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de à
Grâce à la forme du support, 1l était possible d'activer dans lémanation du thorium les faces du biseau seulement à l'exclusion de la base.
Nous avons employé différentes sources, équivalentes en rayonnement y à des quantités de radium-élément variant de 8 à 20 mg.(les mesures étant effectuées à travers 10 mm. de plomb).
ASPECT DES SOURGES. — Les supports de la matière active que nous avons utilisés pour la détermination du rapport des vitesses initiales des rayons à du thorium C et C! étaient en or et Conservaient ordinairement un éclat métallique. Dans le cas d’une activation trop prolongée, les sources prenaient un aspect terne dû à une altération superficielle du métal et non à la présence de la matière active directement ; celle-ci
est en trop petite quantité pour être visible, ainsi qu'on peut s’en rendre compte par le calcul suivant:
Les sources les plus fortes utilisées par nous étaient en effet équivalentes par leur rayonnement ÿ à 20 mg. de radium-élément.
D'après les tableaux de Shenstone et Schlundt (!) le thorium C’ équivalent à 1 g. de radium élément en rayonnement pénétrant (mesuré à travers 10 mm. de plomb) émet 2,72.10{° rayons « par seconde.
Ces auteurs avaient adopté 3,72.10!° par seconde comme nombre de rayons x émis par gramme de radium élément. En adoptant la valeur plus récente de Jedrzejowski (?) 3,50.101° par seconde, les nombres donnés par Shenstone et Schlundt pour le thorium C' sont à multiplier par le facteur 3,90/3,72.
En effectuant les calculs sur ces bases et en remarquant que le thorium C’ ne donne que 65 o/o du rayonnement « total émis par le dépôt actif du thorium, nous trouvons finalement comme valeur maxima du nombre de rayons & émis par seconde par les sources Th B + Th CG + Th C’ que nous avons employées :
DO T2 721 FOR ==-7,020%04/Sec- En admettant pour la constante radioactive X du thorium B
oë à 798
ne — /,.34.10!3 atomes de
1,82.10-° ceci correspond
thorium B.
La surface du support utilisée comme source mesurant 6 mm? environ, la densité du thorium Best donc de 7,2.10t4 atomes/cm?.
Le poids atomique du thorium B étant 212 environ et en adoptant 6,06.10.% pour le nombre d’Avogadro, nous
(!) SHENSTONE et SCHLUNDT, Phil. mag, 43, p. 1038, 1922. (2) Jenrzwowskr, Thèse Paris, 1927.
12 SALOMON ROSENBLUM
aurons finalement 2,5.1077 g./cem°? de thorium B uniformément réparti dans une épaisseur d’or de l'ordre de 6,3.10% g./cm°? (voir p. 20), une certaine pénétration dans le support ayant lieu par suite de l'effet du recul radioactif.
En général, nous avons remarqué que les supports en or étaient moins altérés à la surface que les supports en laiton, argent ou platine que nous avons eu l’occasion d'essayer.
Temps D'Exposirion. — Les temps d'exposition ont varié de 20 à 6o minutes pour chaque expérience ; cependant, on a pu obtenir des impressions nettes après une exposition de quelques minutes seulement.
L'avantage de l’appareil décrit est donc plus important pour l'étude des rayons « provenant de corps à vie très courte ou de rayonnements très faibles que dans le cas du dépôt actif du thorium à vie relativement longue permettant des expositions prolongées (voir p. 63).
Conpirions GÉoOMÉtTRIQUES. — Les plaques photographiques pouvaient être fixées dans différentes positions grâce à un système de rainures (I, II, II, IV) où elles étaient assujetties à l’aide de ressorts en aluminium.
Voici les conditions géométriques dans lesquelles nous avons opéré :
La distance D entre les deux fentes diaphragmes, mesurée à la machine à diviser, était de 3,066 cm.
Les distances a entre la fente supérieure et les plaques photographiques aux différentes positions I, I, III, IV étaient
respectivement de o cm. 85 (3), 1 em. 38 (9), 2 em. 25 (7)et 3 cm. 08 (5).
CALCUL DU RAYON DE COURBURE, — Le rayon de courbure R de la trajectoire des particules chargées dans un champ
magnétique uniforme H est, comme on le sait, donné par là
4 £ n : ; É relation R =" — Voù e/mest le rapport de la charge à
la masse et V la vitesse de la particule (fig. 4). Soit d la déviation du faisceau à partir de sa position initiale, on a alors :
R— A+ + de Ve a «) ARC
C'est cette formule que nous avons utilisée pour calculer le rapport des vitesses des deux groupes de rayons « du dépôt actif du thorium.
Dans le cas où b et d sont petits on peut négliger le deuxième terme sous le radical et également d devant ab ; on obtient alors : |
& + ab da+b)
(2) ; R=— 2d FER 2d
On rencontre souvent cette formule approchée dans les travaux sur la déviation des rayons à par la méthode du champ magnétique.
Sous cette forme on voit que le rayon de courbure R est en
1 / SALOMON ROSENBLUM
première approximation inversement proportionnel à la
déviation.
LARGEUR. DES RAIES. — Les raies correspondant au thorium C et au thorium C'se présentaient dans les clichés utilisés pour les mesures sous forme de raies fines dont les bords étaient bien délimités. Les largeurs des deux raies étaient (à la précision des mesures près) identiques et égales à la largeur de la raie centrale non déviée qui se trouverait à mi-chemin entre les deux raies symétriques obtenues Par renversement du champ magnétique. La largeur de cette raie centrale est immédiatement donnée par les conditions géométriques de l'appareil et la largeur des fentes qui délimile le pinceau de rayons a.
