RAYONS DU RADIUM

En commun avec HENRI BECQUEREL.

Comptes rendus de l'Académie des Sciences, t. CXXXII, p. 1289, séance du 3 juin 1901.

Les rayons du radium agissent énergïquement sur la peau ; l'effet produit est analogue à celui qui résulte de l'action des rayons de Rôntgen.

On doit à MM. Walkoff et Giesel les premières observations de cette action (' ).

M. Giesel a placé sur son bras, pendant -i heures, du bromure de baryum râdifère enveloppé dans une feuille de celluloïd. Les rayons agissant au travers du celluloïd ont provoqué sur la peau une légère rougeur. Deux ou trois semaines plus tard, la rougeur augmenta, il se produisit une inflammation et la peau finit par tomber.

M. Curie a reproduit sur lui-même l'expérience de M. Giesel en faisant agir sur son bras, au travers d'une feuille mince de gùttapercha, et pendant 10 heures, du chlorure de baryum râdifère, d'activité relativement faible (l'activité était 5ooo fois celle de l'uranium métallique). Après l'action des rayons, la peau est devenue rouge sur une surface de 6cm2; l'apparence est celle d'une brûlure,

(1) Walkoff, Photogr. Rundschau, octobre 1900. — Giesel, Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, t. XXXIII, p. 356g.

4l8 OEUVRES DE P. CURIE.

mais la peau n'est pas ou est à peine douloureuse. Au bout de quelques jours, la rougeur, sans s'étendre, se mit à augmenter d'intensité; le vingtième jour, il se forma des croûtes, puis une plaie que l'on a soignée par des pansements; le quarante-deuxième jour, l'épidémie a commencé à se reformer sur les bords, gagnant le centre, et, 5a jours après l'action des rayons, il reste encore à l'état de plaie une surface de icm2 qui prend un aspect grisâtre indiquant une mortification plus profonde.

M. H. Becquerel, en transportant un petit tube scellé contenant quelques décigrammes de chlorure de baryum radifère très actif [activité 800000 fois celle de l'uranium (' )], a subi des actions du même ordre. La matière était enfermée dans un tube de verre scellé et occupait un volume cylindrique ayant environ 1 omm à i5mm de hauteur sur 3",m de diamètre; le tube, enveloppé de papier, était contenu dans une petite boîte de carton. Le 3 et le 4 avril, cette boîte a été placée à plusieurs reprises dans un coin d'une poche de gilet pendant un temps dont la durée totale peut être évaluée à 6 heures. Le i3 avril, on s'aperçut que le rayonnement, au travers du tube, de la boîte et des vêtements, avait produit sur la peau une tache rouge qui devint plus foncée les jours suivants, marquant en rouge la forme oblongue du tube et affectant une forme ovale de 6cm de long sur 4Cm de large. Le 24 avril, la peau tombait, puis la partie la plus attaquée se creusa en se mettant à suppurer; la plaie fut soignée pendant un mois avec des pansements au Uniment oléo-calcaire, les tissus mortifiés furent éliminés, et le 22 mai, c'est-à-dire 49 jours après l'action des rayons, la plaie se ferma, laissant une cicatrice dans la région qui marquait la place du tube.

Pendant que l'on donnait des soins à cette brûlure, on vit apparaître, vers le i5 mai, une seconde tache rouge, oblongue, en regard de l'autre coin de la poche de gilet où avait été placée la matière active. L'action remontait, soit à la même date que plus haut, soit vraisemblablement au 1 1 avril, mais elle avait été de très courte durée, 1 heure au plus. L'érythème apparaissait donc 34 jours

(!) Les activités que nous citons sont celles que donne l'appareil de mesure de M. Curie. Elles permettent de classer et de caractériser les produits, mais le rayonnement du radium est si complexe que ces nombres n'ont pas de valeur absolue. Avec un autre dispositif expérimental on obtiendrait des nombres différents.

ACTION PHVSIOLOGIQUK. 4*9

au moins après l'action excitatrice; l'inflammation se développa, présentant l'aspect d'une brûlure superficielle; le 26 mai, la peau commençait à tomber; soignée comme la première, cette brûlure parait en voie de guérison plus rapide.

