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Épreuve obtenue avec une plaque de minerai (pechblende de Cornouailles).

l'UOCliDÉS D KTLDE ET DE MESURE EN RADIOACTIVITÉ. 79

cage métallique S reliée au sol. La tige est terminée en dehors de la cage par un bouton qui sert à charger l'électroscope et qui est protégé par un couvercle métallique. Une autre tige, fixée à angle droit sur la tige de l'électroscope, passe au travers d'une ouverture dans la paroi latérale de la cage et pénètre dans la chambre d'ionisation. Celle-ci est formée par un cylindre métallique qui vient s'adapter sur un rebord porté par la cage. La chambre d'ionisation contient deux plateaux A et B. Le plateau A est relié à la tige de l'électroscope; le plateau B, relié à la cage, sert pour supporter la substance radioactive. Quand l'électroscope est chargé, un champ est établi entre les plateaux A et B; si l'air entre les plateaux est rendu conducteur par la présence d'une substance radioactive, l'électroscope se décharge progressiveinent, . et la feuille mobile se rapproche de la lame fixe. Le mouvement de la feuille est observé au moyen d'un macroscope à faible grossissement, muni d'un microinètre oculaire, et la vitesse du mouvement permet de mesurer l'intensité du courant de décharge en valeur relative. Un électroscope de sensibilité courante est habituellement chargé à un potentiel de quelques centaines de volts, et une différence de potentiel de cette grandeur est en général suffisante pour obtenir le courant de saturation. Toutefois l'intensité du courant n'est pas proportionnelle à la vitesse du mouvement de la feuille, même c|uand le potentiel reste suffisant pour assurer la saturation, et cela parce que la capacité et la sensibilité de l'électroscope dépendent de la position de la feuille. Soient q la charge de l'électroscope et Y son potentiel; sa charge sera q^ CY, si C est la capacité relative à la position actuelle de la feuille. Si l'on mesure le temps t nécessaire pour que la feuille passe d'une division donnée à une autre division donnée, la perte de charge de l'électroscope pendant le temps t est la même dans chaque expérience; la valeur moyenne du courant de décharge est donc dans chaque cas inversement proportionnelle à t, de sorte que les expériences sont comparables.

Dans le modèle de la figure 20 la chambre d'ionisation surmonte directement la cage de l'électroscope et ne contient qu'un plateau qui est relié à l'électroscope et qui reçoit la substance active ; la décharge a lieu entre ce plateau et la paroi de la chambre. Dans le modèle de la figure 21 la cage de l'électroscope surmonte une

chambre d'ionisation qui contient comme électrode isolée une tige reliée à la lame fixe de l'électroscope. Ce modèle peut être employé

Fig. 20.

pour mesurer la radioactivité d'un gaz que l'on introduit dans la chambre d'ionisation.

Un électroscope est d'autant plus sensible à la perte de charge que sa capacité est plus faible. On peut réduire la capacité d'un

Fig. 21.

électroscope en supprimant la chambre d'ionisation et l'électrode extérieure à la cage. Un dispositif de ce genre est indiqué dans la Hgure '2'2. Une lame A qui porte la feuille d'or est soutenue par une pièce isolante fixée à une tige B qui pénètre dans la cage au travers d'un bouchon isolant. On charge l'électroscope au moyen d'une autre tige isolée qui pénètre aussi dans la cage, et peut effectuer une rotation qui l'amène en contact avec la lame fixe de l'électroscope. La cage sert en même temps de chambre d'ionisation.

PROCÉDÉS d'Étude et de mesure en radioactivité. 8i

La substance radioactive est généralement à l'extérieur de la cage et agit sur l'air contenu dans celle-ci au moyen de rayons qui traversent le métal. La paroi de la cage qui reçoit les rayons est en ce cas souvent formée par une feuille mince d'aluminium qui est

le métal le plus transparent pour les rayons. Cette forme d'électroscope a été employée par M. C.-T.-R. Wilson dans ses recherches sur l'ionisation spontanée de l'air. On peut diminuer l'effet du défaut d'isolement en maintenant la tige B au potentiel de la feuille d'or.

Voici un exemple qui donne une idée du fonctionnement d'un appareil de ce genre ( ' ). La capacité de l'électroscope était d'une unité E.S. environ, la longueur de la tige et de la feuille étant de 4'"' environ; le volume de la cage était égal à i'. La perte de charge due à l'ionisation spontanée de l'air correspondait à une chute de potentiel de 6 volts par heure. La valeur moyenne du courant était donc

GV

36oo X 3oo

unités E.S. = 1,9.10-1^ amp.

Le courant est d'ailleurs égal à Npe, en désignant par N le nombre d'ions de chaque espèce produits par centimètre cube du gaz, par ^' le volume de la cage et par e la charge d'un ion. Si l'on admet que la valeur de e est environ 4.10"'" unité E.S., on trouve que dans l'exemple cité N avait une valeur voisine de i5, c'est-

( ' ) HuTHERFORD, Badioactivity .

à-dire que i 5 ions par seconde étaient produits dans chaque centimètre cube du volume considéré.

Avec des appareils très délicats il est possible de déceler la production de quelques ions seulement par centimètre cube et par seconde.

Un électroscope basé sur un principe un peu différent a été contruit par M. C.-T.-R. Wilson ( ' ). Il est représenté dans la figure 2 3. Cet électroscope se compose d'une cage qui contient une plaque métallique P très voisine de l'une des parois, mais isolée de la cage. Cette plaque peut être chargée à un potentiel élevé au moyen d'une batterie d'un grand nombre d'éléments. Dans la paroi opposée est fixé un bouchon isolant que traverse une

Fig. 23.

Condenii/eur

tige recourbée qui porte la feuille mobile. La cage est placée dans une position inclinée, ainsi que l'indique la figure. Sous l'action de la pesanteur et de l'attraction exercée par la plaque, la feuille prend une position écartée de la verticale. Si alors on vient à charger la feuille, elle dévie de sa position d'équilibre, et l'appareil peut être réglé de telle manière que la feuille soit sensible à une charge très faible. On utilise cet électroscope pour mesurer un courant •électrique très faible qui vient charger la feuille très lentement. Un tel courant se produira par exemple si la feuille est reliée à une électrode isolée plongeant dans un gaz contenu dans une enceinte métallique portée à un potentiel élevé, ce gaz étant soumis à l'action d'une cause ionisante faible. La sensibilité de l'appareil

(') G.-T.-R. Wilson, Proc. Camb. Phil. Soc, 190.3.

PROCÉDÉS d'Étude et de mesure en radioactivité. 83

dépend du potentiel de charge de la plaque P et de l'inclinaison de la cage.

Les courbes de la figure 24 représentent le déplacement de la

Fig. 34.

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