SOCIÉTÉ ROYALE DE LONDRES

Sir William Crookes, F. R. S. : La radio-activité de Furanium. — Les recherches de M. H. Becquerel ont montré que les composés de l’uranium possèdent une propriété désignée aujourd’hui sous le nom de radio-activité. Lors de la découverte du polonium et du radium parM. et M me Curie, on émit l’hypothèse que l’uranium devait sa radio-activité à la présence d’une petite quantité de ces deux corps, mais on crut reconnaître bientôt que la propriété d’émettre des rayons agissant sur une plaque photographique est caractéristique pour l’uranium ainsi que pour le thorium. C’est cette conclusion que Fauteur a cherché à vérifier.

Sir William Crookes a constaté que tous les minéraux contenant de l’uranium ou du thorium sont radioactifs. Voici, par ordre d’intensité décroissante, ceux qu’il a expérimentés : 1. Pechblende; 2. Uranite; 3. Aütunite;4. Orangite; 5. Thorite; 6. Euxénite; 7. Samarskite; 8. Àlvite: 9. Brüggerite; 10. Monazite; 11. Xénotime; 12. Arrhénite; 13. Sipilite; 14. Fergusonite; 13. Chalcolite; 16. Hielmite.

La pechblende est le minéral le plus radio-actif; mais l’intensité varie selon l’échantillon. D’une façon générale, l’action de la pechblende est proportionnelle à la

( quantité d’uranium qu’elle contient. Si l’on expose pendant 120 heures deux parties d’une plaque sensible à l’action de deux échantillons de pechblende en poudre, contenant l'un 43 °/ 0 , l’autre 12 °/ 0 de Ur 3 O s , on constate que l’intensité de la tache sous le premier est au moins trois fois plus forte que sous le second. D’autre part, on peut vérifier que l’intensité de Faction est proportionnelle à la durée de l’exposition.

Dans le but de déterminer leur radio-activité, Sir W. Crookes a réuni les composés suivants de l’uranium : 1° Uranium métallique (prêté par M. Moissan); 2° Nitrate d’uranium U0 2 ( Az0 3 ) 2 .6H a 0 ; 3° Acétate d’uranium ; 4° Persulfate d’uranium; 5° Protosulfate d’uranium; 6 ° Oxyde vert d’uranium U0 3 .2U0 3 ; 7° Oxyde noir d’uranium U0 2 .U0 3 . Ces corps, placés pendant 24 heures sur des plaques photographiques, ont produit à peu près le même effet, à l’exception de l’uranium métallique dont l’action est moindre.

Pour servir d’étalon, l’auteur prépara du nitrate d uranium très pur, en le dissolvant dans l’éther, puis en le soumettant à des cristallisations répétées. Or, il constata, à sa grande surprise, que le sel qui a subi ce traitement devient tout à fait inactif et n’impressionne .plus la plaque photographique.

La radio-activité des composés de l’uranium est-elle donc sous la dépendance de quelque état physique, ^cristallin ou chimique particulier? Les expériences suivantes montrent qu’il n’en est rien : Du nitrate d’uraihmm du commerce solide ou en solution, cristallisé ou amorphe après fusion, avec son eau de cristallisation m anhydre, soumis à différents degrés de décomposihon par la chaleur, produit, à ces divers états, le même i3net sur la plaque sensible. Les modifications des coalitions physiques ou chimiques n’affectent donc pas la I adio-activité d’un sel d’uranium qui la possède primi- | îvement; d’autres expériences montrent inversement lue rien ne peut communiquer la radio-activité à un e inactif. Ï1 devient donc évident que les propriétés adio-actives attribuées à l’uranium et à ses composés e sont pps inhérentes à cet élément, mais résident ans un corps étranger qui peut en être séparé.

