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suivants, les teneurs indiquées dans le tableau étant exprimées
en gr. pour 100 gr. de matière fraîche :
Plantes Cendres K Rb Ra Salicorne herbacée... 6,48 0,3337 0,000.125 10,37.10 13 Orge (graines)........ 2,64 0,3712 0,000.026 10,58.10813
Essayons alors d'évaluer approximativement le nombre de particules 8 émises individuellement par ces trois éléments lorsqu'ils se trouvent coexister dans les proportions ci-dessus.
En ce qui concerne le potassium, les estimations relatives au nombre d’électrons émis par gr. et par seconde sont très variables suivant les auteurs. ZWAARDEMAKER (114), qui calcule le nombre de particules B irradiées par le corps humain, adopte 2.000, tandis que M. SroKkLasA (96,98) qui fait un calcul analogue pour le corps humain et pour la betterave évalue à 460 le nombre de particules par gramme de potassium et par seconde. Ces nombres, dont nous ignorons l’origine expérimentale, très différents déjà l’un de l’autre, sont en désaccord profond avec celui que M. MUHLHOFF (72) obtient en 1930 par une numération directe au tube compteur d’électrons. Nous adopterons ici le nombre de MUHLHOFF qui par son origine inspire toute confiance, c’est-àdire 620 par minute et par gr. d’élément.
Comme on le sait, le rayonnement du rubidium est plus intense que celui du potassium. Le rapport des activités de ces deux éléments a été évalué à différentes reprises : ici encore les nombres obtenus sont extrêmement variables d’un auteur à l’autre. Il nous paraît logique d’adopter le nombre enregistré par MUHLHOFF lui-même, à savoir que 1 gr. de Rb émet par minute 8.800 particules £.
Enfin RUTHERFORD (1) évalue à 5,3.10-10 le nombre de ces particules émises en 1 seconde par le dépôt actif du radium en équilibre avec 1 gr. de cet élément.
En prenant ces divers chiffres pour base du calcul nous pouvons établir le tableau suivant dans lequel nous indiquons pour chaque élément, le nombre de particules 8 émises par minute par 100 gr. de matière fraîche ou par gramme de cendres
(1) Cité par Mme Curir, Traité de Radioactivité, t. II, p. 31, 1910.
Nombre de particules 8 émises par minute Plantes = = par pre. matière par gramme de cendres K Rb Ra K Rb Ra Salicorne herbacée....| 207 1,1 353 32 0,17 0,5 OrSer(graines) 2" 230 023115 3,3 87 0,1 12
Il faut évidemment tenir compte, dans l'évaluation définitive, de l’absorption spécifique de ces rayonnements par la matière ionisante elle-même, et tout particulièrement du fait que le rayonnement du rubidium est très peu pénétrant.
On se rend compte dès à présent par ce calcul approximatif de l'influence prépondérante du potassium dans l’émission du faible rayonnement que nous nous proposons de détecter. Il apparaît même déjà que, très probablement, le potassium est le seul élément dont il nous sera possible de déceler la présence en opérant d’ailleurs sur les cendres des végétaux, car avec les tissus vivants il est à craindre, comme nous allons l’expliquer, que nous soyons au-dessous de la limite de sensibilité des appa-
reils de mesure.
Bien entendu, le problème de la Radioactivité des êtres vivants examiné sous l’aspect que nous venons de préciser se trouve considérablement restreint. Comme nous l’avons déjà remarqué, il n’est plus question alors de la Bioradioactivité proprement dite au sens où nous l’avons définie. Aussi n’est-il plus nécessaire, lorsqu'on se propose de détecter leur rayonnement ionisant, que les végétaux et les animaux sur lesquels on expérimente soient à l’état vivant : leur radioactivité, si elle est déelable, doit subsister lorsque leurs tissus sont morts.
Précisément cette particularité va nous permettre d’aborder le problème avec quelques chances de succès. En effet, la difficulté expérimentale, lorsqu'on veut mettre en évidence l’existence d’une telle radioactivité, réside dans le fait que le rayonnement ionisant à mesurer est très peu intense. Comïne nous venons de le montrer sur deux exemples précis, les tissus frais émettent un très petit nombre de particules £ dont une fraction importante sera nécessairement absorbée par les tissus eux-mêmes
étant donné que les éléments actifs y sont fortement disséminés. D'autre part il n’est guère possible, avec les appareils de mesure très sensibles que nous avons utilisés, de mettre en expérience, sous une épaisseur obligatoirement faible pour diminuer cette absorption, une quantité importante de tissus vivants. Dans la nécessité où l’on se trouve de travailler avec une petite quantité de matière, il est donc indispensable de concentrer au maximum les éléments actifs. .
