La conclusion est évidente. Le radium dégage un gaz radio-actif qui se dissout faiblement dans le liquide et s'accumule dans la région sus-jacente. Ce même gaz introduit dans une chambre d'ionisation décharge avec intensité l'électroscope. Il fait aussi briller les corps phosphorescents; on s'en rend aisément compte en faisant passer l'émanation dans un tube où se trouve une substance phosphorescente. Au lieu d'un tube, prenons un appareil constitué par deux boules superposées dont les parois sont recouvertes d'un enduit phosphorescent; la luminosité est égale dans les deux boules, mais plongeons l'une d'elles dans l'air liquide. L'émanation se condense dans la boule immergée et l'on voit la luminosité disparaître dans la boule supérieure. L'émanation est donc bien un produit nouveau engendré par le radium et, comme lui, radio-actif. Elle se solidifie à la température de l'air liquide (1). Elle brille d'un vif éclat, d'où le nom de Niton que lui donna Ramsay. Elle est caractérisée par son spectre et, si l'on enferme de l'émanation dans un tube spectroscopique, on voit, en quelques jours, disparaître son spectre caractéristique remplacé par celui de l'hélium. Émettant des particules alpha à raison de 2 par seconde sur un million d'atomes présents, l'émanation ionise l'air avec intensité. Si on la recueille dans une chambre d'ionisation (2), on constate, en mesurant la vitesse de décharge de l'électroscope, que le pouvoir ionisant augmente durant les premières heures, atteint un état d'équilibre en 4 heures environ, puis diminue d'une façon progressive de façon à tomber de moitié er 3 jours 85. L'émanation est sécrétée d'une façon continue par le radium, mais se détruit suivant le rythme indiqué. A un (1) Elle se liquéfie à 62° et se solidifie à 71°. (2) Cylindre métallique traversé suivant son axe par une tige métallique isolée dans un bouchon d'ambre et pouvant être mis en communication avec la tige centrale de l'électroscope. moment donné, il se produit un équilibre entre les quantités qui se forment et celles qui se détruisent; trei te jours sont récessaires pour ce résultat. Un gramme de radium émet dès lors par heure 7 microcuries 51 et une même quantité se détruit durant le même temps. On appelle curie la quantité d'émanation en équilibre avec un gramme de radium, millicurie celle en équilibre avec un milligramme, microcurie celle correspondant au microgramme et millimicrocurie celle en équilibre avec le millionième de milligramme. Le curie occupe à 0o et 760 mill, 0 millimètre cube 6 (1). L'émanation, en se détruisant, laisse un résidu radioactif, le fait est facile à constater. Si, après avoir laissé 3 ou 4 heures de l'émanation dans une chambre d'ionisation, on fait le vide pour la retirer, va-t-on, en reportant la chambre sur l'électroscope, constater l'absence d'ionisation? Non, et la chambre bien vide d'émanation décharge l'électroscope, mais des mesures successives (1) Sir W. Ramsay a réussi à peser un volume connu d'émanation. C'est la méthode la plus simple pour déterminer la densité d'un gaz et par conséquent son poids moléculaire. Mais le volume disponible n'atteignait pas un dixième de millimètre cube et le poids était inférieur au millième de milligramme... Il fallut d'abord construire un fléau extrêmement léger; on y parvint en soudant de petites baguettes de quartz entretoisées entre elles. Le fléau mesurant 54 millimètres pesait 177 milligram. me. La position d'équilibre du fléau était observée au moyen d'un miroir formant une image lumineuse sur une échelle divisée. Telle est la balance, mais quels poids employer? Il faut utiliser des poids gazeux, et voilà certes une nouveauté ! L'une des extrémités du fléau porte une ampoule scellée de volume exactement connu. Toute la balance est enfermée dans une cage étanche où l'on fait un vide partiel mesuré au manomètre. Suivant la pression de l'air résiduel, la poussée exercée sur l'ampoule varie; sa valeur est parfaitement déterminée si on connaît le volume de l'ampoule (secondairement la quantité d'air déplacée) et la densité de l'air. Tandis que les meilleures balances ne permettent que d'apprécier le 1/100 de milligramme, celle-ci donne avec sûreté le 3 millionième de milligramme. montrent désormais une diminution rapide de la vitesse de décharge. La vitesse de chute diminue de moitié en 28 minutes, décroissance singulièrement plus rapide que celle de l'émanation. On conclut que l'émanation, en se détruisant, laisse un dépôt solide radio-actif qui recouvre les parois de la chambre et évolue avec son rythme caractéristique. Le dépôt solide radio-actif, semblable à une neige invisible, tombe continuellement de l'émanation sur les corps environnants. Il y adhère et leur communique une radio-activité d'emprunt (1), et ces corps radio-activés sont comparables aux corps inertes imprégnés par les effluves de corps odorants. La splendeur du geai paré