives, surtout celles charges ngativement. M. Rutherford +interprte ses expriences en admettant que les composs du thorium, et +surtout l'oxyde, mettent une <i>manation radioactive</i> particulire, +susceptible d'tre entrane par les courants d'air et charge +d'lectricit positive. Cette manation serait la cause de la +radioactivit induite. M. Dorn a <span class="pagenum"><a name="Page_113" id="Page_113">113</a></span> reproduit, avec les sels de baryum +radifres, les expriences que M. Rutherford avait faites avec de +l'oxyde de thorium<a name="FNanchor_96" id="FNanchor_96" href="#Footnote_96" class="fnanchor">[96]</a>.</p> + +<p>M. Debierne a montr que l'actinium provoque, d'une faon extrmement +intense, l'activit induite des corps placs dans son voisinage. De mme +que pour le thorium, il se produit un entranement considrable de +l'activit par les courants d'air<a name="FNanchor_97" id="FNanchor_97" href="#Footnote_97" class="fnanchor">[97]</a>.</p> + +<p>La radioactivit induite se prsente sous des aspects trs varis, et +quand on produit l'activation d'une substance au voisinage du radium +l'air libre, on obtient des rsultats irrguliers. MM. Curie et Debierne +ont remarqu que le phnomne est, au contraire, trs rgulier quand on +opre en vase clos; ils ont donc tudi l'activation en enceinte +ferme<a name="FNanchor_98" id="FNanchor_98" href="#Footnote_98" class="fnanchor">[98]</a>.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4b" id="ch_4b"></a><i>Activation en enceinte ferme.</i>—La radioactivit induite est la fois +plus intense et plus rgulire quand on opre en vase clos. La matire +active est place dans une petite ampoule en verre <i>a</i> ouverte en <i>o</i> +(<i>fig.</i> 11) au milieu d'une enceinte close. Diverses plaques A, B, C, D, +E places dans l'enceinte deviennent radioactives au bout d'un jour +d'exposition. L'activit est la mme, quelle que soit la nature de la +plaque, dimensions gales plomb, cuivre, aluminium, verre, bonite, +cire, carton, paraffine. L'activit d'une face de l'une des lames est +d'autant plus grande, que l'espace libre en regard de cette face est +plus grand.</p> + +<p>Si l'on rpte l'exprience prcdente avec l'ampoule <i>a</i> compltement +ferme, on n'obtient aucune activit induite.</p> + +<p>Le rayonnement du radium n'intervient pas directement <span class="pagenum"><a name="Page_114" id="Page_114">114</a></span> dans la +production de la radioactivit induite. C'est ainsi que, dans +l'exprience prcdente, la lame D, protge du rayonnement par l'cran +en plomb pais PP, est active autant que B et E.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 245px;"> + <p class="caption">Fig. 12.</p> + <img src="images/page-114.jpg" alt="" title="" width="245" height="178" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-114.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>La radioactivit se transmet par l'air de proche en proche depuis la +matire radiante jusqu'au corps activer. Elle peut mme se transmettre +au loin par des tubes capillaires trs troits.</p> + +<p>La radioactivit induite est la fois plus intense et plus rgulire, +si l'on remplace le sel radifre activant solide par sa dissolution +aqueuse.</p> + +<p>Les liquides sont susceptibles d'acqurir la radioactivit induite. On +peut, par exemple, rendre radioactive l'eau pure, en la plaant dans un +vase l'intrieur d'une enceinte close qui renferme galement une +solution d'un sel radifre.</p> + +<p>Certaines substances deviennent lumineuses, quand on les place dans une +enceinte activante (corps phosphorescents et fluorescents, verre, +papier, coton, eau, solutions salines). Le sulfure de zinc +phosphorescent est particulirement brillant dans ces conditions. La +radioactivit de ces corps lumineux est cependant la mme que celle d'un +morceau de mtal ou autre corps qui s'active dans les mmes conditions +sans devenir lumineux.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_115" id="Page_115">115</a></span></p> + +<p>Quelle que soit la substance que l'on active en vase clos, cette +substance prend une activit qui augmente avec le temps et finit par +atteindre <i>une valeur limite</i>, toujours la mme, quand on opre avec la +mme matire activante et le mme dispositif exprimental.</p> + +<p><i>La radioactivit induite limite est indpendante de la nature et de la +pression du gaz qui se trouve dans l'enceinte activante</i> (air, +hydrogne, acide carbonique).</p> + +<p><i>La radioactivit induite limite dans une mme enceinte dpend seulement +de la quantit de radium qui s'y trouve</i> l'tat de solution, et semble +lui tre proportionnelle.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4c" id="ch_4c"></a><i>Rle des gaz dans les phnomnes de radioactivit induite. +manation.</i>—Les gaz prsents dans une enceinte qui renferme un sel +solide ou une solution de sel de radium sont radioactifs. Cette +radioactivit persiste si l'on aspire les gaz avec une trompe et qu'on +les recueille dans une prouvette. Les parois de l'prouvette deviennent +alors elles-mmes radioactives, et le verre de l'prouvette est lumineux +dans l'obscurit. L'activit et la luminosit de l'prouvette +disparaissent ensuite compltement, mais fort lentement, et l'on peut au +bout d'un mois constater encore la radioactivit.</p> + +<p>Ds le dbut de nos recherches, nous avons, M. Curie et moi, extrait en +chauffant la pechblende un gaz fortement radioactif, mais, comme dans +l'exprience prcdente, l'activit de ce gaz avait fini par disparatre +compltement<a name="FNanchor_99" id="FNanchor_99" href="#Footnote_99" class="fnanchor">[99]</a>.</p> + +<p>Ainsi, pour le thorium, le radium, l'actinium, la radioactivit induite +se propage de proche en proche travers les gaz, depuis le corps actif +jusqu'aux parois de l'enceinte qui le renferme, et la proprit +activante est <span class="pagenum"><a name="Page_116" id="Page_116">116</a></span> entrane avec le gaz lui-mme, quand on extrait +celui-ci de l'enceinte.</p> + +<p>Quand on mesure la radioactivit de matires radifres par la mthode +lectrique au moyen de l'appareil (<i>fig.</i> 1) l'air entre les plateaux +devient galement radioactif; cependant, en envoyant un courant d'air +entre les plateaux, on n'observe pas de baisse notable dans l'intensit +du courant, ce qui prouve que la radioactivit rpandue dans l'espace +entre les plateaux est peu importante par rapport celle du radium +lui-mme l'tat solide.</p> + +<p>Il en est tout autrement dans le cas du thorium. Les irrgularits que +j'avais observes en mesurant la radioactivit des composs du thorium +provenaient du fait qu' cette poque je travaillais avec un +condensateur ouvert l'air; or le moindre courant d'air produit un +changement considrable dans l'intensit du courant, parce que la +radioactivit rpandue dans l'espace au voisinage du thorium est +importante par rapport la radioactivit de la substance.</p> + +<p>Cet effet est encore bien plus marqu pour l'actinium. Un compos trs +actif d'actinium parat beaucoup moins actif quand on envoie un courant +d'air sur la substance.</p> + +<p>L'nergie radioactive est donc renferme dans les gaz sous une forme +spciale. M. Rutherford suppose que certains corps radioactifs dgagent +constamment un gaz matriel radioactif qu'il appelle <i>manation</i>. C'est +ce gaz qui aurait la proprit de rendre radioactifs les corps qui se +trouvent dans l'espace o il est rpandu. Les corps qui mettent de +l'manation sont le radium, le thorium et l'actinium.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4d" id="ch_4d"></a><i>Dsactivation l'air libre des corps solides activs.</i>—Un corps +solide, qui a t activ par le radium dans une enceinte activante +pendant un temps suffisant, et qui a t ensuite retir de l'enceinte, +se dsactive l'air libre <span class="pagenum"><a name="Page_117" id="Page_117">117</a></span> suivant une loi d'allure exponentielle +qui est la mme pour tous les corps et qui est reprsente par la +formule suivante<a name="FNanchor_100" id="FNanchor_100" href="#Footnote_100" class="fnanchor">[100]</a>:</p> + +<p class="center"><img src="images/math-page-117.jpg" width="229" height="35" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent">I<sub>0</sub> tant l'intensit initiale du rayonnement au moment o l'on retire +la lame de l'enceinte, I l'intensit au temps <i>t</i>; <i>a</i> est un +coefficient numrique <i>a</i> = 4.20; Θ<sub>1</sub> et Θ<sub>2</sub> +sont des constantes de temps: Θ<sub>1</sub> = 2420 secondes, +Θ<sub>2</sub> = 1860 secondes. Au bout de 2 ou 3 heures cette loi se rduit +sensiblement une exponentielle simple: l'influence de la seconde +exponentielle sur la valeur de I ne se fait plus sentir. La loi de +dsactivation est alors telle que l'intensit du rayonnement baisse de +la moiti de sa valeur en 28 minutes. Cette loi finale peut tre +considre comme caractristique de la dsactivation l'air libre des +corps solides activs par le radium.</p> + +<p>Les corps solides activs par l'actinium se dsactivent l'air libre +suivant une loi exponentielle voisine de la prcdente. Mais cependant +la dsactivation est un peu plus lente<a name="FNanchor_101" id="FNanchor_101" href="#Footnote_101" class="fnanchor">[101]</a>.</p> + +<p>Les corps solides activs par le thorium se dsactivent beaucoup plus +lentement; l'intensit du rayonnement baisse de moiti en 11 +heures<a name="FNanchor_102" id="FNanchor_102" href="#Footnote_102" class="fnanchor">[102]</a>.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4e" id="ch_4e"></a><i>Dsactivation en enceinte close. Vitesse de destruction de +l'manation</i><a name="FNanchor_103" id="FNanchor_103" href="#Footnote_103" class="fnanchor">[103]</a>.—Une enceinte ferme active par le radium et +soustraite ensuite son action, se dsactive suivant une loi beaucoup +moins rapide que celle de la dsactivation l'air libre. On peut, par +exemple, faire l'exprience avec un tube en verre que l'on active <span class="pagenum"><a name="Page_118" id="Page_118">118</a></span> +intrieurement, en le mettant pendant un certain temps en communication +avec une solution d'un sel de radium. On scelle ensuite le tube la +lampe, et l'on mesure l'intensit du rayonnement mis l'extrieur par +les parois du tube, pendant que la dsactivation se produit.</p> + +<p>La loi de dsactivation est une loi exponentielle. Elle est donne avec +une grande exactitude par la formule</p> + +<p class="center"><img src="images/math-page-118.jpg" width="63" height="32" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent">I<sub>0</sub> intensit du rayonnement initial;</p> + +<p class="noindent">I, intensit du rayonnement au temps <i>t</i>;</p> + +<p class="noindent">Θ, une constante de temps Θ = 4.970 10<sup>5</sup> secondes.</p> + +<p>L'intensit du rayonnement diminue de moiti en 4 jours.</p> + +<p>Cette loi de dsactivation est absolument invariable, quelles que soient +les conditions de l'exprience (dimensions de l'enceinte, nature des +parois, nature du gaz dans l'enceinte, dure de l'activation, etc.). La +loi de dsactivation reste la mme, quelle que soit la temprature entre +- 180 et + 450. Cette loi de dsactivation est donc tout fait +caractristique et pourrait servir dfinir un <i>talon de temps</i> +absolument indpendant.</p> + +<p>Dans ces expriences, c'est l'nergie radioactive accumule dans le gaz +qui entretient l'activit des parois. Si, en effet, on supprime le gaz +en faisant le vide dans l'enceinte, on constate que les parois se +dsactivent ensuite suivant le mode rapide de dsactivation, l'intensit +du rayonnement diminuant de moiti en 28 minutes. Ce mme rsultat est +obtenu en substituant dans l'enceinte de l'air ordinaire l'air activ.</p> + +<p>La loi de dsactivation avec baisse de moiti en 4 jours est donc +caractristique de la disparition de l'nergie radioactive accumule +dans le gaz. Si l'on se sert de l'expression adopte par M. Rutherford, +on peut dire que <span class="pagenum"><a name="Page_119" id="Page_119">119</a></span> l'manation du radium disparat spontanment en +fonction du temps avec baisse de moiti en 4 jours.</p> + +<p>L'manation du thorium est d'une autre nature et disparat beaucoup plus +rapidement. Le pouvoir d'activation diminue de moiti en 1 minute 10 +secondes environ.</p> + +<p>L'manation de l'actinium disparat encore plus rapidement; la baisse de +moiti a lieu en quelques secondes.</p> + +<p>MM. Elster et Geitel ont montr qu'il existe toujours dans l'air +atmosphrique, en trs faible proportion, une manation radioactive +analogue celles mises par les corps radioactifs. Des fils mtalliques +tendus dans l'air et maintenus un potentiel ngatif s'activent sous +l'influence de cette manation. L'air que l'on aspire au moyen d'un tube +enfonc dans le sol est particulirement charg d'manation<a name="FNanchor_104" id="FNanchor_104" href="#Footnote_104" class="fnanchor">[104]</a>. +L'origine de cette manation est encore inconnue.</p> + +<p>L'air extrait de certaines eaux minrales contient de l'manation tandis +que l'air contenu dans l'eau de la mer et des rivires en est peu prs +exempt.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4f" id="ch_4f"></a><i>Nature des manations.</i>—Suivant M. Rutherford l'manation d'un corps +radioactif est un gaz matriel radioactif qui s'chappe de ce corps. En +effet, bien des points de vue, l'manation du radium se comporte comme +un gaz ordinaire.</p> + +<p>Quand on met en communication deux rservoirs en verre dont l'un +contient de l'manation tandis que l'autre n'en contient pas, +l'manation passe en se diffusant dans le deuxime rservoir, et quand +l'quilibre est tabli, on constate que l'manation s'est partage entre +les deux rservoirs comme le ferait un gaz ordinaire: si les deux +rservoirs sont la mme temprature, l'manation se partage entre eux +dans le rapport de leurs volumes; s'ils sont <span class="pagenum"><a name="Page_120" id="Page_120">120</a></span> des tempratures +diffrentes, elle se partage entre eux comme un gaz parfait obissant +aux lois de Mariotte et de Gay-Lussac. Pour tablir ce rsultat il +suffit de mesurer le rayonnement du premier rservoir avant et aprs le +partage; ce rayonnement est proportionnel la quantit d'manation +contenue dans le rservoir. Mais, comme la diffusion de l'manation +demande un certain temps jusqu' ce que l'quilibre soit tabli, il est +ncessaire, pour l'exactitude du calcul relatif l'exprience, de tenir +compte de la destruction spontane de l'manation avec le temps<a name="FNanchor_105" id="FNanchor_105" href="#Footnote_105" class="fnanchor">[105]</a>.</p> + +<p>L'manation du radium se diffuse le long d'un tube troit suivant les +lois de la diffusion des gaz, et son coefficient de diffusion est +comparable celui de l'acide carbonique<a name="FNanchor_106" id="FNanchor_106" href="#Footnote_106" class="fnanchor">[106]</a>.</p> + +<p>MM. Rutherford et Soddy ont montr que les manations du radium et du +thorium se condensent la temprature de l'air liquide, comme le +feraient des gaz qui seraient liqufiables cette temprature. Un +courant d'air charg d'manation perd ses proprits radioactives en +traversant un serpentin qui plonge dans l'air liquide; l'manation reste +condense dans le serpentin, et elle se retrouve l'tat gazeux quand +on rchauffe celui-ci. L'manation du radium se condense - 150, celle +du thorium une temprature comprise entre - 100 et - 150<a name="FNanchor_107" id="FNanchor_107" href="#Footnote_107" class="fnanchor">[107]</a>. On peut +faire l'exprience suivante: deux rservoirs de verre ferms, l'un +grand, l'autre petit, communiquent ensemble par un tube court muni d'un +robinet; ils sont remplis de gaz activ par le radium et sont par suite +tous les deux lumineux. On plonge le petit rservoir dans l'air liquide, +toute l'manation s'y condense; au bout d'un certain <span class="pagenum"><a name="Page_121" id="Page_121">121</a></span> temps on +spare les deux rservoirs l'un de l'autre en fermant le robinet, et +l'on retire ensuite le petit rservoir de l'air liquide. On constate que +c'est le petit rservoir qui contient toute l'activit. Pour s'en +assurer il suffit d'observer la phosphorescence du verre des deux +rservoirs. Le grand rservoir n'est plus lumineux, tandis que le petit +est plus lumineux qu'au dbut de l'exprience. L'exprience est +particulirement brillante si l'on a eu soin d'enduire les parois des +deux rservoirs de sulfure de zinc phosphorescent.