CHAPITRE II

Spectre magnétique des rayons ® du radium E.

(En collaboration avec Irène Curie).

Aperçu historique. — Le spectre magnétique des rayons £ du radium E a été exploré par plusieurs auteurs, notamment par Gray (!), par Schmidt (?), par Kovarik Mac Keehan () et principalement par Danysz (*). Danysz a trouvé comme vitesses-limites de la bande continue qui forme la partie principale du spectre du Radium E les valeurs 8 — 0,94 et 8 — 0,70. Il a obtenu dans sa thèse une jolie radiographie de cette bande continue. Il a signalé en outre l’existence d’un faible rayonnement de vitesse plus grande. Tout récemment. Ellis et Wooster (*), étudiant l’énergie moyenne de désintégration du radium E, ont trouvé que les rayons £ de ce corps avaient une énergie initiale variant entre 1 000 000 de volts et {0 000 volts avec un maximum à 390 000 volts.

Dispositif expérimental. Sources de rayonnement. — Nous avons repris l’étude des rayons Ê du radium E en employant le petit appareil à déviation directe en aluminium, particulièrement approprié pour l'étude des spectres de bandes continues. Les champs magnétiques employés, de l’ordre de 100

() Gray, Proc. Roy. Soc., 84 A, 136, 1916.

(2) Scaminr, Phys. Z. S. 10, 6, 1909. Zbid., 8, 361, 1907. (5) Kovarix et Mac Keënaw, Phys. Rev., 2, 8, 574, 1916. (*) J. Dawvsz, Annales de Chimie et de Physique, 30, 1915, p- 241. En )

ar Proc. Roy. Soc., 117, 1927, 109-123.

à 4oo gauss, étaient mesurés à la balance Cotton. Les poses étaient faites dans un vide de l'ordre de 1/100 de millimètre.

Préparation des sources radioactives. — Le radium E était extrait d’une préparation de radium D mélangé à quelques milligrammes de plomb, par une cristallisation dans l’acide nitrique concentré, procédé déjà décrit dans un travail du laboratoire Curie (!) ; il était ensuite déposé sur une étroite languette de cadmium, ou précipité avec un peu d’aluminium et disposé dans une gouttière étroite d'aluminium ; dans tous les cas il ne restait avec le radium E qu'une quantité très faible de plomb et de radium D ; le poids de matière

était très faible et ne devait pas produire d'absorption notable sur le rayonnement Ê rapide étudié (la couche de matière pour l’une des sources préparées était vraisemblablement inférieure à 4 mgr. par centimètre carré).

Ensemble du spectre de rayons £ du radium E.

On sait que le rayonnement émis par le radium E se compose principalement : 1° d’une émission de rayons £ dont le spectre magnétique est une bande continue, intense, de vitesse élevée ; 2° d'un faible rayonnement y (?), relativement pénétrant (*), dont le coefficient massique d'absorption

est L = 0,092 dans l'aluminium. Le radium E n’émet ni

groupes intenses de rayons , ni fort rayonnement y. Nous avons obtenu quelques belles radiographies de cette bande continue de rayons $ (voir pl. If, cl. 1). Cette bande principale de rayons & du radium E est très nettement délimitée du côté des grandes vitesses pour 8 — 0,0936 et se termine

(1) IRÈNE Curie et GeorGes Fourier, Comptes rendus, 176, 1923, p. 1301.

() Irène Cum et G. Fourier, loc. cit.

CONTRIBUTION A L'ÉTUDE DES RAYONS f 37

d'une manière imprécise vers 5 = 0,70 du côté des faibles vitesses ; la bande présente uu palier d'intensité maximum entre $ — 0,86 et $ — 0,80. L'aspect que l’on observe pourrait s'interpréter par l'existence de deux bandes d'intensité peu différente se recouvrant partiellement, l'une bien délimitée des deux côtés et s'entendant de 8 — 0,936 a 8 — 0,80; l’autre, mêins délimitée, s'entendant de B=—0,80 18, 0,70. On observe un rayonnement & très faible pour des vitesses de l’ordre de $ = 0,51, mais il est difficile d'affirmer que ces rayons ne sont pas dus à des effets parasites.