des plumes du paon est plus qu'éphémère ! Ce dépôt est chargé positivement. Si on introduit dans une enceinte contenant de l'émanation, une partie métallique réunie au pôle négatif d'une source de haute tension, le dépôt s'y concentre et la tige est ainsi fortement radio-activée. C'est le moyen de condenser sur une petite surface des quantités importantes de dépôt, c'est un moyen utilisable pour extraire d'une grande masse d'air, les éléments radio-actifs qu'elle peut contenir. Ce dépôt est réel et, si on essuie vigoureusement avec un linge le corps radio-activé, on constate qu'il est devenu inactif. Il est facile de constater par une mesure à l'électroscope, que le dépôt est passé sur le linge. Ce dépôt rayonne avec activité et fournit le triple rayonnement alpha, bêta, gamma. Mais il est constitué par trois éléments nouveaux le radium A, le radium B, le radium C, qui ont chacun leur caractéristique. Le radium A a pour poids atomique 218, car il dérive de l'émanation par la perte d'une particule alpha. On le recueille tout au début de la transformation de l'émanation (1) Ce phénomène découvert par M. et Mme Curie est connu sous le nom de radioactivité induite. dépôt solide radio-actif. Si, laissant l'émanation quelques minutes seulement dans la chambre d'ionisation, on détermine la radio-activité du cylindre après en avoir enlevé l'émanation, on constate que cette radio-activité diminue de moitié, non plus en 28 mais en 3 minutes. Il existe donc un corps à désintégration rapide appelé radium A. Il fournit lui-même de nombreux alpha et laisse un résidu dont le poids atomique est 214: c'est le radium B. Le radium B a une période de 27 minutes; il engendre le radium C, mais la transformation se fait ici sans émission d'alpha, le radium B émettant seulement des électrons, d'ailleurs difficiles à mettre en évidence. Radium B et radium C sont deux atomes différents, bien qu'ayant tous deux même poids atomique. Le radium C est de tous les produits de transformation du radium le plus intéressant. Lui seul émet le triple rayonnement attribué à l'ensemble du dépôt radio-actif. Il est d'ailleurs complexe : Le radium C' se transforme en 19 secondes 5, émettant seulement des bêta et des gamma. Il engendre le radium C', qui meurt en une fraction de seconde et libère de nombreux alpha. Le terme dérivé aura donc un poids atomique diminué de 4 unités, soit 210; il s'appelle radium D, terme initial d'une nouvelle série de produits à décomposition lente, à opposer à ceux que nous venons d'étudier et qui sont à transformation rapide. Le radium D perd, en 24 ans, la moitié de sa radioactivité, il émet seulement un rayonnement bêta. Le radium E qui en dérive, aura donc le même poids atomique 210, qui sera aussi celui du radium F, car la transformation, de E en F se fait par émission de bêta. Le radium E perd, en 5 jours, la moitié de sa radio-activité. 3o L'ultime transformation. Le radium F a, lui, un intérêt historique, puisqu'il fut le premier découvert par Mme Curie, sous le nom de polonium. Sa vie étant relativement longue, soit 135 jours, il peut s'accumuler dans les minerais. Il émet des rayons alpha, en se métamorphosant à son tour; mais, avec lui, finit la brillante carrière du radium, car le produit engendré est un des plus vulgaires le plomb! Le plomb est le terme final de cette brillante lignée ! « Comment, en un plomb vil, l'or pur s'est-il changé ? Nous venons d'essayer de le faire comprendre. Voilà comment le radium, « chargé d'ans », et peut-être « pleurant son antique prouesse », se stabilise et entre, après une carrière mouvementée, dans l'éternel repos, subissant cette fois la loi commune. Son triste sort rappelle le vers d'Horace : «Desinit in piscem Mulier formosa superne ». Cette transformation du radium en plomb n'est pas une vue de l'esprit. On trouve du plomb, et en quantité considérable, dans tous les minerais d'uranium. Si on calcule l'âge des minéraux radioactifs d'après leur teneur en plomb, on obtient, en général, « un chiffre acceptable ». La preuve directe résulte d'une expérience de Curie et Debierne, qui, partant du polonium, voient la raie caractéristique de ce métal disparaître en même temps que l'activité du produit. La substance résiduelle, au contraire, donne une augmentation de l'intensité des raies du plomb. Tout le plomb trouvé dans la nature ne dérive pas fatalement du radium, et l'on distingue un plomb ordinaire dérivé de la galène (poids atomique 207.2); un plomb plus lourd (poids atomique 208), dérivé du thorium ; un plomb plus léger (poids atomique 206), dérivé du polonium (1). Cette évolution du radium est tout à fait remarquable; complexe en apparence, elle est très simple quand on en conçoit bien le mécanisme. Tous les atomes radioactifs sont instables tantôt ils (1) Le poids atomique du polonium 210. La disparition d'un atome d'hélium laisse un résidu pesant 210 - 4, soit 206. |