II- o, ()()<) i),2'26 0,1 "'7 Oj^Gg 0,1 i

CO- 1,53 I , Vi I , ")7 1,53 i ,Go

GAz i,8() i,[)\ i,S6 1,71 I ,o5

SO- ■J'-i",) '-i,0( •?. ,3i 2,1 3 7^97

CH(::i3.... 4,3>. 4,4'. 4,!^9 4,^f^ 37,9

CH^I 5,0 j 3,5[ 5,1 S 4,<^o 72,0

CCI* 5 , 3 1 > , 3 4 5,83 5 , r>7 4 J > '

On voit ainsi que l'accord de l'ionisation relative ou de l'absorption relative avec la densité relative a lieu approximativement pour les rayons a, [i et ^', mais c[ue des écarts considérables se présentent pour les rayons Runtgen. On a vu que ces écarts deviennent moins importants quand on emploie des rayons X très durs (§ 139).

lii. Ionisation totale. — L'ionisation totale ne peut être évaluée facilement que pour les rayons a. M. Rutherford ( ' ) a fait quelques expériences à ce sujet en employant les rayons a de l'uranium ; ces rayons étaient totalement absorbés par le gaz. L'ionisation totale s'est montrée sensiblement la même dans les gaz examinés.

M. Laby (-) a fait des expériences analogues avec l'oxyde d'uranium^ en apportant un grand soin à ce que le courant de saturation fût obtenu dans chaque cas^ cette condition n'étant pas réalisée avec la même facilité pour différents gaz. Ainsi le courant de satu-

(') HuTHKiii'OUD, Phi/. Mcii;., 1^99.

(-) Laby, Le Radium, '.(^o-^-

NATURI-: DES RADIATIONS. '.OJ

ration était obtenu avec un champ de i.h) volts dans l'air sous pression atmosphérique^ alors qu'il n'était pas encore obtenu pour

un champ de 600 ^ dans le gaz sulfureux sous la même pression.

Enfin M. Bragg ( ' ) a effectué une série d'expériences sur l'ionisation produite par les rayons a du radium dans différents gaz. L'appareil de mesures employé était le même que celui (pii avait servi pour les mesures de parcours, mais la chambre d'ionisation se trouvait dans une boîte étanche cj[ui pouvait être remplie de gaz et introduite dans un four électrique, les expériences n'ayant pu être faites pour certains gaz à la température ordinaire. M. Bragg a admis que la courbe d'ionisation A pour un gaz quelconque peut être obtenue à partir de la courbe B relative à l'air de même concentration moléculaire; pour cela on multiplie toutes les ordonnées de la

courbe B parle rapport 7 s étant le pouvoir d'arrêt du gaz. et

toutes les abscisses par le rapport — des ionisations relatives

par unité de longueur, c'est-à-dire par molécule. Si l'on désigne par A et -"io les ionisations totales obtenues dans le gaz étudié et dans l'air, il est manifeste qu'on aura

et, par suite,

Si, en particulier, on opère dans un même gaz avec des rayons y. de groupes différents, les courbes d'ionisation obtenues doivent être toutes superposables dans la partie finale du parcours et ne différer que par la hauteur totale. Un rayonnement a serait en ce cas entièrement caractérisé par son parcours dans l'air de densité connue et par le nombre des projectiles. La valeur de K pour différents gaz pourrait se déduire, d'après ce qui précède, de la connaissance des abscisses et des ordonnées de deux points qui se correspondent dans les courbes d'ionisation. Le point choisi était le point P dont l'ordonnée représente le parcours du troisième groupe des rayons y. du radium par ordre de pénétration croissante.

(') Bkagg, Phil. Mag., 1906 et 1907.

2o6 CHAPITRE IX.

En mesurant les ionisations, il est nécessaire de s'assurer que la saturation est obtenue^ surtout quand il s'agit de gaz à molécule complexe.

Le principe de cette méthode^ n'est pas tout à fait exact^ parce que l'analogie admise entre les courbes d'ionisation ne se vérifie pas rigoureusement. Si, en particulier, on compare l'air et l'hydrogène sous des pressions telles que le parcours des rayons y. du polonium soit le même, les valeurs de l'ionisation j^ar unité de longueur i, aux points correspondants du parcours, ne sont pas proportionnelles ( ' ), l'accroissement de i le long du parcours étant relativement plus grand dans l'hydrogène, que dans l'air.

Voici un Taljleau qui donne les résultats obtenus j^ar les différents expérimentateurs :

lîuUierfortl. Lab3^ Hragg.

