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en minutes.

des intensités de rayonnement.

10 20 30 Temps en minutes Fig. 20.

L’inclinaison de la droite est 0,0484. Si l’on compare

cette inclinaison à celle de l’oxygène (0,127), on trouve que le rapport entre leur densité est 6,9, ce qui conduit au nombre 221 pour le poids atomique, en supposant que lémanation est un gaz monoatomique, avec un écart possible d'environ 2 pour 100.

Comme on le voit, ce résultat est tout à fait en accord avec le nombre qui avait été supposé d’après les recherches sur la nature des transformations radioactives de la série du radium. Il est venu apporter une confirmation importante à l'exactitude des théories de ces transformations, a permis de classer définitivement l’émanation du radium comme élément chimique et de lui assigner une place déterminée dans la classification des éléments (1).

J’ai pensé utiliser la même méthode pour déterminer la valeur du poids atomique des autres émanations : des expériences sur l’émanation du thorium ont été faites, d’après mes indications, par Miss Leslie au laboratoire de Mne Curie, et d’autres ont été entreprises récemment dans le même laboratoire sur l’émanation de l’actinium.

Les émanations du thorium et de l’actinium se détruisent si rapidement (décroissance de moitié en moins d’une minute pour l’émanation du thorium, et de moitié en 4 secondes environ pour lPémanation de l’actinium), qu'il n’est pas possible de les séparer et de les conserver un temps suffisant pour les introduire dans un appareil à écoulement; la destruction spontanée est déjà beau-

(:) Peu de temps après la publication de ces résultats, M. Ramsay et Gray, ont publié leur travail sur la détermination de la densité de l’émanation par pesée d’un volume déterminé d’émanation, purifiée aussi bien que possible, à l’aide d’une balance spéciale dont le principe est dù à M. Steele. Le résultat publié par les savants anglais est tout à fait d'accord avec celui que j'avais déjà obtenu, mais leur méthode, dans laquelle il faut peser avec exactitude des quantités de gaz de l’ordre de 1 de milligrammes, parait être extrêmement délicate. Elle exige, pour être exacte, que l’émanation soit absolument pure, et certaines causes d’erreurs provenant en particulier de la chaleur dégagée par l’émanation, paraissent à priori bien difficiles à éliminer complétement. Cependant, la technique utilisée est nouvelle et tout à fait spéciale, et on ne peut guère juger de sa valeur réelle lorsqu'on ne l’a pas expérimentée soi-même.

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coup trop rapide pour que l’on en puisse observer directement la loi avec exactitude, et l'influence du passage de l’'émanation à travers un petit orifice sur la disparition de l’émanation, ne pourrait être déterminée que d’une manière grossière.

Aussi ai-je modifié la méthode de manière lui à donner une précision suffisante aux mesures. L’émanation n’est plus séparée de la substance qui la produit; on place dans l’appareil-jauge une source d’émanation ayant un débit constant (dans le cas de lémanation du thorium, Miss Leslie a utilisé une préparation de mésothorium), on détermine la concentration de l’émanation lorsque léquilibre est établi, le petit orifice étant fermé, puis on établit la communication avec le petit orifice et l’on cherche la concentration de l’émanation lorsqu'un nouvel état d'équilibre est établi. La comparaison des deux concentrations permet de déduire la vitesse d'écoulement de Pémanation par le petit orifice. Toutes ces opérations sont faites à une pression aussi petite que possible, et la vitesse d'écoulement de lémanation est comparée à celle d’un gaz connu, placé dans les mêmes conditions. Le dispositif utilisé est représenté dans la figure 21. La substance dégageant l’émanation est placée dans un petit vase fixé à l’extrémité du tube manométrique de la jauge.