</p> + +<p>Toutefois, si l'manation du radium est tout fait comparable un gaz +liqufiable, la temprature de condensation par refroidissement devrait +tre fonction de la quantit d'manation contenue dans un certain volume +d'air; ce qui n'a pas t signal.</p> + +<p>On doit aussi faire remarquer que l'manation passe avec une grande +facilit travers les trous ou les fissures les plus tnues des corps +solides, dans des conditions o les gaz matriels ordinaires ne peuvent +circuler qu'avec une lenteur extrme.</p> + +<p>Enfin, l'manation du radium se distingue d'un gaz matriel ordinaire en +ce qu'elle se dtruit spontanment quand elle est enferme en tube de +verre scell; tout au moins observe-t-on, dans ces conditions, la +disparition de la proprit radioactive. Cette proprit radioactive est +d'ailleurs encore actuellement la seule qui caractrise l'manation +notre connaissance, car jusqu' prsent on n'a encore tabli avec +certitude ni l'existence d'un spectre caractristique de l'manation, ni +une pression due l'manation.</p> + +<p>Toutefois tout rcemment MM. Ramsay et Soddy ont observ, dans le +spectre des gaz extraits du radium, des raies nouvelles qui pourraient, + leur avis, appartenir l'manation du radium. Ils ont aussi constat +que les gaz extraits du radium contiennent de l'hlium, et que ce +dernier <span class="pagenum"><a name="Page_122" id="Page_122">122</a></span> gaz se forme spontanment en prsence de l'manation du +radium<a name="FNanchor_108" id="FNanchor_108" href="#Footnote_108" class="fnanchor">[108]</a>. Si ces rsultats, dont l'importance est considrable, se +confirment, on pourra tre amen considrer l'manation comme un gaz +matriel instable, et l'hlium serait peut-tre un des produits de la +dsagrgation de ce gaz.</p> + +<p>Les manations du radium et du thorium ne semblent pas tre altres par +divers agents chimiques trs nergiques, et pour cette raison MM. +Rutherford et Soddy les assimilent des gaz de la famille de +l'argon<a name="FNanchor_109" id="FNanchor_109" href="#Footnote_109" class="fnanchor">[109]</a>.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4g" id="ch_4g"></a><i>Variation d'activit des liquides activs et des solutions +radifres.</i>—Un liquide quelconque devient radioactif lorsqu'il est +plac dans un vase dans une enceinte activante. Si l'on retire le +liquide de l'enceinte et qu'on le laisse l'air libre, il se dsactive +rapidement en transmettant son activit aux gaz et aux corps solides qui +l'entourent. Si l'on enferme un liquide activ dans un flacon ferm, il +se dsactive bien plus lentement et l'activit baisse alors de moiti en +4 jours, comme cela arriverait pour un gaz activ enferm dans un vase +clos. On peut expliquer ce fait en admettant que l'nergie radioactive +est emmagasine dans les liquides sous une forme identique celle sous +laquelle elle est emmagasine dans un gaz (sous forme d'manation).</p> + +<p>Une dissolution d'un sel radifre se comporte en partie d'une faon +analogue. Tout d'abord, il est fort remarquable que la solution d'un sel +de radium, qui est place depuis quelque temps dans une enceinte close, +n'est pas plus active que de l'eau pure place dans un vase contenu dans +la mme enceinte, lorsque l'quilibre d'activit s'est tabli. Si l'on +retire de l'enceinte la solution radifre et <span class="pagenum"><a name="Page_123" id="Page_123">123</a></span> qu'on la laisse +l'air dans un vase largement ouvert, l'activit se rpand dans l'espace, +et la solution devient peu prs inactive, bien qu'elle contienne +toujours le radium. Si alors on enferme cette solution dsactive dans +un flacon ferm, elle reprend peu peu, en une quinzaine de jours, une +activit limite qui peut tre considrable. Au contraire, un liquide +activ qui ne renferme pas de radium et qui a t dsactiv l'air +libre, ne reprend pas son activit quand on le met dans un flacon ferm.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4h" id="ch_4h"></a><i>Thorie de la radioactivit.</i>—Voici, d'aprs MM. Curie et Debierne, +une thorie trs gnrale qui permet de coordonner les rsultats de +l'tude de la radioactivit induite, rsultats que je viens d'exposer et +qui constituent des faits indpendants de toute hypothse<a name="FNanchor_110" id="FNanchor_110" href="#Footnote_110" class="fnanchor">[110]</a>.</p> + +<p>On peut admettre que chaque atome de radium fonctionne comme une source +continue et constante d'nergie, sans qu'il soit, d'ailleurs, ncessaire +de prciser d'o vient cette nergie. L'nergie radioactive qui +s'accumule dans le radium tend se dissiper de deux faons diffrentes: +1 par rayonnement (rayons chargs et non chargs d'lectricit); 2 +par conduction, c'est--dire par transmission de proche en proche aux +corps environnants, par l'intermdiaire des gaz et des liquides +(dgagement d'manation et transformation en radioactivit induite).</p> + +<p>La perte d'nergie radioactive, tant par rayonnement que par conduction, +crot avec la quantit d'nergie accumule dans le corps radioactif. Un +quilibre de rgime doit s'tablir ncessairement quand, la double +perte, dont je viens de parler, compense l'apport continu fait par le +radium. Cette manire de voir est analogue celle qui est en usage dans +les phnomnes calorifiques. Si, dans <span class="pagenum"><a name="Page_124" id="Page_124">124</a></span> l'intrieur d'un corps, il se +fait, pour une raison quelconque, un dgagement continu et constant de +chaleur, la chaleur s'accumule dans le corps, et la temprature s'lve, +jusqu' ce que la perte de chaleur par rayonnement et par conduction +fasse quilibre l'apport continu de chaleur.</p> + +<p>En gnral, sauf dans certaines conditions spciales, l'activit ne se +transmet pas de proche en proche travers les corps solides. Lorsqu'on +conserve une dissolution en tube scell, la perte par rayonnement +subsiste seule, et l'activit radiante de la dissolution prend une +valeur leve.</p> + +<p>Si, au contraire, la dissolution se trouve dans un vase ouvert, la perte +d'activit de proche en proche, par conduction, devient considrable, +et, lorsque l'tat de rgime est atteint, l'activit radiante de la +dissolution est trs faible.</p> + +<p>L'activit radiante d'un sel radifre solide, laiss l'air libre, ne +diminue pas sensiblement, parce que, la propagation de la radioactivit +par conduction ne se faisant pas travers les corps solides, c'est +seulement une couche superficielle trs mince qui produit la +radioactivit induite. On constate, en effet, que la dissolution du mme +sel produit des phnomnes de radioactivit induite beaucoup plus +intenses. Avec un sel solide l'nergie radioactive s'accumule dans le +sel et se dissipe surtout par rayonnement. Au contraire, lorsque le sel +est en dissolution dans l'eau depuis quelques jours, l'nergie +radioactive est rpartie entre l'eau et le sel, et si on les spare par +distillation, l'eau entrane une grande partie de l'activit, et le sel +solide est beaucoup moins actif (10 ou 15 fois) qu'avant dissolution. +Ensuite le sel solide reprend peu peu son activit primitive.</p> + +<p>On peut chercher prciser encore davantage la thorie qui prcde, en +imaginant que la radioactivit du radium <span class="pagenum"><a name="Page_125" id="Page_125">125</a></span> lui-mme se produit au +moins en grande partie par l'intermdiaire de l'nergie radioactive +mise sous forme d'manation.</p> + +<p>On peut admettre que chaque atome de radium est une source continue et +constante d'manation. En mme temps que cette forme d'nergie se +produit, elle prouve progressivement une transformation en nergie +radioactive de rayonnement Becquerel; la vitesse de cette transformation +est proportionnelle la quantit d'manation accumule.</p> + +<p>Quand une solution radifre est enferme dans une enceinte, l'manation +peut se rpandre dans l'enceinte et sur les parois. C'est donc l +qu'elle est transforme en rayonnement, tandis que la solution n'met +que peu de rayons Becquerel,—le rayonnement est, en quelque sorte, +<i>extrioris</i>. Au contraire, dans le radium solide, l'manation, ne +pouvant s'chapper facilement, s'accumule et se transforme sur place en +rayonnement Becquerel; ce rayonnement atteint donc une valeur +leve<a name="FNanchor_111" id="FNanchor_111" href="#Footnote_111" class="fnanchor">[111]</a>.</p> + +<p>Si cette thorie de la radioactivit tait gnrale, il faudrait +admettre que tous les corps radioactifs mettent de l'manation. Or, +cette mission a t constate pour le radium, le thorium et l'actinium; +ce dernier corps en met normment mme l'tat solide. L'uranium et +le polonium ne semblent pas mettre d'manation, bien qu'ils mettent +des rayons Becquerel. Ces corps ne produisent pas la radioactivit +induite en vase clos comme les corps radioactifs cits prcdemment. Ce +fait n'est pas en contradiction absolue avec la thorie qui prcde. Si, +en effet, l'uranium et le polonium mettaient des manations qui se +dtruisent avec une trs grande rapidit, il serait trs difficile +d'observer l'entranement de ces manations <span class="pagenum"><a name="Page_126" id="Page_126">126</a></span> par l'air et les effets +de radioactivit induite produits par elles sur les corps voisins. Une +telle hypothse n'est nullement invraisemblable, puisque les temps +pendant lesquels les quantits d'manation du radium et du thorium +diminuent de moiti sont entre eux comme 5000 est 1. On verra +d'ailleurs que dans certaines conditions l'uranium peut provoquer la +radioactivit induite.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4i" id="ch_4i"></a><i>Autre forme de la radioactivit induite.</i>—D'aprs la loi de +dsactivation l'air libre des corps solides activs par le radium, +l'activit radiante au bout d'une journe est peu prs insensible.</p> + +<p>Certains corps cependant font exception: tels sont le cellulod, la +paraffine, le caoutchouc, etc. Quand ces corps ont t activs assez +longtemps, ils se dsactivent plus lentement que ne le veut la loi, et +il faut souvent quinze ou vingt jours pour que l'activit devienne +insensible. Il semble que ces corps aient la proprit de s'imprgner de +l'nergie radioactive sous forme d'manation; ils la perdent ensuite peu + peu en produisant la radioactivit induite dans leur voisinage.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4j" id="ch_4j"></a><i>Radioactivit induite volution lente.</i>—On observe encore une tout +autre forme de radioactivit induite, qui semble se produire sur tous +les corps, quand ils ont sjourn pendant des mois dans une enceinte +activante. Quand ces corps sont retirs de l'enceinte, leur activit +diminue d'abord jusqu' une valeur trs faible suivant la loi ordinaire +(diminution de moiti en une demi-heure); mais, quand l'activit est +tombe 1/20000 environ de la valeur initiale, elle ne diminue plus ou +du moins elle volue avec une lenteur extrme, quelquefois mme elle va +en augmentant. Nous avons des lames de cuivre, d'aluminium, de verre qui +conservent ainsi une activit rsiduelle depuis plus de six mois.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_127" id="Page_127">127</a></span></p> + +<p>Ces phnomnes d'activit induite semblent tre d'une tout autre nature +que ceux ordinaires, et ils offrent une volution beaucoup plus lente.</p> + +<p>Un temps considrable est ncessaire aussi bien pour la production que +pour la disparition de cette forme de radioactivit induite.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4k" id="ch_4k"></a><i>Radioactivit induite sur des substances qui sjournent en dissolution +avec le radium.</i>—Quand on traite un minerai radioactif contenant du +radium, pour en extraire ce corps, et tant que le travail n'est pas +avanc, on ralise des sparations chimiques, aprs lesquelles la +radioactivit se trouve entirement avec l'un des produits de la +raction, l'autre produit tant entirement inactif. On spare ainsi +d'un ct des produits radiants qui peuvent tre plusieurs centaines de +fois plus actifs que l'uranium, de l'autre ct du cuivre, de +l'antimoine, de l'arsenic, etc., absolument inactifs. Certains autres +corps (le fer, le plomb) n'taient jamais spars l'tat compltement +inactif. A mesure que les corps radiants se concentrent, il n'en est +plus de mme; aucune sparation chimique ne fournit plus de produits +absolument inactifs; toutes les portions rsultant d'une sparation sont +toujours actives des degrs variables.</p> + +<p>Aprs la dcouverte de la radioactivit induite, M. Giesel essaya le +premier d'activer le bismuth inactif ordinaire en le maintenant en +solution avec du radium trs actif. Il obtint ainsi du bismuth +radioactif<a name="FNanchor_112" id="FNanchor_112" href="#Footnote_112" class="fnanchor">[112]</a>, et il en conclut que le polonium extrait de la +pechblende tait probablement du bismuth activ par le voisinage du +radium contenu dans la pechblende.</p> + +<p>J'ai galement prpar du bismuth activ en maintenant le bismuth en +dissolution avec un sel radifre trs actif.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_128" id="Page_128">128</a></span></p> + +<p>Les difficults de cette exprience consistent dans les soins extrmes +qu'il faut prendre pour liminer le radium de la dissolution. Si l'on +songe la quantit infinitsimale de radium qui suffit pour produire +dans un gramme de matire une radioactivit trs notable, on ne croit +jamais avoir assez lav et purifi le produit activ. Or, chaque +purification entrane une baisse d'activit du produit activ, soit que +rellement on en retire des traces de radium, soit que la radioactivit +induite dans ces conditions ne rsiste pas aux transformations +chimiques.</p> + +<p>Les rsultats que j'obtiens semblent cependant tablir avec certitude +que l'activation se produit et persiste aprs que l'on a spar le +radium. C'est ainsi qu'en fractionnant le nitrate de mon bismuth activ +par prcipitation de la solution azotique par l'eau, je trouve que, +aprs purification trs soigneuse, il se fractionne comme le polonium, +la partie la plus active tant prcipite en premier.</p> + +<p>Si la purification est insuffisante, c'est le contraire qui se produit, +indiquant que des traces de radium se trouvaient encore avec le bismuth +activ. J'ai obtenu ainsi du bismuth activ pour lequel le sens du +fractionnement indiquait une grande puret et qui tait 2000 fois plus +actif que l'uranium. Ce bismuth diminue d'activit avec le temps. Mais +une autre partie du mme produit, prpare avec les mmes prcautions et +se fractionnant dans le mme sens, conserve son activit sans diminution +sensible depuis un temps qui est actuellement de trois ans environ.</p> + +<p>Cette activit est 150 fois plus grande que celle de l'uranium.</p> + +<p>J'ai activ galement du plomb et de l'argent en les laissant en +dissolution avec le radium. Le plus souvent la radioactivit induite +ainsi obtenue ne diminue gure avec le temps, mais elle ne rsiste +gnralement pas plusieurs transformations chimiques successives du +corps activ.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_129" id="Page_129">129</a></span></p> + +<p>M. Debierne<a name="FNanchor_113" id="FNanchor_113" href="#Footnote_113" class="fnanchor">[113]</a> a activ du baryum en le laissant en solution avec +l'actinium. Ce baryum activ reste actif aprs diverses transformations +chimiques, son activit est donc une proprit atomique assez stable. Le +chlorure de baryum activ se fractionne comme le chlorure de baryum +radifre, les parties les plus actives tant les moins solubles dans +l'eau et l'acide chlorhydrique tendu. Le chlorure sec est spontanment +lumineux; son rayonnement Becquerel est analogue celui du chlorure de +baryum radifre. M. Debierne a obtenu du chlorure de baryum activ 1000 +fois plus actif que l'uranium. Ce baryum n'avait cependant pas acquis +tous les caractres du radium, car il ne montrait au spectroscope aucune +des raies les plus fortes du radium. De plus son activit diminua avec +le temps, et au bout de trois semaines elle tait devenue trois fois +plus faible qu'au dbut.</p> + +<p>Il y a toute une tude faire sur l'activation des substances en +dissolution avec les corps radioactifs. Il semble que, suivant les +conditions de l'exprience, on puisse obtenir des formes de +radioactivit induite atomique plus ou moins stables. La radioactivit +induite dans ces conditions est peut-tre la mme que la forme +volution lente que l'on obtient par activation prolonge distance +dans une enceinte activante. Il y a lieu de se demander jusqu' quel +degr la radioactivit induite atomique affecte la nature chimique de +l'atome, et si elle peut modifier les proprits chimiques de celui-ci, +soit d'une faon passagre, soit d'une faon stable.