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bifilaire. Mais il ne nous a pas été donné de déceler l’activité de petites quantités de sels de potassium. Cet insuccès ne paraît pas devoir être attribué à un manque de sensibilité des appareils de mesure utilisés. La raison doit en être très certainement recherchée dans le fait que, par suite des contaminations radioactives contre lesquelles nous n’avons pas pu nous protéger malgré toutes les précautions d'isolement prises, l’ionisation spontanée de l’air se trouvait être trop intense. Marie KUBAN qui, nous venons de le rappeler, a pu effectuer des mesures sur le rayonnement des sels de potassium avec un Wulf bifilaire précise ellemême qu'elle a dû se mettre à l’abri de cette cause essentielle d’insuccès.
Fort heureusement, nous avons pu recommencer nos essais dans le sous-sol non contaminé d’un immeuble assez éloigné de l’Institut du Radium avec un électromètre Pohl monofilaire, avant que celui-ci ne pénètre dans les locaux de l’Institut. Dans ces conditions, nous nous sommes rendu compte qu’un tel appareil préservé de la contamination par le radium pouvait convenir à notre genre de recherches, alors que, même avec un Pohl déjà en service au Laboratoire Curie, nous n’avions obtenu aucun résultat décisif.
D'ailleurs le choix d’un électromètre Pohl nous a paru d’autant plus intéressant qu’à notre connaissance il n’en a jamais été fait usage dans l’étude systématique du rayonnement des métaux alcalins. À peine nous a-t-il été donné de relever dans la littérature que Mme CURIE-JoLi0oTr et M. F. JoLior l’ont utilisé incidemment au cours d’un travail effectué en 1933 à la station scientifique du Jungfraujoch, dans l'intention de voir si l’activité d’un échantillon de chlorure de potassium rapportée à celle d’un étalon de radium était influencée par le rayonnement cosmique (34).
Il n’était donc pas sans intérêt d’en rechercher ies conditions d'utilisation pour la détection de petites quantités de potas- SiumM.
L’électromètre Pohl.
Le principe de cet appareil ne diffère pas dans l’ensemble de l’électromètre monofilaire de M. Wucr.
Nous ne croyons pas nécessaire d’en faire une description détaillée et d’en examiner la théorie puisqu'il existe sur les électromètres à fil un ouvrage récent et remarquablement documenté de M. WuLr lui-même (109). Il nous paraît suffisant de mettre en évidence ici ses caractèristiques essentielles.
L’organe mobile est un fil à la Wollaston F de quelques microns de diamètre (fig. 1). A l’une de ses extrémités, ce fil est rattaché à la tige de déperdition T qui pénètre à travers un bouchon isolant dans la chambre d’ionisation Ch. A l’autre extrémité, il est solidaire d’un ressort élastique très fin, en forme d’étrier Æ. Ce dispositif très ingénieux, fait d’un fil de quartz, a été imaginé en 1905 par M. WuLr, qui lui attribue des propriétés idéales en ce sens qu’il est un excellent isolant et que, en tant que ressort, il ne manifeste aucune déformation permanente (108).
L'étrier en quartz est fixé sur un porte-boucle P que l’on peut déplacer à volonté grâce à la vis v; il est de la sorte possible de modifier d’une façon lente et très uniforme la tension mécanique du fil. Le filament F est tendu parallélement aux arêtes verticales de deux couteaux polaires C, auxquels on applique des potentiels égaux et de signes contraires par l’intermédiaire de deux bornes A. Ce dispositif permet de créer un champ électrostatique nettement défini dans lequel le fil F va pouvoir se déplacer, les couteaux polaires C jouant par rapport à lui le même rôle que les quadrants d’un électromètre à quadrants par rapport à son aiguille.
La chambre d’ionisation est également portée à un potentiel électrique convenable, tandis que la cage de l’électromètre est à la terre.
Entre chaque mesure, le filament F est mis au sol par le contact de la tige support T avec une petite lamelle commandée à distance par un flexible, à la manière des déclencheurs des appareils photographiques. Au moment d’une mesure, le fil est isolé, il se dirige alors vers l’une ou l’autre arête suivant le signe des charges qu’il reçoit. On observe son déplacement à l’aide d’un microscope à micromètre oculaire, qui par une commande Ÿ pignon permet d'amener l’image du fil en face de la division cnoisie sur la graduation.
