CHAPITRE V

Centres neutres.

Les gaz issus des flammes usuelles, par exemple de la flamme du gaz d'éclairage, sont conducteurs et les ions qu’ils renferment ont une mobilité de + de millimètre. Nous venons de démontrer qu'on peut produire un gaz jouissant de propriétés conductrices analogues en lui fournissant à la fois les éléments, agglomérations matérielles neutres et petits ions, dont la réunion forme un gros ion. Mais la théorie exposée page 7 conduit à penser qu’on peut s'attendre à trouver, à côté des gros ions chargés, un nombre relativement considérable de centres analogues non chargés.

Nous avons indiqué (p. 23) un moyen de reconnaître la présence de particules neutres en suspension dans un gaz en les soumettant à l’action des rayons Rôüntgen ou du radium qui les transforment en gros ions, décelables par les procédés électriques ordinaires. Nous en indiquerons plus loin un second basé sur un principe totalement différent : c’est l’intensité particulière d’ionisation acquise en barbotant dans les solutions aqueuses par les gaz qui renferment des centres neutres. Nous allons appliquer le premier moyen de recherche aux gaz ordinaires de flamme.

Il faut pour cela nous débarrasser de la conductibilité de ces gaz en les faisant passer dans un condensateur cylindrique assez puissant pour capter tous les ions char-

u log —

gés. La formule connue : K= 7; qui relie la

mobilité des ions aux dimensions du condensateur, permet de voir qu'avec un débit gazeux de 40°" par

seconde, un condensateur C, (fig. 2) dent les dimensions

SON RAR ENT — 10 log - 07/9001, 02 a

suffit pour arrêter tous les ions dont la mobilité est supérieure à 6.105 cm :sec. (voir p. 12) dans un champ de 1 volt par centimètre si l’on maintient entre ses armatures une différence de potentiel de 350 volts. Les ions de flamme seront donc tous arrêtés, ce dont on s’assurera aisément du reste en constatant expérimentalement la non-conductibilité du gaz.

Les gaz sortants passent ensuite dans un ballon de verre mince B servant de chambre d’exposition aux rayonnements ionisants. La capacité de 3! convient pour ce réservoir ; plus petit, il ne laisserait pas agir le rayonnement pendant un temps suffisant ; plus grand, il augmenterait trop le temps de séjour du gaz et diminuerait la conductibilité.

Enfin vient le condensateur cylindrique C, relié à l’électromètre E qui sert à mesurer la conductibilité du gaz et la mobilité des ions.

La figure 13 montre le détail de cette disposition.

L'expérience consiste à montrer que les gaz de flamme, une fois désélectrisés par leur passage à travers C,, conliennent encore quelque chose de chargeable par une

exposition à de petits ions. Pour cela on vérifie que, le condensateur C, étant excité, la conductibilité ordinaire du gaz de flamme est bien arrêtée. En approchant alors du ballon un tube de verre scellé et contenant un sel de radium, la conductibilité apparaît de nouveau; elle est bien liée au gaz de flamme, car, en le remplaçant par de l’air ordinaire, toute trace d’électrisation cesse, si l’on a bien pris les précautions nécessaires pour éviter une influence directe du radium.

Le Tableau suivant montre un exemple numérique de ce qu’on mesure dans ces conditions :

Temps Gaz circulant État pour 15° dans l’appareil. du condensateur C.;. Ionisation en B. d'échelle. sec Gaz de flamme... G non excité Pas de radium B 8 Gaz de flamme... C excité (350 vol.) Pas de radium B 300 Gaz de flamme... C excité (350 vol.) Radium en B 18 Air ordinaire.... CG excité (350 vol.) Radium en B 300

Les rayons X produisent le même effet que le radium. Il en est encore de même quand on place au sein du gaz qui sort de C, une plaque de zinc fraîchement nettoyée et qu'on l’éclaire à la lumière ultra-violette ; mais alors il ne se produit que des ions négatifs. Dans ce dernier cas, on aurait pu s'attendre à trouver aussi de gros ions positifs, à cause de l’action directe sur l’eau qui a été quelquefois attribuée aux rayons ultra-violets. Les rayons exerceraient sur les gouttelettes une action analogue à celle que subit la plaque de zinc, et il en résulterait de petits ions négaufs et de gros ions positifs. Dans les conditions expérimentales où nous avons opéré (la source ultra-violette élait soit une lampe à arc à charbons imprégnés de zinc ou d'aluminium, soit une lampe à arc à mercure à fenêtre de quartz), aucun effet de ce genre n'a été observé. Le grand nombre des petits ions négatifs émis par le zinc suffit à expliquer celte absence de gros ions positifs.

On sait qu’un fil de platine qu’on porte au rouge émet des charges considérables, d’abord positives pour des températures basses, puis négatives quand la température s'élève et que le fil a pour ainsi dire été nettoyé par la chauffe; ces charges négatives sont alors constituées par des petits ions négatifs. Nous avons bien essayé de charger les centres neutres par ces petits ions; mais il est difficile de trouver des résultats nets, à cause des effets calorifiques qui entraînent une disparition rapide de l’ionisalion.