Dans l'intervalle de ces observations, les 10, 11 et 12 avril, le même tube de matière active, enfermé dans un tube de plomb dont les parois avaient environ 5mm d'épaisseur, a été conservé pendant 4o heures dans une autre poche de gilet et n'a produit jusqu'ici aucune action.

Ajoutons encore que Mme Curie, en transportant dans un petit tube scellé quelques centigrammes de la même matière très active qui a donné les effets décrits ci-dessus, a eu des brûlures analogues, bien que le petit tube fût enfermé dans une boîte métallique mince. En particulier, une action ayant duré moins d'une demi-heure a produit au bout de 1 5 jours une tache rouge qui donna une ampoule semblable à celle d'une brûlure superficielle et mit ensuite i5 jours à guérir.

Ces faits montrent que la durée de l'évolution des altérations varie avec l'intensité des rayons actifs et avec la durée de l'action excita ttice.

En dehors de ces actions vives, nous avons eu sur les mains, pendant les recherches faites avec les produits très actifs, des actions diverses. Les mains ont une tendance générale à la desquamation; les extrémités des doigts qui ont tenu les tubes ou capsules renfermant des produits très actifs deviennent dures et parfois très douloureuses; pour l'un de nous, l'inflammation des extrémités des doigts a duré une quinzaine de jours et s'est terminée par la chute de la peau, mais la sensibilité douloureuse n'a pas encore complètement disparu au bout de 2 mois.

SUR LA

En commun avec A. DEBIERNE.

Comptes rendus de l'Académie des Sciences, t. CXXX1II, p. 276, séance du 29 juillet 1901.

Nous avons montré précédemment qu'on peut communiquer temporairement des propriétés radioactives à un corps quelconque à l'aide des sels de radium, et qu'en particulier on peut les communiquer à l'eau distillée.

Cette eau peut être rendue radioactive par divers procédés.

On peut, par exemple, comme nous l'avons déjà indiqué, séparer par distillation en vase complètement clos l'eau d'une dissolution de chlorure de radium faite depuis plusieurs jours ; l'eau distillée ainsi obtenue est fortement radioactive.

Un second procédé encore plus simple consiste à mettre dans une enceinte parfaitement close deux cristallisoirs renfermant, l'un une dissolution d'un sel de radium, l'autre de l'eau distillée; au bout d'un temps suffisant, l'eau distillée est devenue active, la communication de la radioactivité se faisant par l'intermédiaire des gaz de l'enceinte.

Enfin, un troisième procédé consiste à enfermer une solution de sel de radium dans une capsule de celluloïd complètement fermée (') et à plonger cette capsule dans l'eau à activer, placée ellemême dans un flacon fermé. Dans ces conditions le celluloïd joue

(T) Celle cap<ule se fabrique facilement avec de la feuille de celluloïd; les bords de la feuille se soudent en les humectant d'acétone.

le rôle d'une membrane semi-perméable parfaite, et aucune trace de sel ne traverse les parois, tandis que l'activité de la dissolution se communique très bien à l'eau extérieure (').

L'eau activée peut avoir une activité aussi forte et même, dans certaines conditions, plus forte que celle du corps qui a servi à la rendre radioactive. Conservée en tube scellé, elle perd la plus grande partie de son activité en quelques jours; laissée en vase ouvert, la perte d'activité est beaucoup plus rapide et est d'autant plus rapide que la surface de contact avec l'air ambiant est plus

grande.

Les dissolutions de sels de radium se comportent d'une façoi analogue. Si on laisse une dissolution envase ouvert, elle diminue considérablement d'activité, et l'on abaisse cette activité autant que l'on veut en augmentant la surface de contact de la dissolution avec l'air libre (2). Mais, contrairement à ce qui se passe pour l'eau activée, la perte d'activité n'est pas définitive; si l'on met cette solution désactivée en tube scellé, elle reprend peu à peu, au bout d'une dizaine de jours, son activité primitive.