On peut modifier la sensibilité de l’électromètre, dans d’assez
LR.
larges limites, en faisant varier la tension électrostatique appliquée aux couteaux polaires C et la tension mécanique du fil F.
Dans la pratique, on porte les couteaux polaires au potentiel le plus favorable, puis on réalise la sensibilité désirée en manœuvrant la vis v, étant entendu que l’appareil est d'autant plus sensible que le fil est plus lâche. Au cours de ces opérations de réglage, il peut arriver que le filament vienne en contact de l’un des couteaux polaires chargés; à cet effet deux résistances de protection À ont été prévues qui, lorsque cela se produit, évitent la destruction du fil.
La capacité de l’électromètre utilisé est de 2 cm. 4, sa sensibilité aux volts est en moyenne, par division de l’échelle du micromètre, de 0,1 volt lorsque les couteaux polaires sont portés au potentiel + 60 volts (sensibilité maximum 0,02 volts, sensibilité minimum 2 volts).
Conditions d'utilisation.
L’électromètre a été disposé dans la salle de physique du Laboratoire de Chimie Biologique, située dans le sous-sol de l’Institut PasrEuR. Nous nous sommes rendu compte que la température y était aussi constante que possible; à peine avons-nous enregistré quelques variations dans la sensibilité de l’appareil de mesure lorsque, par suite des fluctuations saisonnières de la température se produisaient de légères variations de la tension mécanique du fil, Comme il n’a jamais été manipulé de radium dans cette pièce, aucune contamination radioactive n’était à craindre, et de fait l’ionisation spontanée de l’air s’y est révélée très normale.
La figure 2 représente le montage de l’électromètre. Nous avons adopté les tensions électrostatiques suivantes :
1°) + 90 volts aux couteaux polaires,
2°) + 160 volts à la chambre d’ionisation.
La chambre d’ionisation dans laquelle pénètre la tige collectrice des ions a été maintenue fermée pendant toute la durée des expériences. Son ouverture circulaire (diamètre 8,4 cm.) a été obturée par une mince feuille de cellophane de 0,02 mm. environ d'épaisseur, très faiblement absorbante.
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Nous nous sommes imposé en effet, de ne jamais introduire la moindre substance active à l’intérieur de la chambre, et ceci pour plusieurs raisons.
Fig, 2
Tout d’abord et essentiellement, nous avons tenu à éviter de la sorte toute influence de l'humidité, puisque c’est à cette influence que l’on attribue, ainsi que nous l’avons souligné, le succès des expériences de TOMMASINA et de Nopon. Or si cette critique peut s'exercer lorsqu'il s’agit de végétaux à l’état frais, il est non moins certain qu’elle reste légitime vis-à-vis des tissus à l’état sec ou de leurs cendres qui sont très fortement hygroscopiques. Evidemment, on pourrait penser à prendre les précautions habituelles de dessication en maintenant invariable l’état d'humidité à l’intérieur de la chambre d’ionisation. Mais il eut été peu aisé d'introduire dans de bonnes conditions une substance desséchante dans la chambre d’ionisation qui accompagne Pélectromètre Pohl. |
De plus, il faut éviter la possibilité d'échanges gazeux entre végétaux ou animaux et l'atmosphère de la chambre, qui en modifiant la nature de cette atmosphère font varier son état d’ionisation. |
HO
En éliminant ces échanges on se met également à l’abri d’un dégagement possible de gaz radioactifs. On se rappelle en effet que ERNEST et ZACEK d’une part (1), BURKSER, BRUN et BRONS- TEIN d’autre part (2), au cours de leurs études sur l’ionisation des végétaux étaient très probablement victimes d’un tel dégagement. Si cette considération n'entre pas en jeu dans le cas des sels de potassium dont on n’a pu jusqu’à présent manifester l'émission de gaz radioactifs, elle garde toute sa valeur, non seulement pour les végétaux fraîchement cueillis, mais aussi pour les cendres qui, nous le savons, contiennent des petites quantités de radium. Aussi, au cours des mesures qui sont d’assez longue durée, 1l est craindre que des traces d’émanation se dégagent.
