PRÉPARATION D'UNE EXPÉRIENCE

Les 2 couches liquides qui composent la colonne de diffusion doivent occuper dans le cylindre une même hauteur y —10 Ci 70.

On verra plus loin, du point de vue théorique, les simplifications qui résultent de cette égalité de hauteur des 2 couches, dans les calculs numériques et dans leffet d’adsorption du Po par les parois du cylindre. Du point de vue pratique, une hauteur de cet ordre permet de réaliser chaque expérience en quelques heures.

L'appareil étant sec et inactif, on introduit directement la couche supérieure non poloniée dans le cylindre de diffusion. D’autre part, le liquide qui composera la couche inférieure, de même composition que celle de la première, mais contenant en outre du Po réparti de manière très homogène, occupe la voie du robinet et tout l’ajutage extérieur, jusqu’au repère supérieur (fig. 5).

La présence de bulles d’air dans ces 2 liquides est soigneusement évitée.

De plus, pour éviter toute évaporation ultérieure du liquide, une mince lame de mica (masse superficielle moyenne — 0,4 mgr. /cm?) obtenue par clivage, est collée sur la section supérieure du cylindre de diffusion qu’elle couvre complètement. Cette lame reste pratiquement sèche sur ses 2 faces jusqu’à la fin de Pexpérience. °

L'appareil est ainsi monté et disposé verticalement dans le thermostat à 160, On lui laisse prendre cette température uniforme pendant 2 heures. On provoque ensuite, par une manœuvre convenable des 2 robinets, l’arrivée de la couche poloniée sous la couche supérieure, au contact de laquelle elle se trouve immédiatement, et qu’elle soulève peu à peu pour prendre sa place dans le cylindre. Au moyen de traces de colorants indicateurs, on a pu établir les meilleures conditions de cette dernière opération, qui doit être lente et très régulière. Sa durée totale doit être de 10 minutes environ. Elle est terminée lorsque le ménisque du liquide polonié s’est abaissé jusqu’au second repère dans le tube semi-capillaire extérieur. On ferme les robinets. La colonne de diffusion est constituée ; le phénomène est amorcé et il ne reste plus qu’à suivre périodiqueêment les indications de l’électroscope.

CEHAPEPRENV LES MESURES

Pendant toute la durée de chaque expérience, la feuille de l’électroscope est maintenue à un potentiel de 300 volts. Cette tension, coupée au moment des mesures, assure un état permanent de polarisation de la substance diélectrique qui protège l’électrode. La fuite spontanée de charge par l’isolant est ainsi constante. | On mesure d’abord le mouvement spontané de la feuille d’or, dû à la précédente fuite favorisée par la légère humidité de atmosphère de la chambre d’ionisation. Cette mesure, effectuée immédiatement avant et après la mise en place de la colonne de diffusion, a toujours donné le même résultat de l’ordre de 4 minutes pour 5 divisions.

Les mesures suivantes, effectuées à des intervalles moyens de 20 minutes consistent à chronométrer, au 1 /5 de seconde près, le temps de chute de la feuille entre les divisions 75 et 125 du micromètre, dont la division 100 est au centre du champ de la lunette.

A partir du temps origine { — 0 où les 2 couches arrivent en contact on constate, après un temps variable, que la vitesse de chute de la feuille augmente lentement. Mais les premiers nombres obtenus ne présentent qu’un intérêt qualitatif, en raison de leur faible valeur absolue. Dans les applications numériques, 1l n’a été tenu compte que des indications de l’appareil supérieures à 10 fois son mouvement propre. Pendant la durée des mesures, qui n’excède pas 2 minutes la diffusion est pratiquement négligeable : Deux mesures consécutives donnent en effet le même résultat, souvent à 1/5 de seconde près et la chute dela feuille se produit toujours très régulièrement, sans à coup. On a pris pour temps #, correspondant aux mesures les plus longues, celui du passage de la feuille à la division 100. ;

Enfin, la mesure la plus courte, correspondant à Phomogénéité, ne doit pas dépasser 2,5 div /sec., du point de vue de la précision requise dans le chronométrage. Cette dernière condition, ainsi que la hauteur de la colonne de diffusion et le coefficient de réduction de la lame de mica, fixe une valeur maximum de la concentration en Po de la couche inférieure primitive. Dans nos expériences, celle-ci était en moyenne de 50 UES par em (*). C’est une concentration, souvent utilisée, comme on l’a vu, dans les manipulations chimiques du Polonium, et pour laquelle les actions secondaires éventuelles du rayonnement de l’élément sur le

{(*} 4 UES correspond à 1,68. 10-10 gr. de Po.

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milieu sont négligeables. Par suite une cause possible de perturbation au cours de la diffusion par la production de bulles gazeuses au sein du liquide est donc ici éliminée.

à Notons enfin que l’homogénéité finale, dont on verra plus loin l’utilité, est naturellement obtenue après un temps suffisant. Mais elle peut être rapidement réalisée de la façon suivante : après interruption des mesures et démontage partiel de l'appareil, on insuffle avec précaution, pendant une minute environ, de très fines bulles d’air vers le fond du cylindre, au moyen d’un tube capillaire extrêmement fin qui n’enlèvera qu'une quantité négligeable de Po. On remonte ensuite l’appareil, qui peut alors donner dans le thermostat la mesure désirée.

D’après ce qui précède, les conditions de fonctionnement de appareil sont les suivantes :

1) constance du mouvement propre de l’électroscope ;

II) constance du pouvoir absorbant relatif aux rayons + des deux atmosphères invariables séparées par la lame de mica, et de cette lame.

III) absorption complète par latmosphère de la chambre d’ionisation de tous les rayons du Po qui lui parviennent.

Dans ces conditions, les mesures périodiques À effectuées à l’électroscope sont proportionnelles au rayonnement émis à la surface du liquide par la couche radioactive. Nous allons étudier cette dernière.

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