PREPARATION DE L'EAU RADIOACTIVE ARTIFICIELLE

Avant de donner en détail les résultats de nos expériences cÎlectuées sur un lot de 101 lapins, nous décrirons la méthode qué nous avons employée pour obtenir des eaux à teneur variable en radon.

Dans un ballon de 2 litres contenant de l’eau distillée ordinaire, on immerge une capsule de bromure de radium durant une période allant de deux à huit jours environ, suivant l’ordre de grandeur de radioactivité qu'on veut obtenir. Au bout de ca temps, on prélève approximativement 1.000 grammes de cette eau radioactive. de teneur inconnue; cette quantité nous sert à mesurer exactement la valeur de la radioactivité à l'heure du prélèvement.

Toutes ces opérations sont réalisées de telle sorte que l’eau radioactive soit le moins possible agitée à l'air libre et tous les transvasements sont effectués par aspiration dans des ballons préalablement vidés de leur air.

Nous avons adopté pour la mesure proprement dite de la radioactivité la méthode classique de dosage du radon indiquée par M. Curie dans Traité de radioactivité) et décrite en détail par MM. Moureu, Lepape et Geslin dans de nombreux ouvrages (2-3-4),

Le principe de la méthode est basé sur les propriétés que possèdent les émanations des corps radioactifs, quand elles existent dans un gaz, de le rendre conducteur en l’ionisant : « La conducti-

(4) Core (M.), Traité de radioactivité, 4. I, P. 165-169. Hermann et Cie, édit.

(2) Moureu (Ch.) et Lrpapr (A), Sur la radioactivité des sources thermales de Bagnères-de-Luchon. Remarques sur la technique expérimentale (Ann. des mines, mai 41909, p. 163).

(3) Moureu, Lerare et Gresrin, Détermination du radon en dissolution dans l'eau. Analyse des eaur thermales de Vichy (Ann. de l'Inst. d'hydr. et clim. t. III, p. 162- 165, 1925).

(4) Lepapr (A), Les données numériques actuelles sur la radioactivité des sources thermales françaises (Ann. de l'Inet. d'hyr ct ciim., t. IT, p. 4%, 1924)

bilité ainsi communiquée au gaz est proportionnelle à la quantité d'émanation présente. Si l'on plonge dans le gaz radioactif un barreau métallique électrisé, il se déchargera d'autant plus vite que le gaz sera plus conducteur, c’est-à-dire plus riche en émanation, plus radioactif. Par suite, si le barreau électrisé porte une feuille métallique légère, celle-ci, qui se trouvait initialement écartée par le fait de l'électrisation, reviendra peu à peu à sa position d'équilibre, et sa vitesse de chute sera en raison directe de la radioactivité du gaz. » 6).

On voit done que la détermination de la radioactivité d'une eau se ramène à celle de la radioactivité d’un gaz.

Dans ce but, l’émanation est extraite de l’eau par la méthode d'ébullition et d'entraînement par un courant d'air 6). Ë

Le ballon contenant Feau à doser est placé sur un réchaud à gaz et adapté à un réfrigérant à reflux communiquant par J'intermé; diaire de trois tubes desséchants (anhydride phosphorique et coton de verre) avec un gazomètre à mercure muni d'un robinet à trois voies. Lorsque l’eau entre en ébullition, les gaz radioactifs sont entraînés par un léger courant d'air; momentanément recueillis dans le gazomètre, ils sont ensuite envoyés dans l'appareil de mesure proprement dit, composé d’un cylindre métallique hermétiquement clos et préalablement vidé le plus complètement pos-: sible de son air et, partant, de traces de radon ambiant.

L'ébullition est poursuivie jusqu'à ce que l'air de balayage ait rétabli dans le cylindre collecteur la pression atmosphérique. Au-dessus de ce cylindre est placé l’électroscope, conçu et réalisé spécialement pour de telles mesures par MM. Chéneveau et : Laborde.

Au moyen d'un chronomètre mesurant Île dixième de seconde, on observe la vitesse de chute de la feuille d'aluminium d'après le temps mis pour parcourir un certain nombre de graduations du micromètre et rapporté à l’unité.

Cette vitesse de chute est ensuite comparée à celle dite vitesse « V » provoquée par un disque noir d'oxyde d’urane introduit dans la chambre d’ionisation de l'appareil. Celui-ci et l’oxyde noir que nous avons utilisé ont été étalonnés au Collège de France

(3) Moureu (Ch.), Levarz (A.). Sur la radioactivité des sources de Luchon. Remarques sur la technique expérimentale (Ann. des mines, p. 465, mai 1909)

‘6) MourEu, LEPAPE et Gesun, Analyse des eaux thermales de Vichy (Ann. de Inst. d'hydr. et clim., {. TT, p. 164, 199$).

dans le laboratoire de M. le Professeur Lepape, sous le contrôle de M. Geslin; la vitesse de chute de la feuille d'aluminium est la même que celle provoquée par 23,10 millimicrocuries de radon introduits dans le condensateur à gaz.

Tenant compte du poids de l’eau employée et de certains autres facteurs de correction, dont la teneur en radon de l'air du laboratoire, on obtient le titre de l’eau à l’heure de la mesure.

Notre premier soin a été de vérifier que l’eau radioactive préparée au laboratoire suit exactement les lois de désintégration de l’émanation du radium, dont la période est de 3,85 Jours. Dans ce but, nous avons exécuté une série de mesures afin de comparer nos résultats expérimentaux avec ceux, théoriques, que l’on peut établir à l’aide de la table de décroissance du radon donnée par M. Curie dans son Traité de radioactivité ().