La concentration de l’émanation n'ayant pu être déterminée par l’intensité du rayonnement pénétrant émis par l’activité induite sur les parois du réservoir-jauge, car on ne disposait pas d’une préparation suffisamment active, on mesurait l’ionisation produite par la totalité des rayons émis par le dépôt d'activité induite produite par l'émanation. On plaçait à cet eflet, à l’intérieur du réservoir-jauge, un tube métallique T ayant un diamètre très peu inférieur à celui de la jauge. Ce tube s’activait sous l'influence de l’émanation et, pour la mesure, on le retirait de la jauge, et l’on fixait à l’une de ses extrémités un bouchon

isolé supportant un anneau de garde et une tige métallique qui se plaçait dans l’axe du tube activé. Cette tige était reliée à lélectromètre et le tube à une batterie

Electrométre ol ci

Fig. 2r.

d’accumulateur; le courant d’ionisation produit dans l’air à la pression ordinaire à l’intérieur du tube par les rayons émis sur les parois des tubes, était mesuré par la méthode du quartz piézoélectrique ou à Paide d’un électroscope. Afin de pouvoir placer et retirer le tube du réservoir-jauge, celui-ci portait un rodage suffisamment large à la partie inférieure et venait se fixer sur le tube communiquant avec le robinet R; permettant d’intercepter ou d'établir la communication avec le petit orifice. Le reste de l'appareil était identique à celui employé pour l’émanation du radium. Au-dessus du petit orifice, se trouvait un tube très large pouvant communiquer avec un ballon de plusieurs litres de capacité et avec une pompe Gaede. Au-dessous du robinet R, se trouvait le

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tube permettant l’arrivée du mercure pour les mesures de pression des gaz à la jauge.

Avec ce dispositif, pour déterminer le coeflicient caractérisant la vitesse de l’écoulement de l’émanation, 1l suffit de comparer l’activité induite, prise par le tube activé lorsque l'appareil est fermé, et l’activité prise dans les mêmes conditions, lorsque la communication avec le gros ballon vide est établie par l'intermédiaire du petit orifice. L'activité du tube dans chaque cas est proportionnelle à la concentration de l’émanation, mais l’équilibre radioactif n’est établi qu'après au moins 2 jours à cause de la décroissance très lente du thorium B (diminution de moitié en 11 heures).

Si À est la constante de l’émanation du thorium et si la substance active produit un débit constant a d’émanaton, la loi d’accumulation de celle-ci en vase fermé est donnée par la formule

ere

et la concentration limite q,

Lorsque le petit orifice est ouvert, on peut admettre que la perte d’émanation est proportionnelle à chaque instant à sa concentration, si x est le coefficient caractérisant la vitesse de l'écoulement, la loi d’accumulation sera donc

dg = a dt—\g dt— uq dt, d’où t «a

— — e-A+y)t ne e me),

et la concentration limite est

SUR LES PHÉNOMÈNES DE RADIOACTIVITÉ, 173 d’où l’on tire pe Ge ge)X Te

Pour comparer ce coefficient au coefficient angulaire de la droite obtenue avec un gaz connu, en portant en ordonnée les logarithmes ordinaires des pressions en fonction du temps, il suffit de le multiplier par log e.

La difficulté, dans ces expériences, a été d’obtenir un dégagement régulier de l’émanation par la substance active. Il semble que le dégagement de l’émanation soit fortement influencée par des variations très faibles dans état de la substance active (dessiccation, finesse des grains, etc.), sans d’ailleurs qu’il y ait lieu de penser que la production de l’émanation n’est pas toujours la même. Un dégagement constant n’a pu être obtenu qu'après avoir laissé pendant très longtemps la substance dans le vide en présence d’anhydride phosphorique.

Les expériences de Miss Leslie ont conduit à admettre que le poids atomique de l’émanation du thorium est dans le voisinage de 200, en supposant que cette émanation est monatomique, mais la précision des expériences n’a pas été très grande. Ce nombre est d’ailleurs assez conforme à ce que l’on pouvait supposer, d’après la nature des transformations de la série du thorium.

Les expériences avec l’émanation de l’actinium ne sont pas encore terminées; la destruction spontanée extrêmement rapide de l’émanation oblige à faire de nouvelles modifications dans le dispositif expérimental, mais je pense qu’on obtiendra des résultats suffisamment précis.

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