Radiation X

“ Les corps radioactifs sont des sources d’énergie dont le dégagement se manifeste par des effets variés : émission de radiations, de chaleur, de lumière, d’électricité. Ce dégagement d’énergie est essentiellement lié à l’atome de la substance ; il constitue un phénomène atomique ; il est de plus spontané. Ces deux caractères sont tout à fait essentiels.
Nous connaissons actuellement des corps faiblement radioactifs : l’uranium et le thorium, et plusieurs corps fortement radioactifs : le radium, le polonium, l’actinium, le radiothorium, l’ionium. ”

“ On peut imaginer que le dégagement d’énergie radioactive correspond à une transformation de la nature même de l’atome du corps radiant qui serait en voie d’évolution ; le fait que le radium dégage de la chaleur d’une manière continue plaide en faveur de cette hypothèse. On peut supposer que la transformation est accompagnée d’une perte de poids et d’une émission de particules matérielles qui constitue le rayonnement. La source d’énergie peut encore être cherchée dans l’énergie de gravitation. ”

“ Nous avons vu que la radioactivité induite due au radium suit une loi d’évolution complexe en fonction du temps, et que cette loi dépend du temps pendant lequel la substance activée a été soumise à l’action activante de l’émanation du radium. Quand la substance activée a été soustraite à l’action de l’émanation, son activité mesurée par le rayonnement total va en diminuant ; mais la loi de diminution n’est pas une loi exponentielle simple. ”

“ Le radium privé de l’émanation et de la radioactivité induite qui en résulte est ramené à son activité minimum ; il émet alors des rayons ainsi qu’un rayonnement très faible et très absorbable. On peut mesurer l’activité totale minimum pour une quantité connue de radium en utilisant le sel en couche suffisamment mince pour que l’absorption du rayonnement par la matière active soit négligeable, et en se servant d’une chambre d’ionisation dans laquelle les rayons du radium au minimum d’activité sont complètement absorbés par l’air. ”

“ L'atome radioactif est un système complexe en équilibre instable, et l'analyse chimique fait voir qu'en se désagrégeant, il se transforme en un corps nouveau, qui évolue à son tour et subit des métamorphoses successives, jusqu'à donner naissance à un atome stable. ”

“ On peut donc admettre que les atomes de radium produisent des atomes d’hélium.
4o La théorie comprend toutes les manifestations d’activité temporaire : polonium, émanations radioactives, radioactivités induites, thorium X, uranium X, actinium X, etc., et en donne une explication simple. Elle rend compte également bien des augmentations et des diminutions d’activité qui peuvent être observées. Tous les phénomènes d’activité temporaire ont d’ailleurs un caractère tel qu’ils semblent attachés à des substances matérielles solides ou gazeuses. ”

“ Les corps radioactifs émettent des rayons qui se propagent dans l'air et dans le vide. La propagation est rectiligne; ce fait est prouvé par la netteté et la forme des ombres fournies par l'interposition de corps, opaques au rayonnement, entre la source et la plaque sensible ou l'écran fluorescent qui sert de récepteur, la source ayant des dimensions petites par rapport à sa distance au récepteur. Diverses expériences qui prouvent la propagation rectiligne des rayons émis par l'uranium, le radium et le polonium ont été faites par M. Becquerel [65] . ”

“ Le lecteur aura sans doute déjà remarqué une double analogie entre les rayons ultra-violets et les rayons X : les uns et les autres, quoique invisibles directement, sont décelés par la luminescence qu'ils provoquent et par leur action sur la plaque photographique. Cependant, nous savons que les projections cathodiques produisent aussi ces effets et ne sont pas des radiations, des vibrations de l'éther, puisqu'elles sont déviées par les aimants et par les Corps électrisés, qui ne détournent pas la lumière de sa propagation rectiligne. ”

“ Le radium donne lieu à un dégagement de chaleur de 118cal par gramme et par heure, et cela sans que l’état de la substance se modifie d’une manière appréciable pendant plusieurs années. Ce fait extrêmement remarquable établit une distinction fondamentale entre le radium et les éléments ordinaires, et se trouve en accord avec la conception actuelle qui attribue la radioactivité à une transformation de l’atome.
Les substances radioactives peuvent posséder une activité constante, au moins en apparence, dans les limites de nos observations : tels sont l’uranium, le thorium, le radium, l’actinium. ”