Ces remarques nous ont tout naturellament imposé la marche à suivre dans les essais que nous avons entrepris. Tout d’abord, comme le potassium dont on peut espérer manifester le plus aisément la présence par la détection de ses effets ionisants est réparti en proportion plus grande chez les végétaux que chez les animaux, nous avons adopté les végétaux comme matériel d'expérience. Nous avons réalisé la concentration en éléments radioactifs par la combustion des plantes, à température aussi basse que possible pour ne pas éliminer les sels de potassium volatilisables, de façon à obtenir les cendres totales ou cendres grises. Nous avons alors mesuré la faible radioactivité de ces cendres. É
On pourra objecter que le problème envisagé sous cet angle n’a qu’un intérêt limité. Il peut en effet paraître évident à priori que les cendres totales des tissus vivants émettent sans aucun doute un rayonnement, dû précisément à la présence du potassium. Par exemple ZWAARDEMAKER (115) écrit : « Il est entendu que les cendres riches en potassium, sans radium, rayonnent faiblement ». Quant à nous, dans le domaine expérimental, une telle affirmation ne nous suffit pas. Il nous paraît nécessaire de la soumettre au contrôle de l’expérience, qui d’ailleurs n’est pas aussi aisé qu'on serait tenté de le croire. Nous en voulons seulement pour preuve les échecs que M. L. PErri (83) et M. Vac- CARI (103) ont subis à vouloir l’exercer, au cours des expériences dont nous avons précédemment signalé l’objet. En particulier, comme VACCARI utilise une quantité de cendres de l’ordre de grandeur de celle qui nous a donné des résultats très positifs, nous-pensons que Son insuccès tient à ce que son appareil de mesure, qui n’est pas précisé, manquait de sensibilité.
Dans nos essais, nous avons adopté l’électromètre à fil du type Pohl qui, selon l’avis autorisé de Mme P. CURIE devait très
probablement convenir pour ce genre d’études. Disons tout &e suite que, dans les conditions expérimentales où nous utilisons cet appareil, ces prévisions se sont trouvées pleinement confirmées en ce qui concerne la mesure de l’activité des cendres totales.
Dans un second stade de notre étude, nous avons mis en expérience des végétaux à l’état sec. Nous avons obtenu également dans cette voie quelques résultats très satisfaisants. Mais nous nous trouvions ici à la limite de sensibilité de l’électromètre de mesure. Nous avons eu alors l’idée de mettre à profit les perfectionnements récents apportés dans la technique des tubescompteurs d'électrons pour confirmer d’abord nos résultats relatifs à la radioactivité des cendres totales et de la matière à l’état sec, et pour aborder enfin, dans un dernier stade de nos expériences, le problème de la Bioradioactivité proprement dite par des essais sur la matière vivante elle-même.
Remarquons aussi que le lessivage des cendres totales nous a permis de concentrer encore le potassium et le rubidium dans l’extrait sec de la partie soluble et de séparer en même temps dans les cendres blanches résiduelles les éléments lourds radioactifs. Nous verrons dans la suite comment, s’il ne nous a pas été possible de déceler la présence du rubidium dans l’extrait sec, nous avons réussi à situer par la détection de leur rayonnement au tube-compteur les éléments fortement actifs dans la partie insoluble des cendres.
Le procédé d'étude que nous avons adopté nous donne donc le moyen de resserrer de proche en proche le domaine de sensibilité des appareils de mesure et d'envisager l’espoir de résoudre le problème de la Bioradioactivité dans toute son ampleur lorsque la sensibilité prévue sera atteinte. Car, il est important de le souligner ici, la conception selon laquelle le potassium est responsable de la radioactivité des êtres vivants n’excluc pas à priori l'existence de la Bioradioactivité proprement dite. Pour établir s’il faut faire appel à une intervention quelconque de la vie dans l'émission d’un rayonnement ionisant, il suffira comme le suggère M. Paul BECQUEREL (8,9) lorsque nous saurons mesurer la très faible radioactivité des organismes vivants de la comparer à celle qu'ils émettent après leur mort « leurs poids restant constant ».
Notes
L'exposé du présent travail comprend deux parties.