</p> + +<p>L'tude chimique des corps activs distance est rendue difficile par +ce fait que l'activation est limite une couche superficielle trs +mince, et que, par suite, la proportion de matire qui a pu tre +atteinte par la transformation est extrmement faible.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_130" id="Page_130">130</a></span></p> + +<p>La radioactivit induite peut aussi tre obtenue en laissant certaines +substances en dissolution avec l'uranium. L'exprience russit avec le +baryum. Si, comme l'a fait M. Debierne, on ajoute de l'acide sulfurique + une solution qui contient de l'uranium et du baryum, le sulfate de +baryum prcipit entrane de l'activit; en mme temps le sel d'uranium +perd une partie de la sienne. M. Becquerel a trouv qu'en rptant cette +opration plusieurs fois, on obtient de l'uranium peine actif. On +pourrait croire, d'aprs cela, que dans cette opration on a russi +sparer de l'uranium un corps radioactif diffrent de ce mtal, et dont +la prsence produisait la radioactivit de l'uranium. Cependant il n'en +est rien, car au bout de quelques mois l'uranium reprend son activit +primitive; au contraire, le sulfate de baryum prcipit perd celle qu'il +avait acquise.</p> + +<p>Un phnomne analogue se produit avec le thorium. M. Rutherford +prcipite une solution de sel de thorium par l'ammoniaque; il spare la +solution et l'vapore sec. Il obtient ainsi un petit rsidu trs +actif, et le thorium prcipit se montre moins actif qu'auparavant. Ce +rsidu actif, auquel M. Rutherford donne le nom de <i>thorium x</i>, +perd son activit avec le temps, tandis que le thorium reprend +son activit primitive<a name="FNanchor_114" id="FNanchor_114" href="#Footnote_114" class="fnanchor">[114]</a>.</p> + +<p>Il semble qu'en ce qui concerne la radioactivit induite en dissolution, +les divers corps ne se comportent pas tous de la mme faon, et que +certains d'entre eux sont bien plus susceptibles de s'activer que les +autres.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4l" id="ch_4l"></a><i>Dissmination des poussires radioactives et radioactivit induite du +laboratoire.</i>—Lorsqu'on fait des tudes sur les substances fortement +radioactives, il faut prendre des prcautions particulires si l'on veut +pouvoir continuer faire des mesures dlicates. Les divers objets <span class="pagenum"><a name="Page_131" id="Page_131">131</a></span> +employs dans le laboratoire de chimie, et ceux qui servent pour les +expriences de physique, ne tardent pas tre tous radioactifs et +agir sur les plaques photographiques au travers du papier noir. Les +poussires, l'air de la pice, les vtements sont radioactifs. L'air de +la pice est conducteur. Dans le laboratoire, o nous travaillons, le +mal est arriv l'tat aigu, et nous ne pouvons plus avoir un appareil +bien isol.</p> + +<p>Il y a donc lieu de prendre des prcautions particulires pour viter +autant que possible la dissmination des poussires actives, et pour +viter aussi les phnomnes d'activit induite.</p> + +<p>Les objets employs en chimie ne doivent jamais tre emports dans la +salle d'tudes physiques, et il faut autant que possible viter de +laisser sjourner inutilement dans cette salle les substances actives. +Avant de commencer ces tudes nous avions coutume, dans les travaux +d'lectricit statique, d'tablir la communication entre les divers +appareils par des fils mtalliques isols protgs par des cylindres +mtalliques en relation avec le sol, qui prservaient les fils contre +toute influence lectrique extrieure. Dans les tudes sur les corps +radioactifs, cette disposition est absolument dfectueuse; l'air tant +conducteur, l'isolement entre le fil et le cylindre est mauvais, et la +force lectromotrice de contact invitable entre le fil et le cylindre +tend produire un courant travers l'air et faire dvier +l'lectromtre. Nous mettons maintenant tous les fils de communication +l'abri de l'air en les plaant, par exemple, au milieu de cylindres +remplis de paraffine ou d'une autre matire isolante. Il y aurait aussi +avantage faire usage, dans ces tudes, d'lectromtres +<i>rigoureusement</i> clos.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4m" id="ch_4m"></a><i>Activation en dehors de l'action des substances radioactives.</i>—Des +essais ont t faits en vue de produire <span class="pagenum"><a name="Page_132" id="Page_132">132</a></span> la radioactivit induite en +dehors de l'action des substances radioactives.</p> + +<p>M. Villard<a name="FNanchor_115" id="FNanchor_115" href="#Footnote_115" class="fnanchor">[115]</a> a soumis l'action des rayons cathodiques un morceau de +bismuth plac comme anticathode dans un tube de Crookes; ce bismuth a +t ainsi rendu actif, vrai dire, d'une faon extrmement faible, car +il fallait 8 jours de pose pour obtenir une impression photographique.</p> + +<p>M. Mac Lennan expose divers sels l'action des rayons cathodiques et +les chauffe ensuite lgrement. Ces sels acquirent alors la proprit +de dcharger les corps chargs positivement<a name="FNanchor_116" id="FNanchor_116" href="#Footnote_116" class="fnanchor">[116]</a>.</p> + +<p>Les tudes de ce genre offrent un grand intrt. Si, en se servant +d'agents physiques connus, il tait possible de crer dans des corps +primitivement inactifs une radioactivit notable, nous pourrions esprer +de trouver ainsi la cause de la radioactivit spontane de certaines +matires.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4n" id="ch_4n"></a><i>Variations d'activit des corps radioactifs. Effets de +dissolution.</i>—Le polonium, comme je l'ai dit plus haut, diminue +d'activit avec le temps. Cette baisse est lente, elle ne semble pas se +faire avec la mme vitesse pour tous les chantillons. Un chantillon de +nitrate de bismuth polonium a perdu la moiti de son activit en 11 +mois et 95 pour 100 de son activit en 33 mois. D'autres chantillons +ont prouv des baisses analogues.</p> + +<p>Un chantillon de bismuth polonium mtallique fut prpar avec un +sous-nitrate, lequel, aprs sa prparation, tait 100000 fois plus actif +que l'uranium. Ce mtal n'est plus maintenant qu'un corps moyennement +radioactif 2000 fois plus actif que l'uranium. Sa radioactivit est <span class="pagenum"><a name="Page_133" id="Page_133">133</a></span> +mesure de temps en temps. Pendant 6 mois ce mtal a perdu 67 pour 100 +de son activit.</p> + +<p>La perte d'activit ne semble pas tre facilite par les ractions +chimiques. Dans des oprations chimiques rapides on ne constate +gnralement pas de perte considrable d'activit.</p> + +<p>Contrairement ce qui se passe pour le polonium, les sels radifres +possdent une radioactivit permanente qui ne prsente pas de baisse +apprciable au bout de quelques annes.</p> + +<p>Quand on vient de prparer un sel de radium l'tat solide, ce sel n'a +pas tout d'abord une activit constante. Son activit va en augmentant +partir de la prparation et atteint une valeur limite sensiblement +invariable au bout d'un mois environ. Le contraire a lieu pour la +solution. Quand on vient de la prparer, elle est d'abord trs active, +mais laisse l'air libre elle se dsactive rapidement, et prend +finalement une activit limite qui peut tre considrablement plus +faible que la valeur initiale. Ces variations d'activit ont t tout +d'abord observes par M. Giesel<a name="FNanchor_117" id="FNanchor_117" href="#Footnote_117" class="fnanchor">[117]</a>. Elles s'expliquent fort bien en se +plaant au point de vue de l'manation. La diminution de l'activit de +la solution correspond la perte de l'manation qui s'chappe dans +l'espace; cette baisse est bien moindre si la dissolution est en tube +scell. Une solution dsactive l'air libre reprend une activit plus +grande quand on l'enferme en tube scell. La priode de l'accroissement +de l'activit du sel qui, aprs dissolution, vient d'tre ramen +l'tat solide, est celle pendant laquelle l'manation s'emmagasine +nouveau dans le radium solide.</p> + +<p>Voici quelques expriences ce sujet:</p> + +<p>Une solution de chlorure de baryum radifre laisse l'air libre +pendant 2 jours devient 300 fois moins active.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_134" id="Page_134">134</a></span></p> + +<p>Une solution est enferme en vase clos; on ouvre le vase, on verse la +solution dans une cuve et l'on mesure l'activit:</p> + +<table summary="table_Page_134a" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="280" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Activit mesure immdiatement</td> + <td class="tdctop">67</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> au bout de 2 heures</td> + <td class="tdctop">20</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 2 jours</td> + <td class="tdctop"> 0,25</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Une solution de chlorure de baryum radifre qui est reste l'air libre +est enferme dans un tube de verre scell, et l'on mesure le rayonnement +de ce tube. On trouve les rsultats suivants:</p> + +<table summary="table_Page_134b" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="280" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Activit mesure immdiatement</td> + <td class="tdctop"> 27</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> aprs 2 jours</td> + <td class="tdctop"> 61</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 3 jours</td> + <td class="tdctop"> 70</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 4 jours</td> + <td class="tdctop"> 81</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 7 jours</td> + <td class="tdctop">100</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 11 jours</td> + <td class="tdctop">100</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>L'activit initiale d'un sel solide aprs sa prparation est d'autant +plus faible que le temps de dissolution a t plus long. Une plus forte +proportion de l'activit est alors transmise au dissolvant. Voici les +activits initiales obtenues avec un chlorure dont l'activit limite est +800 et que l'on maintenait en dissolution pendant un temps donn; puis +on schait le sel et l'on mesurait son activit immdiatement:</p> + +<table summary="table_Page_134c" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="440" /> + <col width="60" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Activit limite</td> + <td class="tdctop">800</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Activit initiale aprs dissolution et dessiccation immdiate</td> + <td class="tdctop">440</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Activit initiale aprs que le sel est rest dissous 5 jours</td> + <td class="tdctop">120</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 18 jours</td> + <td class="tdctop">130</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 32 jours</td> + <td class="tdctop">114</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>Dans cette exprience le sel dissous se trouvait dans un vase simplement +couvert d'un verre de montre.</p> + +<p>J'ai fait avec le mme sel deux dissolutions que j'ai conserves en tube +scell pendant 13 mois; l'une de ces <span class="pagenum"><a name="Page_135" id="Page_135">135</a></span> dissolutions tait 8 fois plus +concentre que l'autre:</p> + +<table summary="table_Page_135a" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="450" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Activit initiale du sel de la solution concentre aprs dessiccation</td> + <td class="tdctop">200</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Activit initiale du sel de la solution tendue aprs dessiccation</td> + <td class="tdctop">100</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>La dsactivation du sel est donc d'autant plus grande que la proportion +du dissolvant est plus grande, l'nergie radioactive transmise au +liquide ayant alors un plus grand volume de liquide saturer et un plus +grand espace remplir. Les deux chantillons du mme sel, qui avaient +ainsi une activit initiale diffrente, ont d'ailleurs augment +d'activit avec une vitesse trs diffrente au dbut; au bout d'un jour +ils avaient la mme activit, et l'accroissement d'activit se continua +exactement de la mme faon pour tous les deux jusqu' la limite.</p> + +<p>Quand la dissolution est tendue, la dsactivation du sel est trs +rapide; c'est ce que montrent les expriences suivantes: trois portions +gales d'un mme sel radifre sont dissoutes dans des quantits gales +d'eau. La premire dissolution <i>a</i> est laisse l'air libre pendant une +heure, puis sche. La deuxime dissolution <i>b</i> est traverse pendant +une heure par un courant d'air, puis sche. La troisime dissolution +<i>c</i> est laisse pendant 13 jours l'air libre, puis sche. Les +activits initiales des trois sels sont:</p> + +<table summary="table_Page_135b" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="250" /> + <col width="50" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop">Pour la portion <i>a</i></td> + <td class="tdctop">145,2</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> <i>b</i></td> + <td class="tdctop">141,6</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> <i>c</i></td> + <td class="tdctop">102,6</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>L'activit limite du mme sel est environ 470. On voit donc qu'au bout +d'une heure la plus grande partie de l'effet tait produite. De plus, le +courant d'air qui a barbot pendant une heure dans la dissolution <i>b</i> +n'a produit que peu d'effet. La proportion du sel dans la dissolution +tait d'environ 0,5 pour 100.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_136" id="Page_136">136</a></span></p> + +<p>L'nergie radioactive sous forme d'manation se propage difficilement du +radium solide dans l'air; elle prouve de mme une rsistance au passage +du radium solide dans un liquide. Quand on agite du sulfate radifre +avec de l'eau pendant une journe entire, son activit aprs celle +opration est sensiblement la mme que celle d'une portion du mme +sulfate laisse l'air libre.</p> + +<p>En faisant le vide sur du sel radifre on retire toute l'manation +disponible. Toutefois la radioactivit d'un chlorure radifre sur lequel +nous avions fait le vide pendant 6 jours ne fut pas sensiblement +modifie par cette opration. Cette exprience montre que la +radioactivit du sel est due principalement l'nergie radioactive +utilise dans l'intrieur des grains, laquelle ne peut tre enleve en +faisant le vide.</p> + +<p>La perte d'activit que le radium prouve quand on le fait passer par +l'tat dissous est relativement plus grande pour les rayons pntrants +que pour les rayons absorbables. Voici quelques exemples:</p> + +<p>Un chlorure radifre, qui avait atteint son activit limite 470 est +dissous et reste en dissolution pendant une heure; on le sche ensuite +et l'on mesure sa radioactivit initiale par la mthode lectrique. On +trouve que le rayonnement initial total est gal la fraction 0,3 du +rayonnement total limite. Si l'on fait la mesure de l'intensit du +rayonnement en recouvrant la substance active d'un cran d'aluminium de +0<sup>mm</sup>,01 d'paisseur, on trouve que le rayonnement initial qui traverse +cet cran n'est que la fraction 0,17 du rayonnement limite traversant le +mme cran.</p> + +<p>Quand le sel est rest en dissolution pendant 13 jours, on trouve pour +le rayonnement initial total la fraction 0,22 du rayonnement limite +total et pour le rayonnement qui traverse 0<sup>mm</sup>,01 d'aluminium la +fraction 0,13 du rayonnement limite.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_137" id="Page_137">137</a></span></p> + +<p>Dans les deux cas le rapport du rayonnement initial aprs dissolution au +rayonnement limite est de 1,7 fois plus grand pour le rayonnement total +que pour le rayonnement qui traverse 0<sup>mm</sup>,01 d'aluminium.</p> + +<p>Il faut d'ailleurs remarquer que, en schant le produit aprs +dissolution, on ne peut viter une priode de temps pendant laquelle le +produit se trouve un tat mal dfini, ni entirement solide, ni +entirement liquide. On ne peut non plus viter de chauffer le produit +pour enlever l'eau rapidement.</p> + +<p>Pour ces deux raisons il n'est gure possible de dterminer la vraie +activit initiale du produit qui passe de l'tat dissous l'tat +solide. Dans les expriences qui viennent d'tre cites des quantits +gales de substances radiantes taient dissoutes dans la mme quantit +d'eau, et ensuite les dissolutions taient vapores sec dans des +conditions aussi identiques que possible et sans chauffer au-dessus de +120 ou 130.