“ De même que la lumière, les rayons X exercent une influence physiologique, tantôt néfaste et tantôt bienfaisante. La lumière blanche, lorsqu'elle est très intense, provoque l'accident bien connu sous le nom de coup de soleil, et l'analyse montre que si les rayons rouges et jaunes n'y participent point, le maximum d'activité nocive est imputable aux radiations violettes et ultra-violettes. L'arc électrique, riche en rayons actiniques, commet les mêmes méfaits.
Les radiations issues de l'ampoule de Crookes sont encore plus redoutables. ”

“ L’émission de rayons par une substance radioactive varie avec la direction, suivant une loi qui dépend de l’épaisseur de la couche active. Quand la couche a une épaisseur appréciable, le rayonnement est plus important pour une direction d’émission normale à la surface active, que pour une direction oblique par rapport à cette surface. Mais la matière active peut aussi être présente sous forme d’un enduit infiniment mince recouvrant une matière inactive ; tel est le cas d’un dépôt de radioactivité induite sur une lame métallique. ”

“ Comparaison des propriétés des rayons α, β et γ. Pouvoir ionisant des radiations
142.
Pouvoir pénétrant comparé
143.
Ionisation et absorption
144.
Ionisation totale
145.
Courant de saturation dans le gaz ionisé par les rayons α, β et γ
146.
Rayons δ ou électrons de faible vitesse
147.
Action de la température sur le rayonnement des corps radioactifs
CHAPITRE X.
DIVERS PHÉNOMÈNES OBSERVES EN PRÉSENCE DES CORPS RADIOACTIFS.
148.
Effets lumineux. Excitation de substances phosphorescentes
149.
Luminosité propre des sels de radium
150. ”

“ Quand le radium est en équilibre avec l’émanation et la radioactivité induite, son rayonnement est fortement augmenté, et l’on constate de plus l’émission de rayons et de rayons ces rayons pénétrants proviennent du dépôt actif, tandis que des rayons sont émis aussi bien par l’émanation que par le dépôt actif. ”

“ La substance qui réalise l’entraînement n’est pas quelconque, et il est probable qu’elle doit avoir une parenté chimique avec la substance entraînée.
89. Essais d’activation par le rayonnement seul d’une substance active. Essais d’activation en dehors de la présence de substances radioactives. — La radioactivité induite due au radium, thorium ou à l’actinium ne se produit qu’au contact des émanations émises par ces corps ; il en est de même pour la radioactivité induite à évolution lente due au radium. ”

“ Les réactions, dites photochimiques, qui s'accomplissent sous l'influence des radiations, font intervenir des mécanismes complexes souvent difficiles à analyser. La plupart d'entre elles obéissent à une loi énoncée par GROT-THUS d'après laquelle, pour être chimiquement active, une radiation doit être absorbée par les corps appelés à réagir, le spectre d'absorption de ces corps présentant une bande sombre pour la radiation envisagée. ”

“ Un tube de Crookes est dissimulé derrière un voile noir. Dès qu'on l'excite, tous les objets en verre ou en cristal placés de l'autre côté du voile se mettent à briller d'un vif éclat; des carafes, des gobelets, des vases en porcelaine, des gants recouverts d'un enduit fluorescent, des confetti imprégnés d'uranine ou de sulfate de quinine s'agitent dans l'obscurité, déplacés par des mains invisibles.
Perreau a constaté que le sélénium irradié par les rayons X offre une moindre résistance au passage de l'électricité, comme lorsqu'il est exposé à la lumière. ”

“ En étudiant les propriétés des matières fortement radioactives, préparées par nous (le polonium et le radium) , nous avons constaté que les rayons émis par ces matières, en agissant sur des substances inactives, peuvent leur communiquer la radioactivité, et que cette radioactivité induite persiste pendant un temps assez long.
Voici comment les expériences sont disposées. La matière radioactive en poudre se trouve sur un plateau horizontal ; au-dessus de cette matière l’on place, à quelques millimètres de distance, la plaque que l’on étudie, soutenue par des cales. ”

“ Nature complexe du rayonnement. — La nature d’un rayonnement ne peut être précisée par cette considération que ce rayonnement est susceptible de produire des effets photographiques, d’ioniser les gaz et de provoquer la fluorescence. Nous connaissons en effet des radiations diverses qui jouissent des propriétés qui viennent d’être énumérées ; ces propriétés sont communes aux rayons cathodiques, aux rayons positifs des tubes de Crookes, aux rayons Röntgen et aux rayons ultraviolets de très courte longueur d’onde. ”