D'autre part l'introduction des cendres dans la chambre d’ionisation risque de souiller les parois et la tige collectrice des ions par suite de la projection de fines poussières très faiblement actives, car cette projection paraît inévitable malgré toutes les précautions prises pour mettre les cendres en masse compacte.
Cette double éventualité, en dehors des erreurs expérimentales qu’elle entraîne, nous mettrait dans l'obligation de nettoyer les parois de la chambre d’ionisation après chaque mesure. Or il va sans dire qu’il n’est pas négligeable de pouvoir éviter une telle perte de temps, surtout lorsqu'il s’agit de réaliser un très grand nombre de mesures qui par elles-mêmes sont déjà fort longues.
Il nous a semblé qu'il y avait également intérêt à ne pas modifier, entre les expériences témoins sans substance active et les mesures effectives d’activité, la nature des parois de la chambre, et cela pour que ne varie pas d’un essai à l’autre l’ionisation spontanée de cet espace clos. M. HENRIOT a eu l’occasion d'observer, par exemple, que le fait de couvrir le fond d’une chambre d’ionisation en laiton par une feuille d’étain modifiait de facon sensible la conductibilité propre du dispositif de mesure (52).
Enfin le renouvellement inévitable de l’air dans la chambre au moment de son ouverture pour introduire ou retirer les substances d’étude entraîne jui aussi une perturbation dans l’ionisation spontanée de l’appareil. Il en résulte une gêne certaine du
(1) Voir page 30.
(2) Voir page 34.
ne enue
double point de vue de la durée des mesures et de leur précision, sur laquelle MM. HENRIOT et GUÉBEN ont successivement attiré l’attention (52, 46). Pour s’en libérer ces auteurs se sont précisément vus dans l’obligation, au cours de leurs essais, de réaliser la fermeture de la chambre d’ionisation à l’aide d’une feuille mince d’étain. C’est ce que nous avons cru devoir faire, dès le début de notre étude, avec un écran de cellophane; il nous a paru en effet que les variations de l’ionisation spontanée pour des causes mal connues contre lesquelles, nous allons le voir, il n’a pas été possible jusqu’à présent de se protéger entièrement rendent déjà les mesures des faibles activités suffisamment délicates pour que toutes les complications d’un autre ordre soient évitées.
Le fait d'opérer avec une chambre d’ionisation toujours close, dans une atmosphère gazeusé aussi identique à elle-même que possible, nous donne donc toute garantie alors que nous nous proposons de voir s’il est possible de détecter le rayonnement du potassium dans celui qu’émettent les tissus végétaux et leurs cendres, puisque la méthode d’analyse porte uniquement sur l'identité d’une émission de particules 5. Mais nous nous interdisons alors de déceler une ionisation plus faiblement pénétrante de nature x .par exemple, car si l’écran de cellophane a un pouvoir d'absorption négligeable vis-à-vis du rayonnement 6 du potassium, il absorbe par contre des rayons du type *, ainsi que nous l’avons observé par des essais sur l’uranium.
Si donc à côté du rayonnement du potassium il se produit une émisssion de particules peu pénétrantes, nous ne le saurons pas. Certes il eut été intéressant de le rechercher: mais le présent travail n’ayant pas l’ambition de résoudre le problème de la Bioradioactivité sous tous ses aspects, il nous a paru sage d’exercer nos recherches dans les limites que nous avons précisées, en nous efforçant d'apporter dans ce domaine bien défini des résultats rigoureux et si possible hors d’atteinte de toute critique.
Malgré les précautions prises pour ne pas modifier par nousmême l’état d’ionisation dans la chambre nous avons enregistré comme bien d’autres chercheurs avant nous des fluctuations souvent importantes dans le mouvement propre de l’électromètre.
Certes, dans les conditions de sensibilité réalisées ici, les variations de ce mouvement propre se trouvent réduites au mini-