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 406px;"> + <p class="caption">Fig. 13.</p> + <img src="images/page-137.jpg" alt="" title="" width="406" height="290" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-137.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>J'ai tudi la loi suivant laquelle augmente l'activit d'un sel +radifre solide, partir du moment o ce sel est sch aprs +dissolution, jusqu'au moment o il <span class="pagenum"><a name="Page_138" id="Page_138">138</a></span> atteint son activit limite. +Dans les Tableaux qui suivent j'indique l'intensit du rayonnement I en +fonction du temps, l'intensit limite tant suppose gale 100, et le +temps tant compt partir du moment o le produit a t sch. Le +Tableau I (<i>fig.</i> 13, courbe I) est relatif au rayonnement total. Le +Tableau II (<i>fig.</i> 13, courbe II) est relatif seulement aux rayons +pntrants (rayons qui ont travers 3<sup>cm</sup> d'air et 0<sup>mm</sup>,01 +d'aluminium).</p> + +<table summary="table_Page_138" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop"><span class="smcap">Tableau I.</span></td> + <td colspan="2" class="tdctop"><span class="smcap">Tableau II.</span></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">Temps.</td> + <td class="tdctop">I.</td> + <td class="tdctop">Temps.</td> + <td class="tdctop">I.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">0 </td> + <td class="tdltop"> 21</td> + <td class="tdltop">0 </td> + <td class="tdltop"> 1,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">1 jour</td> + <td class="tdltop"> 25</td> + <td class="tdltop">1 jour</td> + <td class="tdltop">19</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">3 </td> + <td class="tdltop"> 44</td> + <td class="tdltop">3 </td> + <td class="tdltop">43</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">5 </td> + <td class="tdltop"> 60</td> + <td class="tdltop">6 </td> + <td class="tdltop">60</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">10 </td> + <td class="tdltop"> 78</td> + <td class="tdltop">15 </td> + <td class="tdltop">70</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">19 </td> + <td class="tdltop"> 93</td> + <td class="tdltop">23 </td> + <td class="tdltop">86</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">33 </td> + <td class="tdltop">100</td> + <td class="tdltop">46 </td> + <td class="tdltop">94</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">67 </td> + <td class="tdltop">100</td> + <td> </td> + <td> </td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>J'ai fait plusieurs autres sries de mesures du mme genre, mais elle ne +sont pas absolument en accord les unes avec les autres, bien que le +caractre gnral des courbes obtenues reste le mme. Il est difficile +d'obtenir des rsultats bien rguliers. On peut cependant remarquer que +la reprise d'activit met plus d'un mois se produire, et que les +rayons les plus pntrants sont ceux qui sont le plus profondment +atteints par l'effet de la dissolution.</p> + +<p>L'intensit initiale du rayonnement qui peut traverser 3<sup>cm</sup> d'air et +0<sup>mm</sup>,01 d'aluminium n'est que 1 pour 100 de l'intensit limite, alors +que l'intensit initiale du rayonnement total est 21 pour 100 du +rayonnement total limite.</p> + +<p>Un sel radifre, qui a t dissous et qui vient d'tre sch, possde le +mme pouvoir pour provoquer l'activit induite (et, par consquent, +laisse chapper au <span class="pagenum"><a name="Page_139" id="Page_139">139</a></span> dehors autant d'manation) qu'un chantillon du +mme sel qui, aprs avoir t prpar l'tat solide est rest dans cet +tat un temps suffisant pour atteindre la radioactivit limite. +L'activit radiante de ces deux produits est pourtant extrmement +diffrente; le premier est, par exemple, 5 fois moins actif que le +second.</p> + +<p class="section"><a name="ch_4o" id="ch_4o"></a><i>Variations d'activit des sels de radium par la chauffe.</i>—Quand on +chauffe un compos radifre, ce compos dgage de l'manation et perd de +l'activit. La perte d'activit est d'autant plus grande que la chauffe +est la fois plus intense et plus prolonge. C'est ainsi qu'en +chauffant un sel radifre pendant 1 heure 130 on lui fait perdre 10 +pour 100 de son rayonnement total: au contraire, une chauffe de 10 +minutes 400 ne produit pas d'effet sensible. Une chauffe au rouge de +quelques heures de dure dtruit 77 pour 100 du rayonnement total.</p> + +<p>La perte d'activit par la chauffe est plus importante pour les rayons +pntrants que pour les rayons absorbables. C'est ainsi qu'une chauffe +de quelques heures de dure dtruit environ 77 pour 100 du rayonnement +total, mais la mme chauffe dtruit la presque totalit (99 pour 100) du +rayonnement qui est capable de traverser 3<sup>cm</sup> d'air et 0<sup>mm</sup>,1 +d'aluminium. En maintenant le chlorure de baryum radifre en fusion +pendant quelques heures (vers 800), on dtruit 98 pour 100 du +rayonnement capable de traverser 0<sup>mm</sup>,3 d'aluminium. On peut dire que +les rayons pntrants n'existent sensiblement pas aprs une chauffe +forte et prolonge.</p> + +<p>Quand un sel radifre a perdu une partie de son activit par la chauffe, +cette baisse d'activit ne persiste pas: l'activit du sel se rgnre +spontanment la temprature ordinaire et tend vers une certaine valeur +limite. J'ai observ le fait fort curieux que cette limite est plus <span class="pagenum"><a name="Page_140" id="Page_140">140</a></span> +leve que l'activit limite du sel avant la chauffe, du moins en est-il +ainsi pour le chlorure. En voici des exemples: un chantillon de +chlorure de baryum radifre qui, aprs avoir t prpar l'tat +solide, a atteint depuis longtemps son activit limite, possde un +rayonnement total reprsent par le nombre 470, et un rayonnement +capable de traverser 0<sup>mm</sup>,01 d'aluminium, reprsent par le nombre +157. Cet chantillon est soumis une chauffe au rouge pendant quelques +heures. Deux mois aprs la chauffe, il atteint une activit limite avec +un rayonnement total gal 690, et un rayonnement travers 0<sup>mm</sup>,01 +d'aluminium gal 227. Le rayonnement total et le rayonnement qui +traverse l'aluminium sont donc augments respectivement dans le rapport +690/470 et 227/156. Ces deux rapports sont sensiblement gaux entre eux +et gaux 1,45.</p> + +<div class="figcenter2" style="width: 388px;"> + <p class="caption">Fig. 14.</p> + <img src="images/page-140.jpg" alt="" title="" width="388" height="294" /> + <span class="link"><a href="images/x-page-140.jpg"> + <img class="agrandissement" src="images/agrandissement.jpg" alt="" title="" width="18" height="14" /></a></span> +</div> + +<p>Un chantillon de chlorure de baryum radifre qui, aprs avoir t +prpar l'tat solide, a atteint une activit limite gale 62, est +maintenu en fusion pendant quelques heures; puis le produit fondu est +pulvris. Ce <span class="pagenum"><a name="Page_141" id="Page_141">141</a></span> produit reprend une nouvelle activit limite gale +140, soit plus de 2 fois plus grande que celle qu'il pouvait atteindre, +quand il avait t prpar l'tat solide sans avoir t notablement +chauff pendant la dessiccation.</p> + +<p>J'ai tudi la loi de l'augmentation de l'activit des composs +radifres aprs la chauffe. Voici, titre d'exemple, les rsultats de +deux sries de mesures. Les nombres des Tableaux I et II indiquent +l'intensit du rayonnement I en fonction du temps, l'intensit limite +tant suppose gale 100, et le temps tant compt partir de la fin +de la chauffe. Le Tableau I (<i>fig.</i> 14, courbe I) est relatif au +rayonnement total d'un chantillon de chlorure de baryum radifre. Le +Tableau II (<i>fig.</i> 3, courbe II) est relatif au rayonnement pntrant +d'un chantillon de sulfate de baryum radifre, car on mesurait +l'intensit du rayonnement qui traversait 3<sup>cm</sup> d'air et 0<sup>mm</sup>,01 +d'aluminium. Les deux produits ont subi une chauffe au rouge cerise +pendant 7 heures.</p> + +<table summary="table_Page_141" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="4"> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop"><span class="smcap">Tableau I.</span></td> + <td colspan="2" class="tdctop"><span class="smcap">Tableau II.</span></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdctop">Temps.</td> + <td class="tdctop">I.</td> + <td class="tdctop">Temps.</td> + <td class="tdctop">I.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 0</td> + <td class="tdltop"> 16,2</td> + <td class="tdltop"> 0</td> + <td class="tdltop"> 0,8</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 0,6 jour</td> + <td class="tdltop"> 25,4</td> + <td class="tdltop"> 0,7 jour</td> + <td class="tdltop"> 13</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 1 </td> + <td class="tdltop"> 27,4</td> + <td class="tdltop"> 1 </td> + <td class="tdltop"> 18</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 2 </td> + <td class="tdltop"> 38</td> + <td class="tdltop"> 1,9 </td> + <td class="tdltop"> 26,4</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 3 </td> + <td class="tdltop"> 46,3</td> + <td class="tdltop"> 6 </td> + <td class="tdltop"> 46,2</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 4 </td> + <td class="tdltop"> 54</td> + <td class="tdltop">10 </td> + <td class="tdltop"> 55,5</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 6 </td> + <td class="tdltop"> 67,5</td> + <td class="tdltop">14 </td> + <td class="tdltop"> 64</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">10 </td> + <td class="tdltop"> 84</td> + <td class="tdltop">18 </td> + <td class="tdltop"> 71,8</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">24 </td> + <td class="tdltop"> 95</td> + <td class="tdltop">27 </td> + <td class="tdltop"> 81</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">57 </td> + <td class="tdltop">100</td> + <td class="tdltop">36 </td> + <td class="tdltop"> 91</td> + </tr> + <tr> + <td rowspan="3"> </td> + <td rowspan="3"> </td> + <td class="tdltop">50 </td> + <td class="tdltop"> 95,5</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">57 </td> + <td class="tdltop"> 99</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">84 </td> + <td class="tdltop">100</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>J'ai fait encore plusieurs autres sries de dterminations, mais, de +mme que pour la reprise d'activit aprs <span class="pagenum"><a name="Page_142" id="Page_142">142</a></span> dissolution, les +rsultats des diverses sries ne sont pas bien concordants.</p> + +<p>L'effet de la chauffe ne persiste pas quand on dissout la substance +radifre chauffe. De deux chantillons d'une mme substance radifre +d'activit 1800, l'un a t fortement chauff, et son activit a t +rduite par la chauffe 670. Les deux chantillons ayant t ce +moment dissous et laisss en dissolution pendant 20 heures, leurs +activits initiales l'tat solide ont t 460 pour le produit non +chauff et 420 pour celui chauff; il n'y avait donc pas de diffrence +considrable entre l'activit de ces deux produits. Mais, si les deux +produits ne restent pas en dissolution un temps suffisant, si, par +exemple, on les sche immdiatement aprs les avoir dissous, le produit +non chauff est beaucoup plus actif que le produit chauff; un certain +temps est ncessaire pour que l'tat de dissolution fasse disparatre +l'effet de la chauffe. Un produit d'activit 3200 a t chauff et +n'avait plus aprs la chauffe qu'une activit de 1030. Ce produit a t +dissous en mme temps qu'une portion du mme produit non chauffe, et +les deux portions ont t sches immdiatement. L'activit initiale +tait de 1450 pour le produit non chauff et de 760 pour celui chauff.</p> + +<p>Pour les sels radifres solides, le pouvoir de provoquer la +radioactivit induite est fortement influenc par la chauffe. Pendant +que l'on chauffe les composs radifres, ils dgagent plus d'manation +qu' la temprature ordinaire; mais, quand ils sont ensuite ramens la +temprature ordinaire, non seulement leur radioactivit est bien +infrieure celle qu'ils avaient avant la chauffe, mais aussi leur +pouvoir activant est considrablement diminu. Pendant le temps qui suit +la chauffe, la radioactivit du produit va en augmentant et peut mme +dpasser la valeur primitive. Le pouvoir activant se rtablit aussi +partiellement; cependant, aprs une chauffe prolonge au rouge, <span class="pagenum"><a name="Page_143" id="Page_143">143</a></span> la +presque totalit du pouvoir activant se trouve supprime, sans tre +susceptible de reparatre spontanment avec le temps. On peut restituer +au sel radifre son pouvoir activant primitif en le dissolvant dans +l'eau et en le schant l'tuve une temprature de 120. Il semble +donc que la calcination ait pour effet de mettre le sel dans un tat +physique particulier, dans lequel l'manation se dgage bien plus +difficilement que cela n'a lieu pour le mme produit solide qui n'a pas +t chauff temprature leve, et il en rsulte tout naturellement +que le sel atteint une radioactivit limite plus leve que celle qu'il +avait avant la chauffe. Pour remettre le sel dans l'tat physique qu'il +avait avant la chauffe, il suffit de le dissoudre et de le scher, sans +le chauffer, au-dessus de 150.</p> + +<p>Voici quelques exemples numriques ce sujet:</p> + +<p>Je dsigne par <i>a</i> l'activit induite limite provoque en vase clos sur +une lame de cuivre par un chantillon de carbonate de baryum radifre +d'activit 1600.</p> + +<p>Posons pour le produit non chauff:</p> + +<p class="center"><i>a</i> = 100.</p> + +<p>On trouve:</p> + +<table summary="table_Page_143" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="200" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop"> 1 jour aprs la chauffe</td> + <td class="tdltop"><i>a</i> = 3,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 4 </td> + <td class="tdltop"><i>a</i> = 7,1</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">10 </td> + <td class="tdltop"><i>a</i> = 15</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">20 </td> + <td class="tdltop"><i>a</i> = 15</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">37 </td> + <td class="tdltop"><i>a</i> = 15</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p>La radioactivit du produit avait diminu de 90 pour 100 par la chauffe, +mais, au bout d'un mois, elle avait dj repris la valeur primitive.</p> + +<p>Voici une exprience du mme genre faite avec un chlorure de baryum +radifre d'activit 3000. Le pouvoir activant est dtermin de la mme +faon que dans l'exprience prcdente.</p> + +<p><span class="pagenum"><a name="Page_144" id="Page_144">144</a></span></p> + +<p>Pouvoir activant du produit non chauff:</p> + +<p class="center"><i>a</i> = 100.</p> + +<p>Pouvoir activant du produit aprs une chauffe au rouge de trois heures:</p> + +<table summary="table_Page_144" border="1" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="400" /> + <col width="80" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td class="tdltop"> 2 jours aprs chauffe</td> + <td class="tdltop"> 2,3</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop"> 5 </td> + <td class="tdltop"> 7,0</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">11 </td> + <td class="tdltop"> 8,2</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">18 </td> + <td class="tdltop"> 8,2</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pouvoir activant du produit non chauff qui a t dissous, puis sch 150</td> + <td class="tdltop"> 92</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop">Pouvoir activant du produit chauff qui a t dissous, puis sch 150 </td> + <td class="tdltop">105</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p class="section"><a name="ch_4p" id="ch_4p"></a><i>Interprtation thorique des causes des variations d'activit des sels +radifres, aprs dissolution et aprs chauffe.</i>—Les faits qui viennent +d'tre exposs peuvent tre, en partie, expliqus par la thorie d'aprs +laquelle le radium produit l'nergie sous forme d'manation, cette +dernire se transformant ensuite en nergie de rayonnement. Quand on +dissout un sel de radium, l'manation qu'il produit se rpand au dehors +de la solution et provoque la radioactivit en dehors de la source dont +elle provient; lorsqu'on vapore la dissolution, le sel solide obtenu +est peu actif, car il ne contient que peu d'manation. Peu peu +l'manation s'accumule dans le sel, dont l'activit augmente jusqu' une +valeur limite, qui est obtenue quand la production d'manation par le +radium compense la perte qui se fait par dbit extrieur et par +transformation sur place en rayons de Becquerel.