Radioactivité et rayons cathodiques. — Des

rayonnements analogues à ceux qu'on découvre dans la radioactivité spontanée de la matière se produisent dans les

') M"* Curie, o/>. cit., pp. 276-277.

2) Nernst, Traité de chimie, générale, i" partie, p. 472. Paris, Mcrmann, 191Ï. — M'"" Curie, lor. cit., p. 277. — Rumi. La uature Jrs rayons X {Scientia. 15» vol. n° 33-1, pp. 3C-39, 1914).

ampoules à vide de Crookes. Lorsqu'on fait passer des déchars^es électriques dans l'atmosphère suffisamment raréfiée d'une ampoule de verre munie de deux électrodes, lune négative, la cathode, l'autre positive, l'anode, il se produit à la cathode une émission de rayons dits cathodiques^ déviables à l'approche d'un aimant et reconnaissables à la lumière qu'ils excitent en frappant diverses substances. Ces rayons cathodiques sont constitués de particules matérielles, électrisées négativement, douées d'une masse qui est approximativement la 1800* partie de la masse atomique de l'hydrogène électroh'tique. Quel que soit le corps gazeux raréfié soumis à cette expérience, les corpuscules des rayons cathodiques ont toujours, pour de faibles vitesses, la même masse et la même charge constante d'électricité négative. Ces premiers produits de la désintégration atomique sont donc indépendants de la nature de la substance.

Il se forme aussi dans l'ampoule de Crookes une seconde espèce de rayons désignés sous le nom de ravons X ou Rôntgen. Ces rayons prennent naissance lorsque les rayons cathodiques rencontrent un obstacle. Ils se propagent en ligne droite sans se réfracter, sans se polariser et restent insensibles à l'action d'un aimant. Ils ne transportent pas de charge électrique, mais possèdent le pouvoir de traverser des corps opaques.

Enfin l'ampoule de Crookes donne lieu à la production d'une troisième sorte de rayons dont les particules sont chargées d'électricité positive ; on les appelle les ra^'ons-canaux.

Entre ces tiois sortes de rayons obtenus par des décharges électriques dans les conditions indiquées plus haut et les trois espèces de ra)'ons découverts dans les phénomènes de radioactivité spontanée, il n'y a pas de différence essentielle. Les rayons p sont des électrons négatifs en mouvement comme les rayons cathodiques; leurs particules constitutives sont les mêmes, avec cette différence que la vitesse des premiers est d'ordinaire beaucoup plus grande que celle des seconds, bien

qu'on puisse rencontrer entre les deux sortes de rayons toutes les vitesses intermédiaires.

Les rayons a et les autres atomes projetés avec une charge positive sont analogues aux rayons-canaux, avec cette même différence que ces derniers ont une vitesse et une énergie beaucoup moins grandes que les premiers.

Enfin les rayons y possèdent les propriétés des rayons Rôntgen. La principale différence à établir entre eux est une différence de vitesse et de pouvoir pénétrant. Les rayons Rôntgen ne traversent guère un millimètre de plomb, tandis que les autres traversent aisément des lames de 20 centimètres de métal ').

6. Quelles sont les substances radioactives actuellenient connues ? Quelles sont les substances mères d'où elles dérivent? — La radioactivité, entraînant avec elle une certaine dislocation de l'atome, doit naturellement donner naissance à des corps nouveaux.

On connaît, à l'heure présente, une trentaine d'éléments nouveaux issus de la fragmentation des masses atomiques par la radioactivité de la matière. On les distribue en trois familles caractérisées chacune par leur substance mère. Dans chaque famille les substances dérivent les unes des autres à la suite de transformations successives, et chacune de ces substances doit être considérée comme un élément chimique distinct. Chacune d'elles émet une ou plusieurs espèces de rayons déterminés et possède une vie mo3'enne caractéristique. On entend par vie moyenne le temps nécessaire pour que la moitié de la substance considérée soit transformée en une autre substance.

Une première famille dérive de la substance mère appelée

') M"'* Curie, Sur les rayonneme7its des corps radioactifs, p. 278. — Nernst, op. cit., p. 472. — Cf. A. Rtghi, La nature des rayons X (Scientia, B. 15, N° 33-'. PP- 30-39. IÇU).

uranium. Les descendants de l'uranium s'étendent jusqu'au polonium en passant par le radium.

Une seconde famille a pour souche le thorium et comprend toutes les espèces de thorium jusqu'au thorium D. Une troisième se rattache à l'actinium, mais on discute actuellement la question de savoir si l'actinium ne dérive pas lui même de l'uranium. Si cette hypothèse, qui ne peut encore se réclamer d'aucune preuve expérimentale, devait se vérifier, il n'y aurait en réalité que deux familles se rattachant aux substances mères uranium et thorium.

Voici, d'après différents auteurs '), le tableau des corps radioactifs, avec l'indication de leur vie moyenne et de la nature de leur rayonnement.

Fa^hlle de l'Uranium

Rayonnement

Vie moyenne

Uranium

60 millions de siècles (?)

Radio-uranium .

Uranium X . . . .

. Pt • .

24,6 jours.

lonium

3oo siècles (?).

Radium

2000 ans (?).

3,85 jours.

Emanation du radium

Radium A . . . .

3 minutes.

Radium B . . . .

26,7 minutes.

Radium C . . . .

. Pt .

19,5 minutes.

Radium D . . .

i5 ans.

Radium E . . .

4,8 jours.

Radium F (polonium)

140 jours.

^) Dkbierne, Sur les traiisformitions radioactives, p. ^11 (Les idées modernes), Paris, Alcan, 1913. — Cfr. aussi le tableau des corps radioactifs donné par Corvisy, traducteur (Nernst, Traité de chiviie générale, 2" partie, PP- 394-395) Paris, Hermann, 1912). — C'.fr. Houllevigue, La matière, sa vie et ses transformations, pp. 107-108, Paris, Colin, 1913. — M™" CURlE, Les r.idio-éUmcnts et leur classification {Reîue du mois, 10 juillet 1914, p. 41).