Ceci connu, on trouve les âges suivants pour les divers terrains : 8 millions d'années pour l'oligocène, 31 millions d'années pour l'éocène, 710 millions d'années pour les archéens. Ces chiffres concordent avec ceux obtenus par d'autres méthodes, chiffres généralement supérieurs à 50 millions d'années. Ainsi notre vieux monde est vieux, bien vieux !... Mais si le monde est si vieux, comment le radium existet-il encore, lui qui, tous les 1 600 ans, se perd par moitié ? Une conclusion s'impose du radium doit naître, pour remplacer le radium détruit, et le générateur semble être l'uranium. On trouve dans les minerais d'uranium une proportion fixe de radium dont un maximum (conforme aux prévisions) n'a jamais été dépassé (1). Ce fait est déjà une présomption. La période de transformation de l'uranium en radium est tellement longue que l'on n'a pas encore pu obtenir la preuve expérimentale de la transmutation. La filiation, d'ailleurs, n'est pas directe. Le père du radium semble être l'Ionium (2) et l'ionium ne descend pas lui-même immédiatement de l'uranium, qui serait seulement son trisaïeul. Entre l'uranium, le grand ancêtre, et l'ionium, le véritable père, se détacherait une branche latérale, celle donnant naissance à l'Aclinium, autre corps radio-actif, découvert par Debierne. 2o Les métamorphoses du radium. — Le radium, tel qu'il se présente à nous, en vase clos, le radium produi (1) Les minerais anciens et inaltérés contiennent 320 milligrammes de radium par 1000 kg. d'uranium. (2) L'ionium a une durée de vie moyenne d'environ 1 000 000 d'années. Il a été extrait par Boltwood de divers minerais d'uranium. La proportion qui se transforme est si faible que le radium produit est seulement décelé par des essais délicats effectués sur l'émanation (Soddy, La chimie des éléments radioactifs, p. 53). sant le triple rayonnement que nous avons analysé, n'est pas un individu, mais une collection d'individus. C'est à la collectivité qu'appartiennent les propriétés décrites. Chaque élément de la famille a son individualité propre, il est engendré par le terme précédent et l'on doit à Rutherford et Soddy la théorie de la désintégration que nous allons maintenant exposer. Le radium proprement dit, le chef de file, a pour poids atomique 226.Mais nous savons que toutes les 80 secondes, sur un milliard d'atomes considérés, l'un d'eux explose en lançant dans l'espace un projectile alpha, atome d'hélium dont le poids atomique est 4. Il doit donc rester un résidu pesant 226 4, soit 222 et ce résidu est un gaz appelé émanation (1). L'émanation est sécrétée d'une façon continue par le radium,elle reste en grande partie incluse dans les cristaux, mais se dégage très facilement des solutions. On peut donc l'extraire et l'étudier. Soit une solution de radium dans un flacon de verre fermé depuis un mois. Le liquide est au fond, les gaz s'accumulent dans la région supérieure. Entourons le récipient d'une pellicule photographique, et laissons-la un temps suffisant. La portion de la pellicule correspondant à la région occupée par la solution sera peu impressionnée. Celle en contact avec la zone gazeuse noircira notablement plus au développement. (1) L'émanation a été découverte simultanément par Rutherford et par Ramsay et Grey. Rutherford est actuellement professeur à l'Université de Manchester. Ramsay, né à Glasgow en 1852, est mort en 1916, à l'âge de 63 ans. Il occupa la chaire de chimie à l'« University College ». Il a découvert et isolé l'hélium et les autres gaz rares. Nous signalons dans cet article la part qu'il a prise dans l'étude de la radioactivité. (2) L'émanation ressemble, au point de vue chimique, aux gaz rares du groupe de l'argon et n'entre dans aucune combinaison chimique. 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, O 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. mes. 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. |