</p> + +<p>Lorsqu'on chauffe un sel de radium, le dbit d'manation en dehors du +sel est fortement augment, et les phnomnes de radioactivit induite +sont plus intenses que quand le sel est la temprature ordinaire. Mais +quand le sel revient la temprature ordinaire, il est puis, comme +dans le cas o on l'avait dissous, il ne contient que peu <span class="pagenum"><a name="Page_145" id="Page_145">145</a></span> +d'manation, l'activit est devenue trs faible. Peu peu l'manation +s'accumule de nouveau dans le sel solide et le rayonnement va en +augmentant.</p> + +<p>On peut admettre que le radium donne lieu un dbit constant +d'manation, dont une partie s'chappe l'extrieur, tandis que la +partie restante est transforme, dans le radium lui-mme, en rayons de +Becquerel. Lorsque le radium a t chauff au rouge, il perd la plus +grande partie de son pouvoir d'activation; autrement dit, le dbit +d'manation l'extrieur est diminu. Par suite, la proportion +d'manation utilise dans le radium lui-mme doit tre plus forte, et le +produit atteint une radioactivit limite plus leve.</p> + +<p>On peut se proposer d'tablir thoriquement la loi de l'augmentation de +l'activit d'un sel radifre solide qui a t dissous ou qui a t +chauff. Nous admettrons que l'intensit du rayonnement du radium est, +chaque instant, proportionnelle la quantit d'manation <i>q</i> prsente +dans le radium. Nous savons que l'manation se dtruit spontanment +suivant une loi telle que l'on ait, chaque instant,</p> + +<p class="center">(1) <img src="images/math-page-145a.jpg" width="88" height="33" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent"><i>q</i><sub>0</sub> tant la quantit d'manation l'origine du temps, et θ +la constante de temps gale 4,97 10<sup>5</sup> sec.</p> + +<p>Soit, d'autre part, Δ le dbit d'manation fourni par le +radium, quantit que je supposerai constante. Voyons ce qui se +passerait, s'il ne s'chappait pas d'manation dans l'espace ambiant. +L'manation produite serait alors entirement utilise dans le radium +pour y produire le rayonnement. On a d'ailleurs, d'aprs la formule (1),</p> + +<p class="center"><img src="images/math-page-145b.jpg" width="186" height="39" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent">et, par suite, l'tat d'quilibre, le radium contiendrait <span class="pagenum"><a name="Page_146" id="Page_146">146</a></span> une +certaine quantit d'manation Q telle que l'on ait</p> + +<p class="center">(2) <img src="images/math-page-146a.jpg" width="58" height="35" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent">et le rayonnement du radium serait alors proportionnel Q.</p> + +<p>Supposons qu'on mette le radium dans des conditions o il perd de +l'manation au dehors; c'est ce que l'on peut obtenir en dissolvant le +compos radifre ou en le chauffant. L'quilibre sera troubl et +l'activit du radium diminuera. Mais aussitt que la cause de la perte +d'manation a t supprime (le corps est revenu l'tat solide, ou +bien on a cess de chauffer), l'manation s'accumule nouveau dans le +radium, et nous avons une priode, pendant laquelle le dbit Δ +l'emporte sur la vitesse de destruction <i>q</i>/θ. On a alors</p> + +<p class="center"><img src="images/math-page-146b.jpg" width="175" height="35" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent">d'o</p> + +<p class="center"><img src="images/math-page-146c.jpg" width="184" height="34" alt="" title="" /></p> + +<p class="center">(3) <img src="images/math-page-146d.jpg" width="176" height="32" alt="" title="" /></p> + +<p class="noindent"><i>q</i><sub>0</sub> tant la quantit d'manation prsente dans le radium au temps <i>t</i> = 0.</p> + +<p>D'aprs la formule (3) l'excs de la quantit d'manation Q que le +radium contient l'tat d'quilibre sur la quantit <i>q</i> qu'il contient + un moment donn, dcrot en fonction du temps suivant une loi +exponentielle qui est la loi mme de la disparition spontane de +l'manation. Le rayonnement du radium tant d'ailleurs proportionnel +la quantit d'manation, l'excs de l'intensit du rayonnement limite +sur l'intensit actuelle doit dcrotre en <span class="pagenum"><a name="Page_147" id="Page_147">147</a></span> fonction du temps +suivant cette mme loi; cet excs doit donc diminuer de moiti en 4 +jours environ.</p> + +<p>La thorie qui prcde est incomplte, puisqu'on a nglig la perte +d'manation par dbit l'extrieur. Il est, d'ailleurs, difficile de +savoir comment celle-ci intervient en fonction du temps. En comparant +les rsultats de l'exprience ceux de cette thorie incomplte, on ne +trouve pas un accord satisfaisant; on retire cependant la conviction que +la thorie en question contient une part de vrit. La loi d'aprs +laquelle l'excs de l'activit limite sur l'activit actuelle diminue de +moiti en 4 jours reprsente, avec une certaine approximation, la marche +de la reprise d'activit aprs chauffe pendant une dizaine de jours. +Dans le cas de la reprise d'activit aprs dissolution cette mme loi +semble convenir peu prs pendant une certaine priode de temps, qui +commence deux ou trois jours aprs la dessiccation du produit et se +poursuit pendant 10 15 jours. Les phnomnes sont d'ailleurs +complexes; la thorie indique n'explique pas pourquoi les rayons +pntrants sont supprims en plus forte proportion que les rayons +absorbables.</p> + +<h3><a name="ch_4q" id="ch_4q"></a>NATURE ET CAUSE DES PHNOMNES DE RADIOACTIVIT.</h3> + +<p>Ds le dbut des recherches sur les corps radioactifs, et alors que les +proprits de ces corps taient encore peine connues, la spontanit +de leur rayonnement s'est pose comme un problme, ayant pour les +physiciens le plus grand intrt. Aujourd'hui, nous sommes plus avancs +au point de vue de la connaissance des corps radioactifs, et nous savons +isoler un corps radioactif d'une trs grande puissance, le radium. +L'utilisation des proprits remarquables du radium a permis de faire +une tude approfondie des rayons mis par les corps radioactifs; <span class="pagenum"><a name="Page_148" id="Page_148">148</a></span> +les divers groupes de rayons qui ont t tudis jusqu'ici prsentent +des analogies avec les groupes de rayons qui existent dans les tubes de +Crookes: rayons cathodiques, rayons Rntgen, rayons canaux. Ce sont +encore les mmes groupes de rayons que l'on retrouve dans le rayonnement +secondaire produit par les rayons Rntgen<a name="FNanchor_118" id="FNanchor_118" href="#Footnote_118" class="fnanchor">[118]</a>, et dans le rayonnement +des corps qui ont acquis la radioactivit induite.</p> + +<p>Mais si la nature du rayonnement est actuellement mieux connue, la cause +de la radioactivit spontane reste mystrieuse et ce phnomne est +toujours pour nous une nigme et un sujet d'tonnement profond.</p> + +<p>Les corps spontanment radioactifs, en premier lieu le radium, +constituent des sources d'nergie. Le dbit d'nergie auquel ils donnent +lieu nous est rvl par le rayonnement de Becquerel, par les effets +chimiques et lumineux et par le dgagement continu de chaleur.</p> + +<p>On s'est souvent demand si l'nergie est cre dans les corps +radioactifs eux-mmes ou bien si elle est emprunte par ces corps des +sources extrieures. Aucune des nombreuses hypothses, qui rsultent de +ces deux manires de voir, n'a encore reu de confirmation +exprimentale.</p> + +<p>On peut supposer que l'nergie radioactive a t emmagasine +antrieurement et qu'elle s'puise peu peu comme cela arrive pour une +phosphorescence de trs longue dure. On peut imaginer que le dgagement +d'nergie radioactive correspond une transformation de la nature mme +de l'atome du corps radiant qui serait en voie d'volution; le fait que +le radium dgage de la chaleur d'une manire continue plaide en faveur +de cette hypothse. On peut supposer que la transformation est <span class="pagenum"><a name="Page_149" id="Page_149">149</a></span> +accompagne d'une perte de poids et d'une mission de particules +matrielles qui constitue le rayonnement. La source d'nergie peut +encore tre cherche dans l'nergie de gravitation. Enfin, on peut +imaginer que l'espace est constamment travers par des rayonnements +encore inconnus qui sont arrts leur passage au travers des corps +radioactifs et transforms en nergie radioactive.</p> + +<p>Bien des raisons sont invoquer pour et contre ces diverses manires de +voir, et le plus souvent les essais de vrification exprimentale des +consquences de ces hypothses ont donn des rsultats ngatifs. +L'nergie radioactive de l'uranium et du radium ne semble pas jusqu'ici +s'puiser ni mme prouver une variation apprciable avec le temps. +Demaray a examin au spectroscope un chantillon de chlorure de radium +pur 5 mois d'intervalle; il n'a observ aucun changement dans le +spectre au bout de ces 5 mois. La raie principale du baryum qui se +voyait dans le spectre et indiquait la prsence du baryum l'tat de +trace, ne s'tait pas renforce pendant l'intervalle de temps considr; +le radium ne s'tait donc pas transform en baryum d'une manire +sensible.</p> + +<p>Les variations de poids signales par M. Heydweiller pour les composs +du radium<a name="FNanchor_119" id="FNanchor_119" href="#Footnote_119" class="fnanchor">[119]</a> ne peuvent pas encore tre considres comme un fait +tabli.</p> + +<p>MM. Elster et Geitel ont trouv que la radioactivit de l'uranium n'est +pas change au fond d'un puits de mine de 850<sup>m</sup> de profondeur; une +couche de terre de cette paisseur ne modifierait donc pas le +rayonnement primaire hypothtique qui provoquerait la radioactivit de +l'uranium.</p> + +<p>Nous avons mesur la radioactivit de l'uranium midi et minuit, +pensant que si le rayonnement primaire hypothtique <span class="pagenum"><a name="Page_150" id="Page_150">150</a></span> avait sa source +dans le soleil, il pourrait tre en partie absorb en traversant la +terre. L'exprience n'a donn aucune diffrence pour les deux mesures.</p> + +<p>Les recherches les plus rcentes sont favorables l'hypothse d'une +transformation atomique du radium. Cette hypothse a t mise ds le +dbut des recherches sur la radioactivit<a name="FNanchor_120" id="FNanchor_120" href="#Footnote_120" class="fnanchor">[120]</a>; elle a t franchement +adopte par M. Rutherford qui a admis que l'manation du radium est un +gaz matriel qui est un des produits de la dsagrgation de l'atome du +radium<a name="FNanchor_121" id="FNanchor_121" href="#Footnote_121" class="fnanchor">[121]</a>. Les expriences rcentes de MM. Ramsay et Soddy tendent +prouver que l'manation est un gaz instable qui se dtruit en donnant +lieu une production d'hlium. D'autre part, le dbit continu de +chaleur fourni par le radium ne saurait s'expliquer par une raction +chimique ordinaire, mais pourrait peut-tre avoir son origine dans une +transformation de l'atome.</p> + +<p>Rappelons enfin que les substances radioactives nouvelles se trouvent +toujours dans les minerais d'urane; nous avons vainement cherch du +radium dans le baryum du commerce (<i>voir</i> <a href="#Page_46">page 46</a>). La prsence du +radium semble donc lie celle de l'uranium. Les minerais d'urane +contiennent d'ailleurs de l'argon et de l'hlium, et cette concidence +n'est probablement pas non plus due au hasard. La prsence simultane de +ces divers corps dans les mmes minerais fait songer que la prsence des +uns est peut-tre ncessaire pour la formation des autres.</p> + +<p>Il est toutefois ncessaire de remarquer que les faits qui viennent +l'appui de l'ide d'une transformation atomique du radium peuvent aussi +recevoir une interprtation diffrente. Au lieu d'admettre que l'atome +de radium se transforme, on pourrait admettre que cet atome est lui-mme +stable, mais qu'il agit sur le milieu qui l'entoure <span class="pagenum"><a name="Page_151" id="Page_151">151</a></span> (atomes +matriels voisins ou ther du vide) de manire donner lieu des +transformations atomiques. Cette hypothse conduit tout aussi bien +admettre la possibilit de la transformation des lments, mais le +radium lui-mme ne serait plus alors un lment en voie de destruction.</p> + +<p class="center">FIN.</p> + +<hr class="small" /> + +<h2>TABLE DES MATIRES</h2> + +<div class="figcenter3" style="width:100px;"> + <img src="images/decorative.jpg" alt="" title="" width="100" height="12" /> +</div> + +<table summary="table_des_chapitres" border="0" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="580" /> + <col width="20" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td colspan="2" class="tdrtop">Pages</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><span class="smcap">Introduction</span></p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_a">1</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Historique</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_b">3</a></td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop2">I.—<i>Radioactivit de l'uranium et du thorium.<br />Minraux radioactifs.</i></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Rayons de Becquerel</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_1a">6</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Mesure de l'intensit du rayonnement</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_1b">8</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Radioactivit des composs d'uranium et de thorium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_1c">14</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">La radioactivit atomique est-elle un phnomne gnral?</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_1d">17</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Minraux radioactifs</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_1e">19</a></td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop2">II.—<i>Les nouvelles substances radioactives.</i></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Mthode de recherches</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2a">22</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Polonium, radium, actinium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2b">22</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Spectre du radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2c">25</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Extraction des substances radioactives nouvelles</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2d">27</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Polonium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2e">31</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Prparation du chlorure de radium pur</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2f">34</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Dtermination du poids atomique du radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2g">40</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Caractres des sels de radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2h">45</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Fractionnement du chlorure de baryum ordinaire</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_2i">46</a></td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop2">III.—<i>Rayonnement des nouvelles substances radioactives.