“ L’émission de rayons α et de rayons β correspond à un dégagement spontané d’électricité par les corps radioactifs. Les rayons de ces corps produisent de nombreux effets de diverse nature : effets chimiques, dont le plus important est la décomposition de l’eau ; effets physiologiques tels que l’action sur l’épiderme et sur d’autres tissus, action qui est couramment utilisée pour des applications médicales. Certaines substances radioactives sont spontanément lumineuses.
Les corps radioactifs sont des sources de chaleur. ”

“ Pour évaluer l’ionisation due aux rayons désignons par la quantité de radium qui se trouverait en équilibre avec l’émanation contenue dans l’unité de volume, et soit le nombre d’ions qui seraient produits par seconde dans l’unité de volume par un gramme de radium placé à l’unité de distance, si le rayonnement n’était pas absorbé ; soit le coefficient d’absorption des rayons par l’air. ”

“ Découverte de la radio-activité. — Rayons de Becquerel et Uranium. — A la suite de la découverte des rayons X par Rœntgen, en 1895, les physiciens pensèrent à une liaison possible entre la fluorescence de l'ampoule de Crookes et les rayons X que cette ampoule émet. M. Henri Poincaré suggéra que tous les corps fluorescents pouvaient, en plus des rayons lumineux, émettre des rayons X
capables de traverser les corps et d'impressionner les plaques photographiques. ”

“ La perte d’énergie radioactive d’un corps, tant par rayonnement que par conduction, est d’autant plus grande que la quantité de cette énergie accumulée dans le corps est plus considérable. On comprend alors qu’un équilibre de régime s’établit nécessairement, l’énergie radioactive accumulée dans le corps allant en augmentant jusqu’à ce que la double perte dont nous venons de parler compense l’apport continu fait par le radium. ”

“ La vie moyenne de l’émanation et des constituants du dépôt actif étant courte par rapport à celle du radioactinium et de l’actinium X, la loi d’évolution de l’activité du radioactinium et de l’actinium peut être étudiée en faisant intervenir seulement les constantes radioactives et qui caractérisent le radioactinium et l’actinium X ”

“ La matière radioactive serait de la matière où règne un état de mouvement intérieur violent, de la matière en train de se disloquer. S’il en est ainsi, le radium doit perdre constamment de son poids... En adoptant cette théorie il faut nous résoudre à admettre que la matière radioactive n’est pas dans un état chimique ordinaire ; les atomes n’y sont pas constitués à l’état stable, puisque des particules plus petites que l’atome sont rayonnées, et les sous-atomes sont en mouvement. La matière radioactive éprouve donc une transformation chimique qui est la source de l’énergie rayonnée ”

“ Lorsqu'on fait pénétrer un rayon de soleil dans une chambre obscure percée d'une étroite ouverture derrière laquelle est disposé un prisme de cristal, on voit le faisceau s'étaler et la lumière blanche décomposée en une suite de couleurs où l'on peut reconnaître les sept teintes caractéristiques de l'arc-en-ciel : Rouge, orangé, jaune, vert, bleu, indigo, violet.
C'est là le spectre visible : la lumière rouge est la moins déviée, tandis que le violet subit la plus forte réfraction. ”

“ Émanation du radium — L’émanation du radium peut être obtenue soit avec les composés radifères solides, soit avec les solutions de sels radifères. Les composés solides dégagent très peu d’émanation à la température ordinaire ; la radioactivité répandue dans l’air qui séjourne au contact de ces composés est peu importante par rapport à la radioactivité du produit solide lui-même ; si l’on fait passer un courant d’air sur un sel radifère solide, la conductibilité de l’air au contact de la substance n’éprouve pas de diminution notable. ”

“ La radioactivation, à injecter directement dans les tissus un sel de radium lequel leur confère, par l'intermédiaire de son émanation, la radioactivité induite, c'est-àdire la propriété d'émettre le rayonnement caractéristique des corps radifères. f MÉTHODE DE L'IRRADIATION J'ai démontré qu'il existait deux façons essentielles d'utiliser le rayonnement des appareils radifères. Je les ai dénommées ; la méthode du rayonnement composite, la méthode du rayonnement ultra-pénétrant. ”

“ Les radiations qui traversent un corps sans s'y arrêter n'y produisent aucun effet; c'est ce qui résulte, au point de vue calorifique, des faits que nous avons cités précédemment (490) . Les radiations arrêtées, absorbées par un corps, donnent naissance, au contraire, à des actions variées : ce résultat général pouvait être prévu, car si un faisceau de radiations diminue d'intensité, si des radiations sont absorbées, c'est une perle de force vive, d'énergie qu'il subit, et cette énergie appliquée aux molécules matérielles du corps traversé doit y amener des modifications. ”