Une douzaine de mesures ont été effectuées; parmi elles, nous donnons, à titre d'exemple, les déterminations suivantes :

1° Vendredi 9 mai 1947, à 10 heures : Dosage initial d’eau ayant subi l'influence de la capsule de bromure de radium 3 jours

environ.

Dosage du radon.

FOIS AD EU EUIHSÉe. JMURL ART NME NAN TES CAR Re 780 g. Epoque d'introduction dans l’appareil ..............,...... 10 h. 15 Fuite spontanée (en divisions par seconde) ................ 0,066 VitescenN enr disons Npariseconde)f. 227.5. INR 725 Vitesse maxima due au radon présent dans l’eau .....:.... 5,10 Correction due à l’âge de l’eau ....... SEP Re ES 1 Correetion:dueià a! pression ER AR SAR + 1 Radon en millimicrocuries par litre d’eau à l'heure zéro . ... 31,39

2° Samedi 11 mai 1947, à 10 h. 15 : Dosage de la même eau âgée de 24 heures.

Poids d'eau uftliéée ps nent ee PERRET Ur A ND + à 700 g. Epoque d'introduction dans l'appareil ........... 10 h. 15 Fuite spontanée (en divisions par seconde) ................ 0,065 Vitesse V (en divisions par seconde) ..................... 7,25 Vitesse maxima due au radon présent dans l’eau .......... 5,845 Correction due A Mlar/pression ee Re ACTES 4 1 Corréction.due à/lâse de l'eau re AA EE meme 0,834 Radon théorique : 31,39 x 0,834 = .............. LÉULLUS 26,18 Radon ‘expérimental fe CO RETIRE er Pure : 26,17

(7) Core (M.), Traité de radioactivité, t. IT, p. 546-549. Hermann el Cie, édit.

+ op

3° Lundi 13 mai 1947, à 10 heures : Dosage de la même eau âgée de 72 heures.

LR ET TO EE TR RER RC AR EST 6500 g.

Epoque d'introduction dans l'appareil ...:..........4,.2. 10 à. Fuite spontanée (en divisions HALHSeLONUE) SE Nr ENS 9,07 Mitesse ten) divisions paniéeconde)hn ue: à cata ds FRE Vitesse maxima due au radon présent dans l’eau .......... 3,00 RON MON EI PS RE I RE Î CORDON que ANA SCRdeAPe an NeNM Be dir one PR Ua 0,580 RAT th OnIqUEMARS ES O0 80 Le ue 18,21 FRONT DORE An nn a ae U tu eue Ulis does 18,121

4° Pour une eau vieillissant jusqu'à 9 jours, nous observons : Lundi 1*% décembre, à 11 heures : Dosage initial d’eau ayant été en contact avec le bromure de radium 4 jours environ.

Dosage du radon.

DOS CAN MÉNIS SR ME 1 4 2. SaRe Dh es de ne. 670 g. Epoque d'introduetion dans l'appareil. 2 use made 41h45 Fuite spontanée (en divisions par seconde) ................ 0,007 Natess eo NME AMIVISIONS DAT SeCONdE) (2 222 ane voeu 7,60 Vitesse maxima due au radon présent dans l’eau .......... 13.17 ConrecHONN das Pen eau ce ne eme EN 1 DONTCCHONUUMAR A MASNPES SION. CNP CRE LOUE ne: 1 Radontemimiilliimieroeurtesppôour. 4.000 52e a 59,42

5° Mercredi 3 décembre 1947, à 11 heures : Dosage de la même eau âgée de 48 heures.

Por eau UNS MERE LS a eau caen 850 &.

Epoque. d'introductiondans-l’appareiluis "as ur uns ss AN. Fuite spontanée (en divisions par seconde) ................ 0,071 Milesse (Ven: divisionsspar seconde), 4.22: bats onto 7,65 Vitesse maxima due au radon présent dans l’eau .......... 11,635 POOETÉCHION USA TANT SELON MA Et uen ie afin te viole il Cobretioncitel dsetder Peas Le anis dome se eds 0,693 RACE OR QU RE Te LM LE Li ae à etes e Ga é 41,116 R'AdOnReCDOMnentA PME PT CM NA. Te se de sde à aove A NENANT 41 108

6° Mercredi 10 décembre 1947, à 11 heures : Dosage de la même eau âgée de 9 jours.

Ne DE LLC A ne ae De utile ele « 500 £g.

Epoque d'introduction dans l’appareil .................... 10 h. 45 Fuite spontanée (en divisions par seconde) ................ 0,066

Rica. #

Vitesse V (en divisions par seconde) ................. ee 725 Vitesse maxima due au radon présent dans l’eau .......... 172 Correction due à l’âge de l’eau ....... EE Up e 0,195 Radoï théorique ...........,....4...sssvssssseree ARTE 11,40

Radon expérimental ........ he Me RÉPARER. AREA + PRENONS 10,88

Il est alors facile de comparer les résultats obtenus avec les valeurs théoriques données par le calcul au moyen des coefficients de M. Curie. On a eu, en effet :

Radioactivité trouvée Radioactivité théorique 31,39 31,39 26,17 26,18 1842 18,20 59,42 59,42 41,108 41,116 10,88 11,40

Nous pouvons donc affirmer que nos chiffres concordent, aux crreurs d'expérience près, et que l’eau préparée suivant notre méthode doit bien sa radioactivité à la présence du radon.

Dans ces conditions, la teneur d’une eau à l'heure H° du jour J° est facile à calculer d’après la loi de décroissance du radon, puisqu'on connaît la teneur à l'heure H du jour J. On peut donc, par des dilutions d’eau distillée ordinaire, obtenir une eau de radioactivité déterminée.

Notons enfin que les eaux utilisées ont toujours été âgées de moins de 8 à 10 jours afin d'éviter des déperditions toujours possibles malgré le soin apporté aux diverses manipulations.