Dans la première partie nous avons analysé les nombreux travaux contradictoires qui ont été consacrés à la recherche de l'existence de la Bioradioactivité et dont nous n’avons indiqué dans ce qui précède que les résultats généraux. Cette recherche a été abordée par la méthode directe inspirée du travail initial de TOMMASINA qui, ainsi que nous l’avons précisé, s'intéresse à la détection du rayonnement ionisant émis par les végétaux et les animaux. Puis s’est développée une méthode indirecte qui ne se rattache que d’assez loin au problème qui nous occupe. Cette méthode consiste en effet à doser dans les tissus des êtres vivants les éléments fortement radioactifs qu’ils ont normalement absorbés. Si nous avons songé à l’exposer ici, c’est qu’il nous a été donné de rencontrer maintes fois (95, 96, 97, 98) des assertions de ce genre, sous la signature de M. SToKLASsA. « De nos recherches il découle clairement qu’une Bioradioactivité est présente assurément dans les organes des plantes. Par des mesures exactes, nous avons trouvé que les plantes qui ont été arrosées avec une eau radioactive manifestent nettement une radioactivité, et aussi que celles qui poussent en liberté sont radioactives. Nous avons étudié, pendant la floraison, la composition de la sève, des fleurs et des tissus minéraux, ainsi que la radioactivité chez Betula alba et Acer platanoïdes. »
Après avoir indiqué la teneur en radium d’un litre de sève M. SrokLAsA poursuit. « Comme on le voit, la sève manifeste une radioactivité sensible. » Plus loin, on note dans le même ordre J’idées : « Nous avons constaté une Bioradioactivité chez les plantes qui ont poussé près de Joachimsthal » (95).
Du fait donc que la teneur des tissus végétaux en éléments radioactifs a été mesurée, il semblerait que le problème de la Bioradioactivité a été résolu. Tel n’est point notre avis. Mais, bien qu’il y ait là, à n’en pas douter, deux problèmes distincts, nous avons tenu à développer successivement les résultats obtenus par l’une et l’autre méthodes de recherche. La connaissance de la teneur en radium des êtres vivants nous intéresse d’ailleurs tout particulièrement ici, de par la façon même dont nous avons conçu l’étude de leur radioactivité.
A la suite de cette étude, nous abordons enfin, dans la deu-
xième partie, l'exposé de nos travaux personnels, dont une courte conclusion nous permettra de dégager les résultats.
Ce travail a été effectué au Laboratoire de Chimie Biologique de la Faculté des Sciences de Paris, à l’Institut PASTEUR.
Je tiens à adresser à M. Gabriel BERTRAND, Directeur du Laboratoire, Membre de l’Institut, sous l’autorité duquel ce travail a été poursuivi, en même temps que l’expression de ma très vive admiration, l’assurance de ma profonde gratitude et mes remerciements pour l'intérêt et l’aide constants qu’il a bien voulu me témoigner.
A tous les travailleurs du Laboratoire je dis ma cordiale
sympathie.
A l’origine de ce travail, Mme Pierre CURIE avait bien voulu s'intéresser à mes recherches et me donner accès dans son Laboratoire pour le choix d’un électromètre sensible. Je me permets d'adresser ici un hommage ému à sa mémoire.
A Mme I. CURIE-JoLioT et à M. F. Jorior, Lauréats du Prix NOBEL, qui à cette occasion m'ont aimablement accueilli à l’Institut du Radium, j’exprime tous mes remerciements pour leurs
précieux conseils.
M. Maurice de BROGLIE, Membre de l’Académie Française et de l’Académie des Sciences, a mis obligeamment à ma disposition les moyens puissants dont il a doté son Laboratoire de Physique des Rayons X pour la détection des rayonnements ionisants par les tubes-compteurs. Je me permets de lui adresser l’expression de ma très vive gratitude.
Je prie M. L. LEPRINCE RINGUET, Sous-Directeur du Laboratoire, d'accepter mes sincères remerciements pour son aide si
bienveillante.
M. le Professeur COTTON, Membre de l’Institut, Directeur du Laboratoire des Recherches Physiques à la Sorbonne, m'a fait l'honneur de faire partie de mon jury de thèse. Il m'est très agréable de l’en remercier vivement. En rappelant ici que sous
ET o4e
sa haute et bienveillante direction j’ai commencé à m'’intéresser à la recherche scientifique, qu’il me soit permis de lui renouveler mes très respectueux sentiments de reconnaissance.
Je n'oublie pas non plus que M. A. ANDANT, Assistant au Laboratoire des Recherches Physiques, m’a très amicalement guidé dans cette voie; je le prie de croire à ma profonde grati-
tude.