</i></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Procds d'tude du rayonnement</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3a">47</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Energie du rayonnement</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3b">48</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Nature complexe du rayonnement</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3c">49</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Action du champ magntique</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3d">51</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Rayons dviables β</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3e">56</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Charge des rayons dviables β</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3f">57</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Action du champ lectrique sur les rayons β du radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3g">62</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Rapport de la charge la masse pour une particule charge ngativement, + mise par le radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3h">63</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Action du champ magntique sur les rayons α</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3i">66</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Action du champ magntique sur les rayons des autres substances + radioactives</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3j">68</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Proportion des rayons dviables β dans le rayonnement du radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3k">68</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Pouvoir pntrant du rayonnement des corps radioactifs</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3l">73</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Action ionisante des rayons du radium sur les liquides isolants</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3m">90</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Divers effets et applications de l'action ionisante des rayons mis + par les substances radioactives</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3n">93</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Effets de fluorescence, effets lumineux</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3o">95</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Dgagement de chaleur par les sels de radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3p">98</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Effets chimiques produits par les nouvelles substances radioactives. + Colorations</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3q">102</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Dgagement de gaz en prsence des sels de radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3r">104</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Production de thermoluminescence</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3s">105</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Radiographies</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3t">106</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Effets physiologiques</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3u">107</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Action de la temprature sur le rayonnement</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_3v">109</a></td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop2">IV.—<i>La radioactivit induite.</i></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Communication de la radioactivit des substances primitivement inactives</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4a">111</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Activation en enceinte ferme</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4b">113</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Rle des gaz dans les phnomnes de radioactivit induite. Emanation</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4c">115</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Dsactivation l'air libre des corps solides activs</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4d">116</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Dsactivation en enceinte close. Vitesse de destruction de l'manation</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4e">117</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Nature des manations</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4f">119</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Variations d'activit des liquides activs et des solutions radifres</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4g">122</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Thorie de la radioactivit</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4h">123</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Autre forme de la radioactivit induite</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4i">126</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Radioactivit induite volution lente</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4j">126</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Radioactivit induite sur des substances qui sjournent en dissolution avec le radium</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4k">127</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Dissmination des poussires radioactives et radioactivit induite du laboratoire</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4l">130</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Activation en dehors de l'action des substances radioactives</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4m">131</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Variations d'activit des corps radioactifs. Effets de dissolution</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4n">155</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Variations d'activit des sels de radium par la chauffe</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4o">139</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0">Interprtation thorique des causes de variation d'activit des sels radifres aprs dissolution et aprs chauffe</p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4p">144</a></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><i>Nature et cause des phnomnes de radioactivit</i></p></td> + <td class="tdrtop"><a href="#ch_4q">147</a></td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<p class="center">FIN DE LA TABLE DES MATIRES.</p> + +<hr class="small2" /> + +<p class="center">PARIS.—IMPRIMERIE GAUTHIER-VILLARS,<br /> +35119 Quai des Grands-Augustins, 55.</p> + +<hr class="small2" /> + +<table class="table2" summary="liste_livres" border="0" cellspacing="0"> + <colgroup span="2"> + <col width="500" /> + <col width="100" /> + </colgroup> + <tbody> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop">LIBRAIRIE GAUTHIER-VILLARS<br /><br /> + QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS, 55, A PARIS (6<sup>e</sup>).<br /> + ——————<br /><br /><br /></td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><b>BLONDLOT</b> (<b>R.</b>), Correspondant de l'Institut, Professeur l'Universit + de Nancy.—<b>Rayons N.</b> <i>Recueil des Communications faites l'Acadmie + des Sciences</i>, avec des <span class="smcap">Notes complmentaires</span> et une <span class="smcap">Instruction pour + la construction des crans phosphorescents</span>. In-16 (19 12) de <span class="smcap">VI</span>-75 + pages, avec 3 figures, 2 planches et un cran phosphorescent; 1904</p></td> + <td class="tdrtop">2 fr.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><b>BERTHELOT</b> (<b>M.</b>), Snateur, Secrtaire perptuel de l'Acadmie des + Sciences, Professeur au Collge de France.—<b>Les carbures d'hydrogne</b> + (<b>1851-1901</b>). <i>Recherches exprimentales.</i> Trois volumes grand in-8; + 1901, se vendant ensemble</p></td> + <td class="tdrtop">45 fr.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop3"><p class="hang"><span class="smcap">Tome I</span>: <i>L'Actylne: synthse + totale des carbures d'hydrogne.</i> Volume de <span class="smcap">X</span>-414 pages.</p></td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop3"><p class="hang"><span class="smcap">Tome II</span>: <i>Les Carbures pyrogns.—Sries diverses.</i> Volume de <span class="smcap">IV</span>-558 + pages.</p></td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop3"><p class="hang"><span class="smcap">Tome III</span>: <i>Combinaison des carbures d'hydrogne avec l'hydrogne, + l'oxygne, les lments de l'eau.</i> Volume de <span class="smcap">IV</span>-459 pages.</p></td> + <td> </td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><b>GUILLAUME</b> (<b>Ch.-Ed.</b>), Docteur s Sciences, Adjoint au Bureau + international des Poids et Mesures.—<b>Les Radiations nouvelles.</b>—<b>Les + Rayons X et la Photographie travers les corps opaques.</b> 2<sup>e</sup> dition. + In-8, avec 22 figures et 8 planches; 1897</p></td> + <td class="tdrtop">3 fr.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><b>HALLER</b> (<b>Albin</b>), Membre de l'Institut, Professeur la Facult des + Sciences de Paris, Rapporteur du Jury de la Classe 87 l'Exposition + universelle de 1900.—<b>Les industries chimiques et pharmaceutiques.</b> + Deux vol. gr. in-8 de <span class="smcap">XC</span>-405 et 445 pages avec 108 fig; 1903</p></td> + <td class="tdrtop">20 fr.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><b>LONDE</b> (<b>A.</b>), Directeur du Service photographique et radiographique la + Salptrire (Clinique des maladies du systme nerveux), Laurat de + l'Acadmie de Mdecine, de la Facult de Mdecine de Paris.—<b>Trait + pratique de Radiographie et de Radioscopie.</b> <i>Technique et applications + mdicales.</i> Grand in-8, avec 113 fig; 1898</p></td> + <td class="tdrtop">7 fr.</td> + </tr> + <tr> + <td class="tdltop2"><p class="hang" style="margin-top: 0"><b>MOISSONNIER</b> (<b>P.</b>), Pharmacien principal de l'Arme, Chef des + laboratoires des usines de Billancourt et du Service de l'Intendance + du Gouvernement militaire de Paris, ex-Secrtaire de la Commission de + l'aluminium au Ministre de la Guerre.—<b>L'aluminium. Ses proprits. + Ses applications.</b> <i>Historique. Minerais. Fabrication. Proprits. + Applications gnrales.</i> Grand in-8, avec 2 figures et un titre tir + sur aluminium; 1903</p></td> + <td class="tdrtop">7 fr. 50 c.</td> + </tr> + <tr> + <td colspan="2" class="tdctop" style="margin-top: 20px">35119 Paris.—Imprimerie <span class="smcap">GAUTHIER-VILLARS</span>, quai des Grands-Augustins, + 55.</td> + </tr> + </tbody> +</table> + +<hr class="small" /> + +<h2>NOTES</h2> + +<div class="footnotes"> + <div class="footnote"> + <p><a name="Footnote_1" id="Footnote_1" href="#FNanchor_1"><span class="label">[1]</span></a> <i>Revue gnrale des Sciences</i>, 30 janvier 1896.</p> + + <p><a name="Footnote_2" id="Footnote_2" href="#FNanchor_2"><span class="label">[2]</span></a> <i>Comptes rendus</i>, t. CXXII, p. 312.</p> + + <p><a name="Footnote_3" id="Footnote_3" href="#FNanchor_3"><span class="label">[3]</span></a> <i>Comptes rendus</i>, t. CXXII, p. 386.</p> + + <p><a name="Footnote_4" id="Footnote_4" href="#FNanchor_4"><span class="label">[4]</span></a> <i>Comptes rendus</i>, t. CXXII, p. 564.</p> + + <p><a name="Footnote_5" id="Footnote_5" href="#FNanchor_5"><span class="label">[5]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, 1896 (plusieurs Notes).</p> + + <p><a name="Footnote_6" id="Footnote_6" href="#FNanchor_6"><span class="label">[6]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, 1896 (plusieurs Notes).</p> + + <p><a name="Footnote_7" id="Footnote_7" href="#FNanchor_7"><span class="label">[7]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXVIII, p. 771.—<span class="smcap">Elster</span> et + <span class="smcap">Geitel</span>, <i>Beibl.</i>, t. XXI, p. 455.</p> + + <p><a name="Footnote_8" id="Footnote_8" href="#FNanchor_8"><span class="label">[8]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Revue gnrale des Sciences</i>, janvier 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_9" id="Footnote_9" href="#FNanchor_9"><span class="label">[9]</span></a> <span class="smcap">Schmidt</span>, <i>Wied. Ann.</i>, t. LXV, p. 141.</p> + + <p><a name="Footnote_10" id="Footnote_10" href="#FNanchor_10"><span class="label">[10]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, avril 1898.</p> + + <p><a name="Footnote_11" id="Footnote_11" href="#FNanchor_11"><span class="label">[11]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span> et M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 18 juillet + 1898.</p> + + <p><a name="Footnote_12" id="Footnote_12" href="#FNanchor_12"><span class="label">[12]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Phil. Mag.</i>, janvier 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_13" id="Footnote_13" href="#FNanchor_13"><span class="label">[13]</span></a> <span class="smcap">Sagnac</span>, <i>Comptes rendus</i>, 1897, 1898, 1899 (plusieurs + Notes).</p> + + <p><a name="Footnote_14" id="Footnote_14" href="#FNanchor_14"><span class="label">[14]</span></a> On arrive trs facilement ce rsultat en soutenant le + poids la main et en ne le laissant peser que progressivement sur le + plateau π, et cela de manire maintenir l'image de + l'lectromtre au zro. Avec un peu d'habitude on prend trs exactement + le tour de main ncessaire pour russir cette opration. Cette mthode + de mesure des faibles courants a t dcrite par M. J. Curie dans sa + thse.</p> + + <p><a name="Footnote_15" id="Footnote_15" href="#FNanchor_15"><span class="label">[15]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXIV, p. 800, + 1897.—<span class="smcap">Kelwin</span>, <span class="smcap">Beattie</span> et <span class="smcap">Smolan</span>, <i>Nature</i>, t. LVI, 1897.—<span class="smcap">Beattie</span> et + <span class="smcap">Smoluchowski</span>, <i>Phil. Mag.</i>, t. XLIII, p. 418.</p> + + <p><a name="Footnote_16" id="Footnote_16" href="#FNanchor_16"><span class="label">[16]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Phil. Mag.</i>, janvier, 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_17" id="Footnote_17" href="#FNanchor_17"><span class="label">[17]</span></a> <span class="smcap">Townsend</span>, <i>Phil. Mag.</i>, 1901, 6<sup>e</sup> srie, t. I, p. 198.</p> + + <p><a name="Footnote_18" id="Footnote_18" href="#FNanchor_18"><span class="label">[18]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, avril 1898.</p> + + <p><a name="Footnote_19" id="Footnote_19" href="#FNanchor_19"><span class="label">[19]</span></a> <span class="smcap">Owens</span>, <i>Phil. Mag.</i>, octobre 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_20" id="Footnote_20" href="#FNanchor_20"><span class="label">[20]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Phil. Mag.</i>, janvier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_21" id="Footnote_21" href="#FNanchor_21"><span class="label">[21]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXII, p. 1086.</p> + + <p><a name="Footnote_22" id="Footnote_22" href="#FNanchor_22"><span class="label">[22]</span></a> Je suis trs reconnaissante aux savants cits plus haut, + auxquels je dois des chantillons qui ont servi pour mon tude. Je + remercie galement M. Moissan qui a bien voulu donner pour cette tude + de l'uranium mtallique.</p> + + <p><a name="Footnote_23" id="Footnote_23" href="#FNanchor_23"><span class="label">[23]</span></a> <span class="smcap">Elster</span> et <span class="smcap">Geitel</span>, <i>Wied. Ann.</i>, 1890.</p> + + <p><a name="Footnote_24" id="Footnote_24" href="#FNanchor_24"><span class="label">[24]</span></a> <span class="smcap">Bloch</span>, <i>Socit de Physique</i>, 6 fvrier 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_25" id="Footnote_25" href="#FNanchor_25"><span class="label">[25]</span></a> <span class="smcap">Mac Lennan</span> et <span class="smcap">Burton</span>, <i>Phil. Mag.</i>, juin 1903.—<span class="smcap">Strutt</span>, + <i>Phil. Mag.</i>, juin 1903.—<span class="smcap">Lester Cooke</span>, <i>Phil. Mag.</i>, octobre 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_26" id="Footnote_26" href="#FNanchor_26"><span class="label">[26]</span></a> Plusieurs chantillons de minraux de la collection du + Musum ont t obligeamment mis ma disposition par M. Lacroix.</p> + + <p><a name="Footnote_27" id="Footnote_27" href="#FNanchor_27"><span class="label">[27]</span></a> La carnotite est un minerai de vanadate d'urane rcemment + dcouvert par Friedel et Cumenge.</p> + + <p><a name="Footnote_28" id="Footnote_28" href="#FNanchor_28"><span class="label">[28]</span></a> <span class="smcap">Debray</span>, <i>Ann. de Chim. et de Phys.</i>, 3<sup>e</sup> srie, t. LXI, p. + 445</p> + + <p><a name="Footnote_29" id="Footnote_29" href="#FNanchor_29"><span class="label">[29]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span> et M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, juillet + 1898.—<span class="smcap">P. Curie</span>, M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span> et <span class="smcap">G. Bmont</span>, <i>Comptes rendus</i>, dcembre + 1898.