Œuvres de Pierre Curie/27
ACTION DU CHAMP MAGNÉTIQUE SUR LES RAYONS DE BECQUEREL.
RAYONS DÉVIÉS ET RAYONS NON DÉVIÉS[1].
séance du 8 juillet 1900.
L’hétérogénéité la plus importante dans le rayonnement des corps radioactifs est celle qui vient d’être révélée par l’action du champ magnétique[2].
MM. Mayer et v. Schweidler ont constaté que les rayonnements d’un bromure de baryum radifère préparé par M. Giesel et d’un carbonate préparé par nous n’étaient pas modifiés dans la même proportion par le champ magnétique.
M. Giesel a obtenu la déviation des rayons du polonium dans un champ magnétique avec un échantillon qu’il avait récemment préparé ; tandis que M. Becquerel n’a obtenu aucune déviation avec du polonium préparé par nous depuis un mois.
J’ai étudié l’action du champ magnétique sur les rayons de Becquerel en employant une méthode qui permet de faire des mesures quantitatives.
Le corps radioactif (fig. 1) envoie des radiations suivant la direction entre les plateaux et . Le plateau est maintenu au potentiel de 500 volts, le plateau est relié à un électromètre et à un quartz piézoélectrique. On mesure à l’aide du quartz l’intensité du courant qui passe dans l’air sous l’influence des radiations. On peut à volonté établir le champ magnétique d’un électro-aimant normalement au plan de la figure dans toute la région .
Si les rayons sont déviés même faiblement, ils ne pénètrent plus entre les plateaux, et le courant est supprimé. La région où passent les rayons est entourée par les masses de plomb , , et par les armatures de l’électro-aimant ; quand les rayons sont déviés, ils sont absorbés par les masses de plomb et .
Les résultats obtenus dépendent essentiellement de la distance du corps radiant à l’entrée du condensateur en . Si la distance est assez grande (supérieure à 0,07 m), tous les rayons du radium qui arrivent au condensateur sont déviés et supprimés par un champ de 2500 unités. Si la distance est plus faible que 0,065 m, une partie seulement des rayons est déviée par l’action du champ ; cette partie est d’ailleurs déjà complètement déviée par un champ de 2500 unités, et la proportion de rayons supprimés n’augmente pas si l’on fait croître le champ de 2500 à 7000 unités.
La proportion des rayons non déviés est d’autant plus grande que la distance entre le corps radiant et le condensateur est plus petite. Pour des distances faibles, les rayons qui peuvent être déviés ne constituent plus qu’une très faible fraction du rayonnement total.
Voici pour un échantillon de carbonate de baryum radifère les résultats obtenus :
Dans la première ligne figure la distance en centimètres. En supposant égal à 100 le courant obtenu sans champ magnétique pour chaque distance, les nombres de la deuxième ligne indiquent le courant qui subsiste quand le champ agit. Ces nombres peuvent être considérés comme donnant le pourcentage de rayons non déviables.
| Distance | 7,1 | 6,9 | 6,5 | 6,0 | 5,1 | 3,4 |
| Pour 100 de rayons non déviés | 0 | 0 | 11 | 33 | 56 | 74 |
Les rayons déviables sont les plus pénétrants.
Lorsque l’on tamise le faisceau au travers d’une lame absorbante (aluminium ou papier noir), les rayons qui passent sont tous déviables par le champ, de telle sorte qu’à l’aide de l’écran et du champ magnétique, tout le rayonnement est supprimé dans le condensateur. Une lame d’aluminium de de millimètre d’épaisseur suffit pour supprimer tous les rayons non déviables, quand la substance est assez loin du condensateur ; pour des distances plus petites (0,034 m et 0,051 m), deux feuilles d’aluminium au me sont nécessaires pour obtenir ce résultat.
J’ai fait des mesures semblables sur quatre substances radifères (chlorures ou carbonates) d’activité très différente ; le rapport des activités des produits extrêmes était au moins 300. Cependant, les résultats ont été très analogues. Il est fort remarquable que la distance à laquelle s’étendent dans l’air les rayons non déviables se soit montrée à peu près la même pour ces quatre produits ; elle est voisine de 0,067 m. Cependant, pour le produit le moins actif (encore 200 fois plus actif que l’uranium), cette distance était peut-être un peu plus faible, et la proportion de rayons pénétrants déviables à l’aimant était plus forte que pour les autres.
On peut remarquer que, pour tous les échantillons, les rayons pénétrants déviables à l’aimant ne sont qu’une faible partie du rayonnement total ; ils n’interviennent que pour une faible part dans les mesures où l’on utilise le rayonnement intégral pour produire la conductibilité de l’air.
Les composés de polonium que j’ai étudiés n’émettent que des rayons non déviables, comme l’avait déjà trouvé M. Becquerel. Quand on fait varier la distance du polonium au condensateur, on n’observe d’abord aucun courant tant que la distance est assez grande ; quand on rapproche le polonium, on observe que pour une certaine distance, qui était de 0,04 m pour l’échantillon étudié, le rayonnement se fait très brusquement sentir avec une très grande intensité ; le courant augmente ensuite régulièrement si l’on continue à rapprocher le polonium, mais le champ magnétique ne produit aucun effet. Il semble que le rayonnement non déviable du polonium soit délimité dans l’espace et dépasse à peine dans l’air une sorte de gaine entourant la substance sur l’épaisseur de quelques centimètres.
Dans le rayonnement du radium, les rayons non déviables par le champ paraissent entièrement analogues aux rayons du polonium. Comme eux ils sont peu pénétrants, comme eux ils occupent dans l’air une région délimitée autour de la substance.
Le polonium de M. Giesel émet des rayons déviables par le
champ magnétique. Il se peut cependant que ce produit ne soit
pas essentiellement différent du nôtre. Il est possible que le polonium récemment préparé émette des rayons déviables et que ces rayons soient les premiers à disparaître quand l’activité du produit diminue.
- ↑ Ce travail a été fait à l’École municipale de Physique et Chimie industrielles.
- ↑ La déviation des rayons de Becquerel par le champ magnétique a été constatée d’une façon indépendante et à peu de temps d’intervalle par M. Giesel (Wied. Ann., t. LXIX, p. 834), par MM. Meyer et v. Schweidler (Acad. Vienne, 3 et 9 novembre 1899) et par M. Becquerel (Comptes rendus, 11 décembre 1899).