Lette séj a ration peut etre poursuivie de la façon suiante : On verse de l'éther méthylique sur du* nitrate

d’uranium commercial cristallisé; les cristaux se dissolvent par agitation et on obtient finalement deux couches distinctes, l’une inférieure aqueuse, l’autre supérieure éthérée. On sépare les deux solutions et on les évapore en même temps qu’une troisième solution du nitrate original dans l’eau. Le résidu sec provenant de la portion de nitrate non dissoute dans l’éther montre une très forte radio-activité, presque double de celle du nitrate original, tandis que le résidu de la solution éthérée est inactif. Les deux résidus, évaporés à siccité avec de l’acide nitrique et cristallisés dans l’eau, ne diffèrent pas extérieurement du sel initial.

Si l’on extrait de nouveau par l'éther le nitrate cris-z tallisé qui a gardé la radio-activité, les mêmes phéno-' mènes se reproduisent. La partie soluble dans l’éthei est presque complètement inactive; le reste est très actif, deux fois plus que le résidu de la première extraction. L’éther dissout donc facilement le nitrate d’ura nium, mais non le corps auquel il doit sa radio-activité

Si l’on soumet la portion du nitrate d’uranium inso lubie dans l’éther à une cristallisation fractionnée dans l’eau, on constate que les premiers cristaux déposés sont inactifs, et que le corps actif reste dans la liqueurmère ; après une dizaine de fractionnements, on obtient une liqueur-mère douée d’un très fort pouvoir radioactif.

D’autres méthodes ont été essayées pour séparer la substance radio-active de l’uranium. Le nitrate d’uranium se décompose partiellement un peu au-dessus de son point de fusion; jeté dans l’eau, le nitrate non décomposé se dissout et il se dépose un nitrate basique insoluble. En employant cette méthode de fractionnement, on observe que le corps actif s’accumule dans la portion basique; mais la concentration n’est pas aussi rapide que par la méthode précédente.

Si du nitrate d’uranium très actif préparé par fractionnement est dissous dans l’eau et qu’on y ajoute de l’ammoniaque en excès, il se précipite de l’uranate d’ammonium jaune. On constate que la radio-activité réside dans ce précipité; le filtratum évaporé à siccité avec de l’acide nitrique n’a plus d’influence sur la plaque sen sible. Le corps actif est donc précipité par l’ammoniaque et il n’est pas soluble dans un excès.

Si l’on ajoute un excès de carbonate d’ammonium i une solution de nitrate actif, le précipité formé se redissout presque entièrement en laissant une petite quantité d’un précipité floconneux brun clair qui se rassemble par la chaleur. Ce dernier est doué d’une très forte radio-activité et doit contenir presque tout le corps actif; cependant celui-ci n’est pas complètement insoluble dans le carbonate d’ammoniaque, car le filtratum reprécipité possède encore une légère radioactivité.

Sir William Crookes estime que ces dernières expériences prouvent définitivement que la radio-activité de l’uranium et de ses sels n’est pas une propriété de cet élément, mais appartient à un corps étranger, qu’il désigne provisoirement par le symbole UrX. Pour en déterminer la nature, il Fa d’abord comparé aux autres substances radio-actives qui ont déjà été retirées de la pechblende.

Du nitrate basique de polonium et du nitrate d’UrX actif ont été comparés au point de vue du pouvoir de pénétration de leurs radiations. Le rayonnement du polonium n’a pas traversé le verre, l’aluminium et le plomb, tandis que celui de l’élément UrX, comme celui du radium d’ailleurs, les traverse. Le polonium est très volatil; le corps UrX l’est très peu, même aux plus hautes températures. Le polonium est précipité par l’acide sulfhydrique en solution acide; le nouvel élément ne l’est ni en solution acide ni en solution neutre. On peut donc conclure que le corps UrX diffère du polonium.