</p> + + <p><a name="Footnote_30" id="Footnote_30" href="#FNanchor_30"><span class="label">[30]</span></a> <span class="smcap">Debierne</span>, <i>Comptes rendus</i>, octobre 1899 et avril 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_31" id="Footnote_31" href="#FNanchor_31"><span class="label">[31]</span></a> Nous avons de nombreuses obligations envers tous ceux qui + nous sont venus en aide dans ce travail. Nous remercions bien + sincrement MM. Mascart et Michel Lvy pour leur appui bienveillant. + Grce l'intervention bienveillante de M. le professeur Suess, le + gouvernement autrichien a mis gracieusement notre disposition la + premire tonne de rsidu traite (provenant de l'usine de l'tat, + Joachimsthal, en Bohme). L'Acadmie des Sciences de Paris, la Socit + d'Encouragement pour l'Industrie nationale, un donateur anonyme, nous + ont fourni le moyen de traiter une certaine quantit de produit. Notre + ami, M. Debierne, a organis le traitement du minerai, qui a t + effectu dans l'usine de la Socit centrale de Produits chimiques. + Cette Socit a consenti effectuer le traitement sans y chercher de + bnfice. A tous nous adressons nos remerciments bien sincres. + + Plus rcemment, l'Institut de France a mis notre disposition une somme + de 20000<sup>fr</sup> pour l'extraction des matires radioactives. Grce cette + somme, nous avons pu mettre en train le traitement de 5<sup>t</sup> de minerai.</p> + + <p><a name="Footnote_32" id="Footnote_32" href="#FNanchor_32"><span class="label">[32]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Ber. deutsch. chem. Gesell.</i>, t. XXXIV, 1901, p. + 3775.—<span class="smcap">Hoffmann</span> et <span class="smcap">Strauss</span>, <i>Ber. deutsch. chem. Gesell.</i>, t. XXXIII, + 1900, p. 3126.</p> + + <p><a name="Footnote_33" id="Footnote_33" href="#FNanchor_33"><span class="label">[33]</span></a> Tout rcemment, nous avons eu la douleur de voir mourir ce + savant si distingu, alors qu'il poursuivait ses belles recherches sur + les terres rares et sur la spectroscopie, par des mthodes dont on ne + saurait trop admirer la perfection et la prcision. Nous conservons un + souvenir mu de la parfaite obligeance avec laquelle il avait consenti + prendre part notre travail.</p> + + <p><a name="Footnote_34" id="Footnote_34" href="#FNanchor_34"><span class="label">[34]</span></a> <span class="smcap">Demaray</span>, <i>Comptes rendus</i>, dcembre 1898, novembre 1899 + et juillet 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_35" id="Footnote_35" href="#FNanchor_35"><span class="label">[35]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Phys. Zeitschrift</i>, 15 septembre 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_36" id="Footnote_36" href="#FNanchor_36"><span class="label">[36]</span></a> <i>Berichte d. deutsch. chem. Gesell.</i>, juin 1902 et + dcembre 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_37" id="Footnote_37" href="#FNanchor_37"><span class="label">[37]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 13 novembre 1899, aot + 1900 et 21 juillet 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_38" id="Footnote_38" href="#FNanchor_38"><span class="label">[38]</span></a> <i>Socit de Physique</i>, 3 avril 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_39" id="Footnote_39" href="#FNanchor_39"><span class="label">[39]</span></a> En 1899, M. St. Meyer a annonc que le carbonate de baryum + radifre tait paramagntique (<i>Wied. Ann.</i>, t. LXVIII). Cependant M. + Meyer avait opr avec un produit trs peu riche en radium, et ne + contenant probablement que 1/1000 de sel de radium. Ce produit aurait d + se montrer diamagntique. Il est probable que ce corps contenait une + petite impuret ferrifre.</p> + + <p><a name="Footnote_40" id="Footnote_40" href="#FNanchor_40"><span class="label">[40]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Wied. Ann.</i>, 2 novembre 1899.—<span class="smcap">Meyer</span> et <span class="smcap">von + Schweidler</span>, <i>Acad. Anzeiger Wien</i>, 3 et 9 novembre 1899.—<span class="smcap">Becquerel</span>, + <i>Comptes rendus</i>, 11 dcembre 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_41" id="Footnote_41" href="#FNanchor_41"><span class="label">[41]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 8 janvier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_42" id="Footnote_42" href="#FNanchor_42"><span class="label">[42]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 8 janvier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_43" id="Footnote_43" href="#FNanchor_43"><span class="label">[43]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXX, p. 206, 372, 810.</p> + + <p><a name="Footnote_44" id="Footnote_44" href="#FNanchor_44"><span class="label">[44]</span></a> <i>Comptes rendus</i>, t. CXXI, p. 1130. <i>Annales de Chimie et + de Physique</i>, t. II, 1897.</p> + + <p><a name="Footnote_45" id="Footnote_45" href="#FNanchor_45"><span class="label">[45]</span></a> <span class="smcap">Lenard</span>, <i>Wied. Ann.</i>, t. LXIV, p. 279.</p> + + <p><a name="Footnote_46" id="Footnote_46" href="#FNanchor_46"><span class="label">[46]</span></a> M. et M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 5 mars 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_47" id="Footnote_47" href="#FNanchor_47"><span class="label">[47]</span></a> A vrai dire, dans ces expriences, on observe toujours une + dviation l'lectromtre, mais il est facile de se rendre compte que + ce dplacement est un effet de la force lectromotrice de contact qui + existe entre le plateau reli l'lectromtre et les conducteurs + voisins; cette force lectromotrice fait dvier l'lectromtre, grce + la conductibilit de l'air soumis au rayonnement du radium.</p> + + <p><a name="Footnote_48" id="Footnote_48" href="#FNanchor_48"><span class="label">[48]</span></a> Le dispositif du cylindre de Faraday n'est pas ncessaire, + mais il pourrait prsenter quelques avantages dans le cas o il se + produirait une forte diffusion des rayons par les parois frappes. On + pourrait esprer ainsi recueillir et utiliser ces rayons diffuss, s'il + y en a.</p> + + <p><a name="Footnote_49" id="Footnote_49" href="#FNanchor_49"><span class="label">[49]</span></a> L'enveloppe isolante doit tre parfaitement continue. + Toute fissure remplie d'air allant du conducteur intrieur jusqu' + l'enveloppe mtallique est une cause de courant d aux forces + lectromotrices de contact utilisant la conductibilit de l'air sous + l'action du radium.</p> + + <p><a name="Footnote_50" id="Footnote_50" href="#FNanchor_50"><span class="label">[50]</span></a> <span class="smcap">Dorn</span>, <i>Abh. Halle</i>, mars 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_51" id="Footnote_51" href="#FNanchor_51"><span class="label">[51]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXX, p. 819.</p> + + <p><a name="Footnote_52" id="Footnote_52" href="#FNanchor_52"><span class="label">[52]</span></a> <span class="smcap">Kaufmann</span>, <i>Nachrichten d. k. Gesell. d. Wiss. zu + Gœttingen</i>, 1901, Heft 2.</p> + + <p><a name="Footnote_53" id="Footnote_53" href="#FNanchor_53"><span class="label">[53]</span></a> <span class="smcap">Thomson</span>, <i>Phil. Mag.</i>, t. XLVI, 1898.—<span class="smcap">Townsend</span>, <i>Phil. + Trans.</i>, t. CXCV, 1901.</p> + + <p><a name="Footnote_54" id="Footnote_54" href="#FNanchor_54"><span class="label">[54]</span></a> <span class="smcap">Abraham</span>, <i>Nachrichten d. k. Gesell. d. Wiss. zu + Gœttingen</i>, 1902, Heft 1.</p> + + <p><a name="Footnote_55" id="Footnote_55" href="#FNanchor_55"><span class="label">[55]</span></a> Quelques dveloppements sur cette question ainsi qu'une + tude trs complte des centres matriels chargs (lectrons ou + corpuscules) et les rfrences des travaux relatifs se trouvent dans la + Thse de M. Langevin.</p> + + <p><a name="Footnote_56" id="Footnote_56" href="#FNanchor_56"><span class="label">[56]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Physik. Zeitschrift</i>, 15 janvier 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_57" id="Footnote_57" href="#FNanchor_57"><span class="label">[57]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i> des 26 janvier et 16 fvrier + 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_58" id="Footnote_58" href="#FNanchor_58"><span class="label">[58]</span></a> <span class="smcap">Des Coudres</span>, <i>Physik. Zeitschrift.</i>, 1<sup>er</sup> juin 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_59" id="Footnote_59" href="#FNanchor_59"><span class="label">[59]</span></a> <span class="smcap">Villard</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXX, p. 1010.</p> + + <p><a name="Footnote_60" id="Footnote_60" href="#FNanchor_60"><span class="label">[60]</span></a> <span class="smcap">Des Coudres</span>, <i>Physik. Zeitschrift</i>, novembre 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_61" id="Footnote_61" href="#FNanchor_61"><span class="label">[61]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, avril 1898.</p> + + <p><a name="Footnote_62" id="Footnote_62" href="#FNanchor_62"><span class="label">[62]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Phil. Mag.</i>, janvier 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_63" id="Footnote_63" href="#FNanchor_63"><span class="label">[63]</span></a> <span class="smcap">Owens</span>, <i>Phil. Mag.</i>, octobre 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_64" id="Footnote_64" href="#FNanchor_64"><span class="label">[64]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Rapports au Congrs de Physique</i>, 1900.—<span class="smcap">Meyer</span> + et von <span class="smcap">Schweidler</span>, <i>Comptes rendus de l'Acad. de Vienne</i>, mars 1900 + (<i>Physik. Zeitschrift</i>, t. I, p. 209).</p> + + <p><a name="Footnote_65" id="Footnote_65" href="#FNanchor_65"><span class="label">[65]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXX, p. 979 et 1154.</p> + + <p><a name="Footnote_66" id="Footnote_66" href="#FNanchor_66"><span class="label">[66]</span></a> M. et M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Rapports au Congrs</i> 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_67" id="Footnote_67" href="#FNanchor_67"><span class="label">[67]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Phil. Mag.</i>, juillet 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_68" id="Footnote_68" href="#FNanchor_68"><span class="label">[68]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 8 janvier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_69" id="Footnote_69" href="#FNanchor_69"><span class="label">[69]</span></a> <span class="smcap">Meyer</span> et von <span class="smcap">Schweidler</span>, <i>Physik. Zeitschrift</i>, t. I, p. + 209.</p> + + <p><a name="Footnote_70" id="Footnote_70" href="#FNanchor_70"><span class="label">[70]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 8 janvier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_71" id="Footnote_71" href="#FNanchor_71"><span class="label">[71]</span></a> <i>Chem. News</i>, 3 avril 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_72" id="Footnote_72" href="#FNanchor_72"><span class="label">[72]</span></a> <span class="smcap">Des Coudres</span>, <i>Physik. Zeitschrift</i>, novembre 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_73" id="Footnote_73" href="#FNanchor_73"><span class="label">[73]</span></a> <span class="smcap">Sagnac</span>, <i>Thse de doctorat</i>.—<span class="smcap">Curie</span> et <span class="smcap">Sagnac</span>, <i>Comptes + rendus</i>, avril 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_74" id="Footnote_74" href="#FNanchor_74"><span class="label">[74]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Rapports au Congrs de Physique</i>, 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_75" id="Footnote_75" href="#FNanchor_75"><span class="label">[75]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span>, <i>Comptes rendus de l'Acadmie des Sciences</i>, 17 + fvrier 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_76" id="Footnote_76" href="#FNanchor_76"><span class="label">[76]</span></a> <span class="smcap">Lord Kelwin</span>, <span class="smcap">Beattie</span> et <span class="smcap">Smolan</span>, <i>Nature</i>, 1897.</p> + + <p><a name="Footnote_77" id="Footnote_77" href="#FNanchor_77"><span class="label">[77]</span></a> <span class="smcap">Perrin</span>, <i>Thse de doctorat</i>.</p> + + <p><a name="Footnote_78" id="Footnote_78" href="#FNanchor_78"><span class="label">[78]</span></a> <span class="smcap">Paulsen</span>, <i>Rapports au Congrs de Physique</i>, + 1900.—<span class="smcap">Witkowski</span>, <i>Bulletin de l'Acadmie des Sciences de Cracovie</i>, + janvier 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_79" id="Footnote_79" href="#FNanchor_79"><span class="label">[79]</span></a> <span class="smcap">Bary</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXX, 1900, p. 776.</p> + + <p><a name="Footnote_80" id="Footnote_80" href="#FNanchor_80"><span class="label">[80]</span></a> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Soc. de Physique</i>, 3 mars 1899.—<span class="smcap">Giesel</span>, <i>Wied. + Ann.</i>, t. LXIX, p. 91.</p> + + <p><a name="Footnote_81" id="Footnote_81" href="#FNanchor_81"><span class="label">[81]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Wied. Ann.</i>, t. LXIX, p. 91.</p> + + <p><a name="Footnote_82" id="Footnote_82" href="#FNanchor_82"><span class="label">[82]</span></a> <span class="smcap">Curie</span> et <span class="smcap">Laborde</span>, <i>Comptes rendus</i>, 16 mars 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_83" id="Footnote_83" href="#FNanchor_83"><span class="label">[83]</span></a> M. et M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, t. CXXIX, novembre + 1899, p. 823.</p> + + <p><a name="Footnote_84" id="Footnote_84" href="#FNanchor_84"><span class="label">[84]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Soc. de Phys. allemande</i>, janvier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_85" id="Footnote_85" href="#FNanchor_85"><span class="label">[85]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Ber.</i>, 1903, p. 347.—<span class="smcap">Ramsay</span> et <span class="smcap">Soddy</span>, <i>Phys. + Zeitschr.</i>, 15 septembre 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_86" id="Footnote_86" href="#FNanchor_86"><span class="label">[86]</span></a> <span class="smcap">Ramsay</span> et <span class="smcap">Soddy</span>, <i>loc. cit.</i></p> + + <p><a name="Footnote_87" id="Footnote_87" href="#FNanchor_87"><span class="label">[87]</span></a> <span class="smcap">Becquerel</span>, <i>Rapports au Congrs de Physique</i>, 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_88" id="Footnote_88" href="#FNanchor_88"><span class="label">[88]</span></a> <span class="smcap">Walkhoff</span>, <i>Phot. Rundschau</i>, octobre 1900.—<span class="smcap">Giesel</span>, + <i>Berichte d. deutsch. chem. Gesell.</i>, t. XXIII.—<span class="smcap">Becquerel</span> et <span class="smcap">Curie</span>, + <i>Comptes rendus</i>, t. CXXXII, p. 1289.</p> + + <p><a name="Footnote_89" id="Footnote_89" href="#FNanchor_89"><span class="label">[89]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Naturforscherrersammlung</i>, Mnchen, 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_90" id="Footnote_90" href="#FNanchor_90"><span class="label">[90]</span></a> <span class="smcap">Himstedt</span> et <span class="smcap">Nagel</span>, <i>Ann. der Physik</i>, t. IV, 1901.</p> + + <p><a name="Footnote_91" id="Footnote_91" href="#FNanchor_91"><span class="label">[91]</span></a> <span class="smcap">Aschkinass</span> et <span class="smcap">Caspari</span>, <i>Ann. der Physik</i>, t. VI, 1901, p. + 570.</p> + + <p><a name="Footnote_92" id="Footnote_92" href="#FNanchor_92"><span class="label">[92]</span></a> <span class="smcap">Danysz</span>, <i>Comptes rendus</i>, 16 fvrier 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_93" id="Footnote_93" href="#FNanchor_93"><span class="label">[93]</span></a> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Socit de Physique</i>, 2 mars 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_94" id="Footnote_94" href="#FNanchor_94"><span class="label">[94]</span></a> M. et M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 6 novembre 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_95" id="Footnote_95" href="#FNanchor_95"><span class="label">[95]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Phil. Mag.