Comme le mentionnait Mme Curie dans un récent travail (1) l'étude photométrique de cette bande principale de rayons & offre un grand intérêt. Celle qui a été faite par M. Proca montre une courbe qui commence avec le début de la bande principale, croît lentement jusqu'à un maximum vers 400 000 volts, et décroit ensuite pour se terminer vers 100 000 volts. Il est très intéressant de constater que ce maximum d'intensité de 4oo 000 volts trouvé par cette méthode est en bon accord avec le maximum de 390 000 volts trouvé par Ellis et Wooster pour l'énergie initiale des rayons $ du radium E (?).

Nos résultats pour la bande principale de rayons $ du radium E se trouvent résumés dans le tableau suivant :

TaBLeau III Bande principale de rayons & du Radium E.

Observations HR de pe énergie

L en volts

FOT EN NE 4500 0,936 940000

Bande très forte, . 2900 p 0,86 500000

principale : )très forte, . 2240 0,80 340000

assez forte . 1640 0,70 200000

Traces de rayonnement, , 1000 0,20 80000 EEE ——]——]—]————]———

(:) « Sur l'application de la théorie de Compton au rayonnement & et y des corps radioactifs », par Mme P. Curie. Journal de Phys., avril 1926, p. 107.

(2) Ezus et Woosrter, Loc. cut.

Remarque. — Les valeurs de ce tableau concordent bien avec les résultats de Danysz; celui-ci, employant un appareil à foyer, trouvait comme limites de vitesses pour cette bande principale du radium E les valeurs £ — 0,94 à 0,70. Nos résultats sont également en bon accord avec ceux d’Ellis et de Wooster qui trouvent que l'énergie initiale des rayons f du radium E varie de 1 000 000 volts à 40 000 volts.

Rayons £ de grande vitesse du radium E.

Avec l'emploi de fortes sources préparées par Irène Curie (équivalentes en rayons £ à environ 20 mg. de radium élément), il a été possible de déceler pour le radium E une très faible bande de rayons rapides comprise entre HR — 7 000 et HR — 10 000.

Comme on le voit, l'énergie de ces rayons est sensiblement moins élevée que pour les autres corps étudiés plus haut.

Le rayonnement principal se termine en une forte tête de bande vers HR — / 500. Là encore, l'emploi d'écrans très minces d'aluminium couvrant la plaque photographique a beaucoup amélioré la clarté du cliché en éliminant les radiations parasites provenant de traces de polonium ayant contaminé l'appareil.

Résultats d’autres auteurs. — Danysz (‘), par la méthode déjà employée pour les rayons 8 de Ra B + C, a trouvé sur ses clichés l’indication d’une bande très faible de rayons 8 rapides comprise entre les limites de vitesse 8 — 0,963 et B — 0,99, ce qui correspond à peu près aux valeurs HR — 6 000 à HR — 12600. Les résultats trouvés avec l'appareil à déviation directe sont donc en parfait accord avec ceux trouvés par Danysz.

(1) Danysz, Loc. cit., et T'hèse Paris, 1913, p. 63.

TABLEAU IV Rayon $ du radium E

I. Curie et J. d’Esrine J. Danysz (appareil à déviation directe) (appareil à foyer) TT EE HR Observations ete HR Observations 10000 Bande très fai- 2500 12000 Bande très fai-

à ble de rayons à à ble 7000 1700 6000 4500 Début bande 4900 Début bande principale forte 936 principale Remarque générale. — L'étude d'ensemble du spectre de

rayons 8 du radium E, qui a la particularité de n’émettre que des bandes continues sans groupes de lignes isolées, présente le plus grand intérêt par les conclusions théoriques qui s’en dégagent. Je reviendrai sur cette discussion dans la dernière partie de mon travail.

4o JEAN D'ESPINE