Il est plus difficile de dire que UrX se distingue du radium, quoique plusieurs de leurs réactions chimiques diffèrent. Le sulfate de radium est insoluble dans l’eau et les acides; le sulfate d’UrX se dissout aisément dans

l’acide sulfurique dilué. Les sels de radium ne sont pas précipités par le sulfure d’ammonium et l’ammoniaque; les sels d’UrX le sont. L’examen spectral n’a pas conduit à des conclusions aussi précises. M. Demarçay indique la ligne 3814,7 comme très caractéristique du radium; aucun des sels d’UrX ne la présente, mais on ne l’a pas trouvée non plus dans les échantillons de radium de Sir W. Crookes.

Les expériences spectrales n'ayant pas abouti à un résultat satisfaisant, Sir W. Crookes a cherché à établir une différence entre le radium et l’élément UrX en s’en servant comme matière radiante. Placés dans un tube de verre dans lequel on a fait le vide et où l’on produit une forte étincelle d’induction, les composés d’UrX deviennent phosphorescents avec une belle couleur bleue ; au spectroscope, on n’observe aucune] discontinuité du spectre de phosphorescence. Dans les mêmes conditions, les sels du radium deviennent phosphorescents avec une couleur rose; le spectroscope montre une concentration de lumière dans le rouge-orange et une bande fine dans le jaune clair, probablement due à une trace d’yttrium.

M. A. Debierne a récemment annoncé la découverte d’un troisième élément radio-actif dans la pechblende, élément qu’il désigne sous le nom d’actinium. Il annonça d’abord qu’il présentait la plupart des réactions

du titane, puis, l’ayant amené à un plus grand état de

concentration, il observa qu’il contenait une grande quantité de thorium. Sir W. Crookes a cherché de son côté s’il est possible de séparer les composés actifs du thorium en un corps très actif et un corps inactif. La précipitation fractionnée des sulfates a chaud a donné une tête et une queue dont les actions respectives sur la plaque photographique ne présentent pas de différence appréciable.

L’auteur a essayé la cristallisation fractionnée du nitrate de thorium en suivant la même méthode que pour l’uranium. Il a rencontré de grandes difficultés, provenant de la tendance des solutions concentrées de nitrate de thorium à rester sursaturées pendant plusieurs jours, puis à cristalliser subitement en masse. Il a néanmoins obtenu, après six fractionnements, deux séries de nitrates qu’il a fait agir sur la plaque sensible pendant 120 heures. La première série (cristaux) a produit une très faible action; la seconde série (liqueurs-mères) a donné une impression environ trois fois plus forte. On entrevoit donc la possibilité de séparer du thorium sa

substance radio-active. . . ,

Sir William Crookes conclut qu en 1 état actuel de nos connaissances sur les substances radio-actives, il faut se montrer réservé. Nous reconnaissons ces substances par leurs propriétés photographiques et électriques; ces réactions sont si sensibles qu elles donnent de bons résultats, même, quand le corps actif est en si petite quantité qu’il ne peut être décelé par son spectre,

une des réactions les plus délicates cependant, oi

nous nous rappelons la tendance qu’ont les corps chimiques à être entraînés par les précipités formés en leur présence, il n’cst pas étonnant que le r&diuin et l’actinium, pour ne rien dire de l’élément UrX, simulent des éléments qui peuvent être reconnus plus tard comme très différents d’eux au point de vue chimique. Par exemple l’UrX se dissout aisément dans l’acide sulfurique et donne donc un sulfate soluble ; si 1 on mélange del’UrX à du chlorure de baryum et qu’on ajoute de l’acide sulfurique, le sulfate de baryum précipité a une forte radio-activité, ce qui prouve qu’il a entraîne de

l’UrX. , , r

On peut faire une autre remarque : la reaction radiographique a un grand avantage: elle est cummulative. Si un minéral ou un précipité radio-actif n a pas d action apparente sur la plaque photographique au bout d’une heure, il peut en avoir une au bout de ving quatre heures ; si un jour d’exposition ne donne rien, une semaine donne quelque chose. Considérant que l’UrX le plus actif ne contient pas assez de matière ac-

est assez puissant pour donner une not sur une plaque au bout de cinq mini être sa dilution dans des composés quiq près une heure, un jour ou une semair.