</i>, janvier et fvrier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_96" id="Footnote_96" href="#FNanchor_96"><span class="label">[96]</span></a> <span class="smcap">Dorn</span>, <i>Abh. Naturforsch. Gesell. Halle</i>, juin 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_97" id="Footnote_97" href="#FNanchor_97"><span class="label">[97]</span></a> <span class="smcap">Debierne</span>, <i>Comptes rendus</i>, 30 juillet 1900; 16 fvrier + 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_98" id="Footnote_98" href="#FNanchor_98"><span class="label">[98]</span></a> <span class="smcap">Curie</span> et <span class="smcap">Debierne</span>, <i>Comptes rendus</i>, 4 mars 1901.</p> + + <p><a name="Footnote_99" id="Footnote_99" href="#FNanchor_99"><span class="label">[99]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span> et M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Rapports au Congrs de + Physique</i>, 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_100" id="Footnote_100" href="#FNanchor_100"><span class="label">[100]</span></a> <span class="smcap">Curie</span> et <span class="smcap">Danne</span>, <i>Comptes rendus</i>, 9 fvrier 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_101" id="Footnote_101" href="#FNanchor_101"><span class="label">[101]</span></a> <span class="smcap">Debierne</span>, <i>Comptes rendus</i>, 16 fvrier 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_102" id="Footnote_102" href="#FNanchor_102"><span class="label">[102]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span>, <i>Phil. Mag.</i>, fvrier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_103" id="Footnote_103" href="#FNanchor_103"><span class="label">[103]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 17 novembre 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_104" id="Footnote_104" href="#FNanchor_104"><span class="label">[104]</span></a> <span class="smcap">Elster</span> et <span class="smcap">Geitel</span>, <i>Physik. Zeitschrift</i>, 15 septembre + 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_105" id="Footnote_105" href="#FNanchor_105"><span class="label">[105]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span> et <span class="smcap">J. Danne</span>, <i>Comptes rendus</i>, 2 juin 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_106" id="Footnote_106" href="#FNanchor_106"><span class="label">[106]</span></a> <span class="smcap">P. Curie</span> et <span class="smcap">J. Danne</span>, <i>Comptes rendus</i>, 2 juin 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_107" id="Footnote_107" href="#FNanchor_107"><span class="label">[107]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span> et <span class="smcap">Soddy</span>, <i>Phil. Mag.</i>, mai 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_108" id="Footnote_108" href="#FNanchor_108"><span class="label">[108]</span></a> <span class="smcap">Ramsay</span> et <span class="smcap">Soddy</span>, <i>Physikalische Zeitschrift</i>, 15 + septembre 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_109" id="Footnote_109" href="#FNanchor_109"><span class="label">[109]</span></a> <i>Phil. Mag.</i>, 1902, p. 580; 1903, p. 457.</p> + + <p><a name="Footnote_110" id="Footnote_110" href="#FNanchor_110"><span class="label">[110]</span></a> <span class="smcap">Curie</span> et <span class="smcap">Debierne</span>, <i>Comptes rendus</i>, 29 juillet 1901.</p> + + <p><a name="Footnote_111" id="Footnote_111" href="#FNanchor_111"><span class="label">[111]</span></a> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Comptes rendus</i>, 26 janvier 1903.</p> + + <p><a name="Footnote_112" id="Footnote_112" href="#FNanchor_112"><span class="label">[112]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Socit de Physique de Berlin</i>, janvier 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_113" id="Footnote_113" href="#FNanchor_113"><span class="label">[113]</span></a> <span class="smcap">Debierne</span>, <i>Comptes rendus</i>, juillet 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_114" id="Footnote_114" href="#FNanchor_114"><span class="label">[114]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span> et <span class="smcap">Soddy</span>, <i>Zeitschr. fr physik. Chemie.</i>, t. + XLII, 1902, p. 81.</p> + + <p><a name="Footnote_115" id="Footnote_115" href="#FNanchor_115"><span class="label">[115]</span></a> <span class="smcap">Villard</span>, <i>Socit de Physique</i>, juillet 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_116" id="Footnote_116" href="#FNanchor_116"><span class="label">[116]</span></a> <span class="smcap">Mac Lennan</span>, <i>Phil. Mag.</i>, fvrier 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_117" id="Footnote_117" href="#FNanchor_117"><span class="label">[117]</span></a> <span class="smcap">Giesel</span>, <i>Wied. Ann.</i>, t. LXIX, p. 91.</p> + + <p><a name="Footnote_118" id="Footnote_118" href="#FNanchor_118"><span class="label">[118]</span></a> <span class="smcap">Sagnac</span>, <i>Thse de doctorat</i>.—<span class="smcap">Curie</span> et <span class="smcap">Sagnac</span>, <i>Comptes + rendus</i>, avril 1900.</p> + + <p><a name="Footnote_119" id="Footnote_119" href="#FNanchor_119"><span class="label">[119]</span></a> <span class="smcap">Heydweiller</span>, <i>Physik. Zeitschr.</i>, octobre 1902.</p> + + <p><a name="Footnote_120" id="Footnote_120" href="#FNanchor_120"><span class="label">[120]</span></a> M<sup>me</sup> <span class="smcap">Curie</span>, <i>Revue gnrale des Sciences</i>, 30 janvier + 1899.</p> + + <p><a name="Footnote_121" id="Footnote_121" href="#FNanchor_121"><span class="label">[121]</span></a> <span class="smcap">Rutherford</span> et <span class="smcap">Soddy</span>, <i>Phil. Mag.</i>, mai 1903.</p> + </div> +</div> + +<h2>Au lecteur</h2> + +<div class="tnote"><a name="note" id="note"></a> + + <p>Cette version numrise reproduit dans son intgralit la version + originale.</p> + + <p>L'orthographe a t conserve. Seules les erreurs de typographie manifestes + ont t corriges.</p> + + <p>La ponctuation n'a pas t modifie hormis quelques corrections + mineures.</p> +</div> + +<hr class="full" /> + +<p>***END OF THE PROJECT GUTENBERG EBOOK RECHERCHES SUR LES SUBSTANCES RADIOACTIVES***</p> +<p>******* This file should be named 43233-h.txt or 43233-h.zip *******</p> +<p>This and all associated files of various formats will be found in:<br /> +<a href="http://www.gutenberg.org/dirs/4/3/2/3/43233">http://www.gutenberg.org/4/3/2/3/43233</a></p> +<p> +Updated editions will replace the previous one--the old editions +will be renamed.</p> + +<p> +Creating the works from public domain print editions means that no +one owns a United States copyright in these works, so the Foundation +(and you!) can copy and distribute it in the United States without +permission and without paying copyright royalties. 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By reading or using any part of this Project Gutenberg-tm +electronic work, you indicate that you have read, understand, agree to +and accept all the terms of this license and intellectual property +(trademark/copyright) agreement. If you do not agree to abide by all +the terms of this agreement, you must cease using and return or destroy +all copies of Project Gutenberg-tm electronic works in your possession. +If you paid a fee for obtaining a copy of or access to a Project +Gutenberg-tm electronic work and you do not agree to be bound by the +terms of this agreement, you may obtain a refund from the person or +entity to whom you paid the fee as set forth in paragraph 1.E.8.</p> + +<p>1.B. "Project Gutenberg" is a registered trademark. It may only be +used on or associated in any way with an electronic work by people who +agree to be bound by the terms of this agreement. 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You may charge a reasonable fee for copies of or providing +access to or distributing Project Gutenberg-tm electronic works provided +that</p> + +<ul> +<li>You pay a royalty fee of 20% of the gross profits you derive from + the use of Project Gutenberg-tm works calculated using the method + you already use to calculate your applicable taxes. The fee is + owed to the owner of the Project Gutenberg-tm trademark, but he + has agreed to donate royalties under this paragraph to the + Project Gutenberg Literary Archive Foundation. Royalty payments + must be paid within 60 days following each date on which you + prepare (or are legally required to prepare) your periodic tax + returns. 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LIMITED RIGHT OF REPLACEMENT OR REFUND - If you discover a +defect in this electronic work within 90 days of receiving it, you can +receive a refund of the money (if any) you paid for it by sending a +written explanation to the person you received the work from. If you +received the work on a physical medium, you must return the medium with +your written explanation. The person or entity that provided you with +the defective work may elect to provide a replacement copy in lieu of a +refund. If you received the work electronically, the person or entity +providing it to you may choose to give you a second opportunity to +receive the work electronically in lieu of a refund. If the second copy +is also defective, you may demand a refund in writing without further +opportunities to fix the problem.</p> + +<p>1.F.4. Except for the limited right of replacement or refund set forth +in paragraph 1.F.3, this work is provided to you 'AS-IS', WITH NO OTHER +WARRANTIES OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO +WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR ANY PURPOSE.</p> + +<p>1.F.5. Some states do not allow disclaimers of certain implied +warranties or the exclusion or limitation of certain types of damages. +If any disclaimer or limitation set forth in this agreement violates the +law of the state applicable to this agreement, the agreement shall be +interpreted to make the maximum disclaimer or limitation permitted by +the applicable state law. The invalidity or unenforceability of any +provision of this agreement shall not void the remaining provisions.</p> + +<p>1.F.6. INDEMNITY - You agree to indemnify and hold the Foundation, the +trademark owner, any agent or employee of the Foundation, anyone +providing copies of Project Gutenberg-tm electronic works in accordance +with this agreement, and any volunteers associated with the production, +promotion and distribution of Project Gutenberg-tm electronic works, +harmless from all liability, costs and expenses, including legal fees, +that arise directly or indirectly from any of the following which you do +or cause to occur: (a) distribution of this or any Project Gutenberg-tm +work, (b) alteration, modification, or additions or deletions to any +Project Gutenberg-tm work, and (c) any Defect you cause.</p> + +<h3>Section 2. Information about the Mission of Project Gutenberg-tm</h3> + +<p>Project Gutenberg-tm is synonymous with the free distribution of +electronic works in formats readable by the widest variety of computers +including obsolete, old, middle-aged and new computers. It exists +because of the efforts of hundreds of volunteers and donations from +people in all walks of life.</p> + +<p>Volunteers and financial support to provide volunteers with the +assistance they need are critical to reaching Project Gutenberg-tm's +goals and ensuring that the Project Gutenberg-tm collection will +remain freely available for generations to come. In 2001, the Project +Gutenberg Literary Archive Foundation was created to provide a secure +and permanent future for Project Gutenberg-tm and future generations. +To learn more about the Project Gutenberg Literary Archive Foundation +and how your efforts and donations can help, see Sections 3 and 4 and +the Foundation information page at <a +href="http://www.gutenberg.org">www.gutenberg.org</a></p> + +<h3>Section 3. Information about the Project Gutenberg Literary Archive +Foundation</h3> + +<p>The Project Gutenberg Literary Archive Foundation is a non profit +501(c)(3) educational corporation organized under the laws of the +state of Mississippi and granted tax exempt status by the Internal +Revenue Service. The Foundation's EIN or federal tax identification +number is 64-6221541. Contributions to the Project Gutenberg +Literary Archive Foundation are tax deductible to the full extent +permitted by U.S. federal laws and your state's laws.</p> + +<p>The Foundation's principal office is located at 4557 Melan Dr. S. +Fairbanks, AK, 99712., but its volunteers and employees are scattered +throughout numerous locations. Its business office is located at 809 +North 1500 West, Salt Lake City, UT 84116, (801) 596-1887. Email +contact links and up to date contact information can be found at the +Foundation's web site and official page at <a +href="http://www.gutenberg.org/contact">www.gutenberg.org/contact</a></p> + +<p>For additional contact information:<br /> + Dr. Gregory B. Newby<br /> + Chief Executive and Director<br /> + gbnewby@pglaf.org</p> + +<h3>Section 4. Information about Donations to the Project Gutenberg +Literary Archive Foundation</h3> + +<p>Project Gutenberg-tm depends upon and cannot survive without wide +spread public support and donations to carry out its mission of +increasing the number of public domain and licensed works that can be +freely distributed in machine readable form accessible by the widest +array of equipment including outdated equipment. Many small donations +($1 to $5,000) are particularly important to maintaining tax exempt +status with the IRS.</p> + +<p>The Foundation is committed to complying with the laws regulating +charities and charitable donations in all 50 states of the United +States. Compliance requirements are not uniform and it takes a +considerable effort, much paperwork and many fees to meet and keep up +with these requirements. We do not solicit donations in locations +where we have not received written confirmation of compliance. To +SEND DONATIONS or determine the status of compliance for any +particular state visit <a +href="http://www.gutenberg.org/donate">www.gutenberg.org/donate</a></p> + +<p>While we cannot and do not solicit contributions from states where we +have not met the solicitation requirements, we know of no prohibition +against accepting unsolicited donations from donors in such states who +approach us with offers to donate.</p> + +<p>International donations are gratefully accepted, but we cannot make +any statements concerning tax treatment of donations received from +outside the United States. U.S. laws alone swamp our small staff.</p> + +<p>Please check the Project Gutenberg Web pages for current donation +methods and addresses. Donations are accepted in a number of other +ways including checks, online payments and credit card donations. +To donate, please visit: <a +href="http://www.gutenberg.org/donate">www.gutenberg.org/donate</a></p> + +<h3>Section 5. General Information About Project Gutenberg-tm electronic +works.</h3> + +<p>Professor Michael S. Hart was the originator of the Project Gutenberg-tm +concept of a library of electronic works that could be freely shared +with anyone. For forty years, he produced and distributed Project +Gutenberg-tm eBooks with only a loose network of volunteer support.</p> + +<p>Project Gutenberg-tm eBooks are often created from several printed +editions, all of which are confirmed as Public Domain in the U.S. +unless a copyright notice is included. Thus, we do not necessarily +keep eBooks in compliance with any particular paper edition.</p> + +<p>Most people start at our Web site which has the main PG search facility: +<a href="http://www.gutenberg.org">www.gutenberg.org</a></p> + +<p>This Web site includes information about Project Gutenberg-tm, +including how to make donations to the Project Gutenberg Literary +Archive Foundation, how to help produce our new eBooks, and how to +subscribe to our email newsletter to hear about new eBooks.</p> + +</body> +</html> diff --git a/43233-h/images/accolade-01.jpg b/43233-h/images/accolade-01.jpg Binary files differnew file mode 100644 index 0000000..d9aaa5a --- /dev/null +++ b/43233-h/images/accolade-01.jpg diff --git a/43233-h/images/accolade-02.jpg b/43233-h/images/accolade-02.jpg Binary files differnew file mode 100644 index 0000000..24f4325 --- /dev/null +++ b/43233-h/images/accolade-02.jpg diff --git a/43233-h/images/accolade-03.jpg b/43233-h/images/accolade-03.jpg Binary files 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