CONSÉQUENCES DES PHÉNOMÈNES D'ÉMISSION SECONDAIRE

1. Application à la Chimie. — 2. Influence de la position d'un écran sur sa transparence apparente pour les rayons X. — 3. Influence de l'ordre d'un système d'écrans sur le rayonnement secondaire et sur la transparence apparente du système pour les rayons X. — 4. Mécanisme de la décharge des conducteurs frappés par les rayons X.

1. udpplication à la Chimie. — L'ordre limite d'activité secondaire, (jue j'ai défini pour quelques éléments, permettra de faire une comparaison de l'ensemble des éléments chimiques d'après un nouveau caractère spécifique. Celte comparaison semble dès à présent dépendre, comme la classification chimique naturelle de J.-B. Dumas et de INlendeleef, des analogies clii iniques aussi bien (jue de la grandeur du poids atomique.

L'activité électri(jue secondaire permet, d'autre part, de rechercher une petite proportion d'un élément assez actif disséminé dans un corps relativement peu actif par lui-

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même. Ainsi, en comparant des échantillons d'aluminium de provenances diverses, j'ai trouvé que leurs activités secondaires observées dans les mêmes conditions étaient très différentes, dans le rapport de i à 2 et môme de i à 6 lorsque le tube focus employé était assez uiou et émettait des rayons X assez peu pénétrants; or les échantillons les plus actifs contenaient seulement 2 ou 3 pour 100 de métaux relativement très actifs (cuivre, fer) de plus que l'aluminium le moins actif. Des mesures successives permettent de déceler ainsi nettement i pour 100 de cuivre ajouté à un aluminium, et il est évident qu'on irait beaucoup plus loin en employant une méthode d'opposition ou si le métal recherché était plus actif que le cuivre ('). En ce qui concerne l'aluminium, la grande importance des petites quantités de cuivre, fer, etc., qu'il peut renfermer rend impossible d'attribuer des valeurs précises aux diverses propriétés des rayons secondaires qu'il émet, tant que l'on ne possédera pas un échantillon très pur de ce métal. L'invariabilité de l'activité secondaire dans des conditions déterminées sera l'un des caractères à exiger d'un corps pur.

De là aussi une méthode pour rechercher de petites quantités d'un élément soitdéjàbien connu, soit non encore isolé ou tout à fait nouveau, à la condition seulement que l'élément recherché soit notablement plus actif que le corps dans lequel il est disséminé. Cette méthode, serait

( ^ ) II conviendra pour la recherche des éléments très lourds à rayons secondaires très absorbables par l'air de former, avec le corps où l'on recherche l'élément étranger, l'armature M d'un condensateur recevant un faisceau de rayons X {fig. 16). Il sera possible d'instituer une méthode de zéro en employant un second condensateur^ semblable au premier, dont le corps à comparera M formera Tarmature M' frappée par les rayons X; les armatures M et M' seront reliées à l'aiguille d'un électromètre ou à la feuille d'or d'un élcctroscope de Hankel ; les armatures opposées à M et M' seront à des potentiels égaux et de signes contraires, de manière que les actions secondaires de M et M' seront opposées l'une à l'autre sur rélectromèlrc.

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analogue à la niélhode remarquable qui a permis à M. et M"^'^ Curie de découvrir de très petites quantités d'éléments nouveaux sponlanément actifs, le polonium et le radium, dans les minerais d'urane et de thorium ('). Elle serait généralement bien moins sensible ; d'un autre côlé, elle serait applicable à un plus grand nombre de cas, puisque la plupart des métaux lourds présentent un très notable pouvoir de transformation et une émission secondaire très active électriquement et très variable avec la nature chimique des élémeuts considérés.

2. Injliience de la position d'un écran sur sa transparence apparente j)Our les rnjons X. — Le coefficient de transmission que présente, pour les layons X, une épaisseur déterminée d'un corps A doit être mesuré en plaçant le récepteur (particulièrement l'éleclroscope ou la plaque photographique) assez loin du corps A pour que les rayons secondaires postérieurs disséminés au delà de ce corps ne puissent pas atteindie le récepteur. Sans cette précaution, la mesure pourrait n'avoir aucun sens. Il ne faut pas oubliei, en effet, que l'action électiique ou radiographique des rayons secondaires peut atteindre et dépasser celle des rayons X eux-mêmes; l'effet dû aux rayons secondaires postérieurs peut ainsi compenser, et même au delà, l'affaiblissement des rayons X par suite de l'absorption réelle, de manière que l'action des rayons X transmis peut sembler avoir augmente par l'effet de la transmission. Voici un exemple :

Un faisceau de rayons X est leçu dans un éleclroscope à travers une mince feuille d'aluminium battu qui en ferme l'entrée. Une feuille d(i zinc de ~ de millimètre

(') M. Curie cL INI'"" Curie, Comptes rendus, t. CXXVII, p. 175. M. CuRii:, M™* Curie et M. Bémont, loc. cit., p. iciif); 1898. Un nouvel cléincnL très actif, Vacliniuni, a clé depuis découvert dans les mêmes minerais par M. Dcbicrnc : Comptes rendus, t. CWIX, p. 5ç)3; 1899; t. C\\\, p. 90^); 1900.

