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i5 heures

charbon, l'écume de mer, le noir de platine sont très actifs à ce point de vue.

De toute façon on constate que la loi de disparition de la radioactivité induite est bien plus rapide dans le cas du radium que la loi de disparition de l'émanation. Quand on chasse brusquement l'émanation du radium d'un vase dans lequel celle-ci a séjourné pendant un jour au moins, la loi de décroissance du rayonnement se trouve modifiée, et a lieu, à partir de ce moment, conformément à l'une des courbes qui conviennent à la disparition de l'activation saturée, suivant que l'on utilise le rayonnement total ou le rayonnement pénétrant.

Quand l'émanation est brusquement admise dans un récipient, la

34o CHAPITRE VU.

radioactivité induite commence aussitôt à s'établir sur les parois du vase et sur toute lame solide qu'on aura placée dans le vase. P. Curie et M. Danne ont trouvé que si l'on désigne par ^i la valeur limite de l'activité rS acquise par la lame, la différence ( A , — -^) varie en fonction du temps suivant la même loi que celle qui caractérise la désactivation d'une lame après activation saturée. Ainsi c|ue la lame s'active ou se désactive, le rayonnement tend vers sa valeur limite suivant la même loi. La courbe d'activation et la courbe de désactivation après exposition longue sont complémentaires quand les mesures sont faites dans les mêmes conditions.

Dans la figure ^5 la courbe II représente l'accroissement du rayonnement total dans un récipient après introduction de l'émanation (électrodes intérieures); cette courbe est complémentaire de la courbe de décroissance du rayonnement total pour ce même récipient quand l'émanation en a été chassée après un séjour d'environ 24 heures [fig. -5, I). De même la courbe d'accroissement du rayonnement pénétrant {fig. 4">5 I) est complémentaire de la courbe de disparition de ce même rayonnement [fig. jS, I^ courbe prolongée par trait ponctué et fig. 78^ exposition v.o^ô heures).

Si l'on considère qu'une certaine quantité d'émanation a disparu^ pendant qu'une certaine c[uantité de radioactivité induite s'est formée^ le fait de l'augmentation du rayonnement dans un vase dans lequel on vient d'admettre l'émanation^ prouve que la quantité de radioactivité induite dont la formation accompagne la destruction d'une certaine quantité d'émanation^ donne lieu à un rayonnement beaucoup plus important que celui de l'émanation correspondante.

77 . Radioactivité induite à évolution lente. — La radioactivité induite due au radium constitue un phénomène dont l'ordre de grandeur est tel qu'il est facile de l'observer. Quand cette radioactivité indviite a disparu sur le corps activé, celui-ci ne conserve, en général, aucune activité appréciable. Toutefois ce n'est là qu'une question d'ordre de grandeur, et tout corps qui a été activé conserve en réalité, après disparition de la radioactivité induite à évolution rapide, un résidu d'activité, le plus souvent trop faible pour pouvoir être observé.

R\DI0ACT1\ lïÉ I.NDLITE. 34 r

P. Curie et moi nous avons observé, en effet, que tout corps qui séjourne pendant longtemps (un mois, par exemple) au contact de l'émanation du radium très concentrée acquiert une radioactivité induite qui laisse un résidu important, après que le corps a subi la désactivation pendant une journée ('). Dans ces expériences, la loi de décroissance à partir du début de la désactivation était la même que d'ordinaire, mais l'activité étant tombée à une fraction de sa valeur primitive qui était, par exemple, égale à -T^^^, ne diminuait plus, mais évoluait avec une lenteur extrême, et quelquefois même allait en augmentant. Des lames de cuivre, d'aluminium, de verre ont ainsi conservé une activité résiduelle pendant six mois. Dans un travail important sur cette radioactivité induite à évolution lente. M. Rutherford a montré qu'elle augmente pendant des années [i^oir § 18o).

En employant de l'émanation très concentrée, il est faoile d'obtenir une activité résiduelle importante, à condition de laisser l'émanation en contact prolongé avec le corps à activer. On peut, par exemple, obtenir une activité 20 fois à 100 fois plus grande que celle de l'uranium, à surface égale.

78 . Activité induite due au thorium. — Quand un composé de thorium est placé clans un vase clos, contenant de Tair à la pression atmosphérique, la distribution de l'émanation dans ce vase ne peut devenir uniforme comme dans le cas d'un sel radifère. L'activité induite, à temps d'exposition égal, est toujours d'autant plus forte que l'on se trouve plus près du composé actif. Une activation intense peut être obtenue par l'emploi d'une électrode chargée négativement qui pénètre dans le vase et sur lacjuelle le dépôt actif vient se concentrer de préférence. On peut obtenir ainsi un fil activé, dont l'activité est à surface égale 10 000 fois plus grande que celle de l'oxyde de thorium.

La production de l'activité induite est liée à la présence de l'émanation. On obtient l'activité induite sur une lame placée au-dessus d'une couche d'oxyde de thorium recouverte par un papier assez épais pour arrêter les rayons a, c'est-à-dire la partie principale du rayonnement ionisant, mais assez perméable pour

(') -M. CcRiE, Thèse de doctorat, Paris igoO.

laisser passer l'émanation. Au contraire l'activation ne se manifeste pas à l'extérieur d'une boîte étanche contenant de l'oxyde de thorium et ayant l'une de ses parois constituée par une lamelle de mica mince qui laisse passer les rayons a et par conséquent aussi les rayons ^3 et -'. L'intensité de la radioactivité induite peut être considérée comme proportionnelle à la quantité d'émanation présente. C'est ainsi que l'oxyde de thorium calciné produit très peu d'activité induite par comparaison avec l'oxyde non calciné. On peut faire passer un lent courant d'air^ chargé d'émanation du thorium^ clans un long tube métallique contenant des électrodes isolées semblables et équidistantes^ comme dans l'expérience qui a servi pour la mesure de la décroissance de l'émanation {flg. 43). Quand le régime est établi, ce qui se produit assez rapidement^ on mesure le courant d'ionisation qui peut être obtenu entre chacune des électrodes et le tube. Ce courant mesure la concentration de l'émanation au voisinage de chaque électrode^ la radioactivité induite demandant un temps assez long pour se développer. Après quelques heures on enlève les électrodes et l'on mesure leur activité ; elle est^ pour chaque électrode^ approximativement proportionnelle à la concentration de l'émanation qui avait été maintenue en face de cette électrode ( ' ).

L'activité induite due au thorium croît avec le temps d'exposition, et tend vers une valeur limite qui n'est atteinte qu'après quatre jours environ ; l'activation est alors dite saturée. Si le corps activé est ensuite soustrait à l'action de l'émanation^ son activité décroît en fonction du temps. La loi de décroissance a été étudiée par I\L Rutherford (-). Elle est représentée par une courbe dans la figure 8o^ I^ le temps t compté à partir du début de la désactivation étant porté en abscisses, et l'intensité du rayonnement A en ordonnées. La courbe clans son ensemble correspond à une loi exponentielle simple suivant la formule

où A est l'intensité initiale du rayonnement. La valeur du coeffi-

(') RuTiiKr.FoiiD, Radioacii^-ily.

(-■) KuTiiKisFoiiD, Badioactivity.

RADIOACTIVITK IXDllTE.

cient de l'exponentielle est a= 1,8.10 "— ;^- Cette valeur est

telle que l'intensité du rayonnement décroît de moitié en une période de i 1 heures environ.

Pendant les quelques premières heures la loi de désactivation est plus lente que celle indiquée par la formule ci-dessus.

Fig. 80.