Voici une théorie qui permet de coordonner assez bien ces phénomènes de radioactivité : on peut admettre que chaque atome de radium fonctionne comme une source continue et constante d'énergie radioactive sans qu'il soit nécessaire, d'ailleurs, de préciser d'où vient cette énergie (3). L'énergie radio-active accumulée dans un corps par le radium tend à se dissiper de deux façons différentes : i° par rayonnement (rayons chargés et non chargés d'électricité); 2° par conduction, c'est-à-dire par transmission de proche en proche aux corps environnants par l'intermédiaire des gaz et des liquides (radioactivité induite).

La perte d'énergie radioactive d'un corps, tant par rayonne-

(*) L'activité induite ne peut pas être transmise par l'air au travers d'une paroi de celluloïd sec, mais elle se transmet facilement si l'on humecte la paroi avec une goutte d'eau.

(2) On peut facilement avoir ainsi une dissolution 5oo fois moins active que ia solution initiale.

(3) Cette énergie peut avoir été emmagasinée antérieurement; elle peut être produite par une modification du radium lui-même; elle peut provenir de la transformation d'un rayonnement extérieur inconnu; elle peut enfin être empruntée à la chaleur du milieu ambiant, contrairement au principe de Carnot {voir l'article de M"" Curie dans la Revue générale des Sciences, janvier 1899).

ment que par conduction, est d'autant plus grande que la quantité de cette énergie accumulée dans le corps est plus considérable. On comprend alors qu'un équilibre de régime s'établit nécessairement, l'énergie radioactive accumulée dans le corps allant en augmentant jusqu'à ce que la double perte dont nous venons de parler compense l'apport continu fait par le radium.

On peut considérer cette manière de voir comme analogue à celle qui est en usage dans l'étude des phénomènes calorifiques. Si, dans l'intérieur d'un corps, il se fait, par une cause quelconque, un dégagement continu et constant de chaleur, la chaleur s'accumule dans le corps et la température s'élève jusqu'à ce que la perte de chaleur du corps par rayonnement et par conduction fasse équilibre à l'apport continu de chaleur.

En poursuivant cette analogie, il y aurait lieu de considérer une tension de radioactivité analogue à la température, et caractérisée par l'intensité du rayonnement (que rfous avons considéré jusqu'ici comme donnant la mesure de l'intensité de la radioactivité). On pourrait aussi définir une capacité de radioactivité analogue à la capacité calorifique.

La théorie qui précède permet d'interpréter diverses expériences :

En général, excepté dans des conditions spéciales, l'activité ne se communique pas de proche en proche à travers les corps solides. Lorsqu'on conserve une dissolution en tube scellé, la perte par rayonnement subsiste seule, et l'activité radiante de la dissolution prend une valeur très élevée. Si, au contraire, la dissolution se trouve dans un vase ouvert, la perte d'activité de proche en proche par conduction devient considérable, et, lorsque l'état de régime est établi, l'activité radiante de la solution est très faible.

Remarquons encore que l'activité radiante d'un corps radioactif solide laissé à l'air libre ne diminue pas sensiblement, parce que, la propagation de la radioactivité par conduction ne se faisant pas à travers les solides, c'est seulement une couche superficielle extrêmement mince qui produit la radioactivité induite. On constate, en effet, que la dissolution du même sel produit des phénomènes de radioactivité induite beaucoup plus intenses (20 fois

plus forts environ). Avec un sel solide l'énergie radioactive s'accumule dans le sel et ne se dissipe guère que par rayonnement. Au contraire, lorsque le sel est en dissolution depuis plusieurs jours, l'énergie radioactive est répartie entre l'eau et le sel, et, si on les sépare par distillation, l'eau entraîne une grande partie de l'activité et le sel solide est beaucoup moins actif (10 ou i5 fois, par exemple) qu'avant dissolution ( ' ). Ensuite le sel solide reprend peu à peu son activité primitive.

La communication de l'activité du sel de radium à l'eau de dissolution se fait d'ailleurs assez lentement, et l'équilibre n'est obtenu qu'au bout d'une dizaine de jours ; si, par exemple, on évapore la dissolution aussitôt après l'avoir faite, Je sel garde une portion beaucoup plus considérable de son activité.

( ' ) La diminution d'activité a été observée pour la première fois par M. Giesel (Wied. Ann., t. LXIX, 1899, p. 91).

SUR

LA RADIOACTIVITÉ INDUITE