Vie du radium. Évolution de l'activité du radium. — Le
radium est une substance dont la vie moyenne est probablement très longue. La durée de la vie moyenne peut être prévue par des considérations théoriques.
Admettons qu'un gramme de radium au minimum d'activité émette par seconde un nombre de particules a égal à 11. Si l'on admet qu'un atome de radium émet en se détruisant une seule particule a, le nombre d'atomes de radium détruits en une seconde est aussi égal à n.
Si l'on désigne par N le nombre d'atomes de radium contenus dans un gramme de cette substance, la constante radioactive a
KMlllM ET SA I AMILLi:. — l'OLOML.M. o8l
est donnée par la formule
N sec
Le nombre N se détermine d'après la connaissance de la charge d'un atome d'hydrogène dans l'electrolyse. Soit e cette charge.
I ^ d nyarogene contient atomes^ soit — atomes ;
en prenant e = 4 ? 7 • ' o~ '" unité E. S. on trouve 6 ,2x1 o-' atomes. Par conséquent
i> = — = ï,73. lo^i.
En prenant pour n la valeur récemment indiquée par M. Rutherford^ n = .'),4- 10'", on trouve
an
/,=i,25.io-" — ou À = 3,04. 10-^
sec ''
d'où-, pour la période de destruction de moitié^
T = 1760 ans,
et pour la vie moyenne 2^40 ans.
Le volume de l'émanation qui est en équilibre avec un gramme de radium permet aussi une évaluation approchée de la vie moyenne du radium. En effet, soit p ce volume; le poids correspondant peut se déduire en admettant que le poids moléculaire de l'émanation est connu. En prenant ce dernier égal à 200 on trouve, pour le premier,
0,001 3 X 0,069 -^ ioo«',
et si l'on désigne par W la constante de l'émanation^ le poids de l'émanation qui se forme par seconde est égal au produit de ).' par la quantité précédente. D'autre part^ on peut supposer que le poids de l'émanation diffère peu du poids du radium dont elle provient Dans ces conditions on aurait approximativement
À =^ 0,001 3 X 0,069 ^ looÀ'r.
Les mesures du volume les plus récentes donnent des résultats qui sont bien en accord avec ceux déduits de la numération des particules a. Ces résultats se trouvent de plus confirmés par les
expériences de M. Boltwood sur la formation du radium dans les minerais d'urane; la période indiquée est égale à jiooo ans.
Lors de l'extraction du radium du minerai, cette substance se trouve séparée du radium D et du polonium, et les traitements de purification et de concentration ont pour effet de séparer les traces de ces substances qui peuvent encore être présentes. Le radium ainsi préparé augmente d'activité et atteint un premier équilibre de régime avec l'émanation et la radioactivité induite. Mais l'accumulation de radium D se poursuit pendant longtemps, et si l'on admet que les périodes du radium et du radium D sont respectivement 1760 ans et i ■>. ans, l'équilibre avec le radium D est atteint en un temps voisin de i)0 ans; pendant ce temps l'activité en rayons a et en rayons |j du radium va en augmentant par suite de la formation de radium E et de polonium. Quand l'équilibre est atteint, l'activité obtenue doit décroître ensuite très lentement suivant la loi de destruction du radium.
M. Rutherford (') a dissous un sel de radium anciennement préparé, a fait bouillir la solution pendant 6 heures pour chasser l'émanation et laisser disparaître la radioactivité induite. Dans ces conditions le sel conservait encore 8 pour 1 00 de son rayonnement [i tandis qu'un sel fraîchement préparé et traité de même en conserve moins de i pour 100.
On peut aussi extraire du polonium d'une solution de sel de radium anciennement préparée qui n'en contenait pas primitivement. Pour cela il suffit de plonger une plaque de bismuth dans la solution et de laisser le polonium s'y déposer. Quand on précipite par l'acide sulfurique une solution ancienne de sel de radium, le radium est précipité, mais le radium D, le radium E et le polonium restent en solution.
Nous avons vu qu'à l'état d'équilibre de régime radioactif, il existe une relation simple entre les nombres d'atomes de différentes substances qui se trouvent en présence. Si, en particulier, un atome d'une substance produit un seul atome de la substance (jui résulte de sa transformation, les nombres d'atomes en équilibre sont proportionnels aux vies moyennes. S'il s'agit d'atomes dont les poids ne sont pas très différents, les poids des matières accumulées
(') HuTiiEiiFORD, HadioaclUity.