Toutefois, nous avons remarqué que la « largeur d’une raie œ » n’est pas une grandeur toujours semblable à ellemême. En effet, elle dépend du temps d'exposition : nous avons obtenu des clichés, où la raie correspondant au thorium C'était plus large que celle correspondant au thorium C, alors qu’en réalité cette dernière, due à des rayons à plus lents et par conséquent plus déviés, devrait géométriquement être la plus large (voir plus loin). Nous trouvons une explication de cette anomalie en observant que le nombre des rayons émis par le thorium C' est supérieur d’environ 1/3 à celui émis par le thorium C (les deux corps étant en équilibre radioactif avec le thorium B).
La raie correspondant au thorium C' peut donc dans certains cas être suffisamment exposée, alors que celle du thorium C ne l’est pas. D'autre part nous savons ({) (2?) que la répartition du noircissement dans une raie « a la forme d’une-courbe de probabilité, dont le sommet coïncide avec le milieu de la raie et l’on conçoit qu'un: manque d'exposition
() L. Curie, Recherches sur les rayons &« du polonium, p. 36. (°) Brices, Proc. Roy. Soc. À vol. 114 (1927), p. 313.
aura comme effet de faire apparaître la raie comme étant plus fine.
ELARGISSEMENT DES RAIES SUIVANT LES CONDITIONS GÉOMÉ- TRIQUES DE L'APPAREIL. — Îl nous a semblé intéressant de déterminer la largeur d’une raie due à l’impact d’un fais-
ceau de rayons corpusculaires sur une plaque photographi-
Fig. 5.
que d’après les conditions purement géométriques de l’appareil utilisé et la valeur du rayon de courhure R de ce pinceau dans un champ magnétique uniforme.
Nous supposons que la trajectoire de ce pinceau est définie
[2 Il , et F,, F, d'ouvertures égales
par deux fentes fines F', F placées parallèlement aux lignes de force (fig. 5). Soit / la distance AC entre la ‘plaque photographique AH
et le point C déterminé par l'intersection F", EF” et Fe F.
10 SALOMON ROSENBLUM
Soient O, et O, les centres des cercles de rayons R qui délimitent le pinceau dévié, d, la distance entre le milieu de la raie déviée de largeur EH — g et de la raie non déviée de largeur e. Nous appellerons p la demi-distance entre les centres O, et O, et g la distance de O,, O0, à C. L’angle F'CF, — 0,00, sera désigné par £.
Nous avons alors les équations :
Gü) R=(/— p} +{g — AE? (2). R°= (+ p} +(g — AH}
— {pl + 2q(AH — AE) + BEA? — AR — O :
— 4pl + 2q(AH — AE) + (AH + AE) (AH — AE) — O
Rappelons que AH — AE — y, et notons que :
AH + AE Pre
On a alors :
— hpl + 2pq — 2dj =0,
et finalement :
» .-2pl (3) nee Mais : S q= cos PE p = sin £/2 d’où :
= HeR sin Pal Rien TR cos 8/2 — d = R-d/cos8}2 Pour tg8/2 nous pouvons écrire te P/2 — — ; et on a alors :
DE Re TR — dj cos pp ?
et finalement pour l'élargissement relatif de la raie dévice par rapport à la raie non déviée :
(4) CR UN JR TERR d ES TE COR /2 I Ka Da
L'angle $/2 est en général petit dans nos expériences
ER TEE AE OO ; à :
tg8/2 ——— était 5f au maximum soit 0,002 environ (e = 0,012 cm., 27 — 5.6 cm.), cos 8/2 est par conséquent
très peu différent de 1.
Nous pouvons donc écrire :
æ g — e de > : Hip AC (2 D ni ch
Mais nous avons vu d'autre part que la déviation d ellemême était inversement proportionnelle au rayon de courbure R. Si nous négligeons d devant R dans le dénominateur, nous voyons que pour les faibles valeurs de d l'élargissement relatif est proportionnel au carré de la dévia-
tion d.
Dans nos expériences R variait de 22 à 28 cm. et d variait de 0,6 à 1,2 mm. L’élargissement maximum devait donc
= 12 5 : : 4 être —— , soit 0,6 0/0 environ; la largeur des raies étant
100 s environ, on voit que l'élargissement géométrique à prévoir restait dans la limite des erreurs expérimentales.
Errer Du RECUL RADIOAGTIF. — Le rayonnement « que nous avons utilisé dans nos expériences sur la détermination du rapport des vitesses du thorium C au thorium C' provenait des corps thorium C et thorium C’ en équilibre radioactif avec le thorium B.
Ce dernier a été obtenu, comme nous l’avons exposé, à partir d’une forte préparation de radiothorium, par la méthode du champ électrique, les ions positifs étant adsorbés à la surface du support en or, chargé négativement.
En général, on admet que ce sont les atomes de thorium À qui se déposent sur la cathode (1) mais l’atmosphère ionisée autour de la préparation de radiothorium n'étant pas desséchée on peut aussi penser qu'une fraction des
(:) Briacs, Phil, mag., 1925, 50, p. 6oo.