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d'épaisseur, placée à i5*^™ de la feuille d'aluminium sur le trajet des rayons X, transmet la fraction o, 375 de Tactioii électrique de ces rayons mesurée par l'inverse du temps nécessaire pour une décharge déterminée. Ce nombre représente le coefficient de transmission vrai de l'action électrique, tel qu'il résulte de l'affaiblissement par absorption des rayons X. transmis en ligne droite à travers j^ de millimètre de zinc; il ne change pas si l'éleclroscope est éloigné davantage de la feuille de zinc, c'est-à-dire que les rayons secondaires postérieurs, disséminés par la feuille de zinc, n'entrent pas en quantité notable dans l'électroscope. Mais si, au contraire, l'électroscope est rapproché de la feuille de zinc (^), le coefficient de transmission apparente y, mesuré par le 1 apport des invetses des deux temps de décharge obtenus en présence et en l'absence de la feuille de zinc, augmente d'abord très lentement, puis de plus en plus vite à mesure que la distance d de la feuille de zinc à la paroi d'aluminium mince de lélectroscope va en diminuant, comme le montrent les nombres suivants :

Y 0.75 0,78 0,96 1,00 i,ïo i,2G

Ainsi, à la distance de S"""^, l'interposition de la feuille de zinc ne produit pas d'absorption apparente des rayons X. A une distance plus faible, non seulement elle n'affaiblit pas l'action des rayons X, mais elle l'augmente : de ^ de sa valeur à la distance de 3""", de ~ de sa valeur quand la feuille de zinc forme la paroi de l'électroscope, la feuille mince d'aluminium a' h' {fig- 16) étant alors supprimée (-).

(1 ) Le dispositif est celui de la fig. 16; la fenêtre a' b' de l'électroscope est de dimensions suffisantes pour recevoir toute la largeur du même faisceau de rayons dans toutes les positions prises par l'électroscope.

(2) Cette suppression n'augmente l'action secondaire du zinc seule que de ,V environ de sa valeur.

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Avec un faisceau de rajons X moins pénélranls, la variation du coefficienl de transmission apparente avec la distance à l'électroscope est, toutes choses égales d'ailleurs, moins grande, et il peut devenir môme impossible, avec un écran absorbant donné, d'augmenter l'aclion des rayons X par interposition de cet écran, si rapproché que l'électroscope soit de cet écran. Ainsi, avec la même feuille de zinc de :l^ de millimètre et un faisceau de rajons X assez absorbable pour que ~ seulement de l'action électrique de ce faisceau fût transmise par celte feuille quand l'électroscope en était très éloigné, le coefficient de transmission apparente 0,10 s'élevait seulement à la valeur o, i3 quand la feuille de zinc formait la paroi de l'électroscope. IMais l'interposition d'une feuille d'or battu (■j^ de micron d'épaisseur) sur le trajet des rajons X contre une fine toile de laiton fermant l'entrée de l'électroscope augmentait l'action électrique de j^ de sa valeur au lieu de la diminuer.

Cette influence de la dislance est inégale d'un corps à un autre. L'absorption des rajons secondaires par l'air joue un rôle important quand le corps dont on étudie la transparence est une feuille d'un métal tel que l'or, le platine, qui transforme très profondément les rajons X. On s'en aperçoit en mettant en contact avec une feuille de platine, par exemple, une toile métallique fermant l'entrée de l'électroscope, puis éloignant progressivement celle toile de millimètre en millimètre derrière la feuille de platine-, l'action due aux rajons secondaires de la feuille de platine diminue d'abord bien plus vite que celle des rajons secondaires d'une feuille de zinc.

L'influence de la position d'un écran sur sa transparence apparente s'observe bien aussi, quand on emploie comme récepteur une plaque phologiaphique dont la couche sensible est nue du coté de l'écran étudié, surtout si les rayons X employés sont assez pénétrants.

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Si Técran ('ludié est une lame d'aluminium, d'ébonile (le paraffine..., (jui ne transforme pas nolablemenl les rayons X, l'aelion élecliique ou radiographifjue des rayons secondaires posléiieurs de l'écran est, comme celle des layons secondaires antérieurs, assez faible vis-à-vis de celle des rayons X incidents pour passer souvent inaperçue. C'est ce qui arrive pour les rayons tertiaires dans les expériences qui permettent d'étudier le coelficient d(? transformation et le degré de pénétration des rayons secondaires avec le dispositif de \2ijig. i 4 Z>/.v, Cbap. II, § 7 : un écran d'aluminium, d'ébonile, etc., est placé en A'A' à une dislance de rélectrosco[)e suftisatjte pour que ses rayons tertiaires postérieurs soient négligeables, ou bien en AA dans une position telle (pie ses rayons secondaires n'enirenl pas dans l'éleclroscope et n'excitent sur la lame étudiée L que des rayons tertiaires négligeables.

Si le récepteur employé, au lieu d'un électroscope ou d'une plaque pholograpliicpie, est un écran luminescent au platinocyanure de baryum, l'action des layons secondaires postéi leurs devient faihle vis-à-vis de celle des rayons X, comme il arrive pour les rayons secondaires antérieurs, même si le corps étudié émet des rayons secondaires très transfoimés, comme le platine. Aussi le phénomène est-il bien plus diflicile à voir, surtout si le corps étudié est un corps tiès transparent, à émission secondaire relativement peu active, comme la paraffine, l'ébonite, l'aluminium (^ ).