Gaz. Rayons a de l'uranium. Rayons a ^ — ^ — - du radium G.

Air 100 loo

Hydrogène g ">

Oxygène io() 109

Gaz carbonique 9(1 io3 108

Acide clilorliydrique io>.

Gaz ammoniac 101 90

Protoxydc d'azote 99 io5

Acétylène r^7 «26

Pentane i^\,'> i35

Acétaldéliyde 10')

Éther éthylique 1^9 i3i

Bromure de inctliyle lov,

Clilorure d'i'liix le nS i3o

Gaz sulfnienx 9/1

Sulfure de earixine iSy

Chloroforme 129

T(''tracldonire de carbone. i3i

lodure d'cliiylc Ï28

Alcool 123

Alcool métliylique 122

lodure de métliyle i33

Benzène 129

Ethylène 128

Azote 96

(') Taylou, P/iiL Afdf;-, ojn'j.

.\ATIIU; Di:S ItADIATIONS. 2O7

On peut constater que pour les gaz complexes l'ionisation totale est supérieure à celle qui peut être obtenue dans l'air^ et que^ par conséquent^ l'ionisation n'est pas proportionnelle à l'énergie absorbée. Il n'existe non plus aucune relation simple entre l'ionisation totale et la constitution du gaz. L'ionisation par molécule Ks semble liée, d'après M. Bragg. avec les constantes moléculaires; ainsi son rapport au volume moléculaire conserve une valeur sensiblement constante.

Les ionisations par molécule sont entre elles comme les ionisations totales et comme les pouvoirs d'arrêt. Avec clés ionisations totales égales et des pouvoirs d'arrêt proportionnels aux densités relatives des gaz on retrouverait la loi de proportionnalité de l'ionisation par molécule à la densité suivant M. Strutt; les conditions indiquées n'étant pas remplies^ cette loi ne peut être vérifiée exactement^ et les écarts doivent être surtout importants pour les gaz complexes. Pour l'air^ le gaz carbonique et l'hydrogène, les conductibilités sont entre elles, d'après M. Strutt, comme les nombres i, i ,53 et 0,27, tandis que les pouvoirs absorbants sont entre eux comme i, i,\^ et 0,27. Donc dans ces trois gaz la production d'un ion demande à peu près la même énergie, tandis qu'il n'en est pas de même dans les autres cas.

Des conclusions analogues ont été formulées par ^L Kleemann (') à la suite d'une étude de l'ionisation de différents gaz par les rayons a, ^3 et y. l^our les rayons y. l'ionisation était comparée dans les portions correspondantes du parcours; le rapport des ionisations par molécule en deux points correspondants du parcours dans deux gaz est égal, d'après M. Bragg, au rapport des ionisations totales, multiplié par le rapport des pouvoirs d'arrêt. L'ionisation par molécule i était considérée comme une propriété additive des atomes qui composent la molécule et pouvait être calculée d'après la formule

S étant le pouvoir d'arrêt de la molécule; S(,S2 étant les pouvoirs d'arrêt des atomes constituants; 7Z,, n-2 étant les nombres de ces atomes dans la molécule; -"),, Ao étant les ionisations totales pour

(') Kleemann, Le Jiadiiini, 1907.

•?.oS niAPlTRK IX.

des gaz composés de molécules ne contenant c[ue des atonies des espèces \, :i, etc. Les produits tels que ^s^ S| représentent les ionisations par atome.

La formule précédente a été vérifiée par l'expérience pour un grand nombre de gaz ; certains gaz cependant présentent des écarts qui indiquent que la nature de la liaison chimique peut intervenir dans le phénomène; tels sont riiydrogène^ le gaz sulfureux et le gaz ammoniac.

Les ionisations par molécule dans le cas des rayons |j et y sont également des propriétés additives des atomes, et leurs valeurs relatives pour un même gaz sont très approximativement les mêmes. Si l'on construit les courbes représentant l'ionisation par atome en fonction du poids atomique^ on trouve que les trois courbes relatives aux rayons a, [j et y ont une allure analogue qui indique que l'ionisation par atome est une fonction périodique du poids atomique. On peut donc penser que la probabilité d'ionisation par l'une quelconque des trois espèces de rayons dépend des mêmes conditions.

Voici un Tableau qui résume les résultats précédents :

Ionisation jjar rnolcciile.

Gaz lîay.ms y.. Rayons |i. lîayons 7.

Air 1 ,00 I ,00 I ,00