jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
que les radioéléments étaient dans un perpétuel état de transmutation. Mais dans la seconde phase plus récente avec l'étude du caractère chimique des différents produits successifs, celle de la loi reliant ce dernier au type de rayon émis, la découverte d'éléments à caractère radioactif différent mais identiques au point de vue chimique avec le fait de les reconnaître comme isotopes ou comme éléments occupant la même place dans la table périodique en même temps qu'avec l'interprétation de la loi périodique les conceptions sont arrivées à un point où elles ne sont plus seulement nouvelles, mais réversantes. Dans cette phase s'est révélé un aspect de la constitution ultime de la matière, qui, bien au-delà du champ des conceptions que nous a légué le XVIIIe siècle, a néanmoins totalement manqué d'être reconnu. Je ne m'intéresse pas aux définitions, mais je pense que la Chemical Society pourrait sans crainte, offrir un prix d'un million de livres à celui de ses membres, qui rapidement et de façon satisfaisante, pourrait donner une définition de l'élément et de l'atome, définition capable d'être comprise aujourd'hui par un étudiant en chimie de première année. Principales caractéristiques des transformations radioactives. Il y a deux caractéristiques qui distinguent une transformation radioactive d'une transformation chimique, et qui ont permis en peu d'années d'amener à un certain degré d'exactitude finale, les séries si compliquées des transformations radioactives auxquelles sont soumis les éléments uranium et thorium. En premier lien, les phénomènes sont inévitables, incapables d'être modifiés ou déviés de leurs cours, indépendants de la température. de la concentration ou de la quantité de réactifs, de la présence de catalyseurs, irréversibles et capables d'être suivis avec précision et quantitativement sans altération ou perturbation du système en transformation. Bien que gênante pour un grand nombre de transformations successives, la théorie mathématique ne nécessite que la résolution d'une équation différentielle, capable d'être intégrée par quelqu'un ne connaissant que des éléments de calcul infinitésimal. La seconde caractéristique est la grandeur de l'énergie mise en jeu qui, poids pour poids de matière en transformation, surpasse celle dégagée dans les réactions les plus exothermiques connues de cent mille à
radioactive d'une transformation chimique, et qui ont permis en peu d'années d'amener à un certain degré d'exactitude finale, les séries si compliquées des transformations radioactives auxquelles sont soumis les éléments uranium et thorium. En premier lien, les phénomènes sont inévitables, incapables d'être modifiés ou déviés de leurs cours, indépendants de la température. de la concentration ou de la quantité de réactifs, de la présence de catalyseurs, irréversibles et capables d'être suivis avec précision et quantitativement sans altération ou perturbation du système en transformation. Bien que gênante pour un grand nombre de transformations successives, la théorie mathématique ne nécessite que la résolution d'une équation différentielle, capable d'être intégrée par quelqu'un ne connaissant que des éléments de calcul infinitésimal. La seconde caractéristique est la grandeur de l'énergie mise en jeu qui, poids pour poids de matière en transformation, surpasse celle dégagée dans les réactions les plus exothermiques connues de cent mille à un million de fois. Se manifestant sous la forme de leurs rayons, par leur action fluorescente, photographique ou ionisante, capables d'être mis en évidence en quantité très petite les transformations peuvent être suivies mesurées avec précision à l'électroscope, alors qu'il faudrait des millions d'années pour les mettre en évidence chimiquement ou même par la spectroscopie. On peut voir la désintégration d'un seul atome, par exemple dans le spinthariscope de Crookes, où chaque scintillation est due à l'impact d'une seule particule sur l'écran de sulfure de zinc. Sur le même principe on a développé des méthodes en usage régulier pour compter le nombre d'atomes qui se désintègrent par minute, tandis que pour les spectromètres il faut 10^13 atomes au minimum, 2.1 000 fois autant d'atomes que d'êtres humains au monde, avant qu'un élément puisse être détecté. Par suite d'une curieuse compensation, d'apparence si providentielle qu'on a peine à y croire la quantité de matière n'a aucune importance dans l'étude d'une transformation radioactive. Les méthodes dépendent de la vitesse d'émission d'énergie, et cette quantité est proportionnelle à la quantité de l'élément en transformation, multipliée par sa vitesse de transformation. Dans les séries en désintégration, les différents termes s'accumulent en quantités inversement proportionnelles
ou même par la spectroscopie. On peut voir la désintégration d'un seul atome, par exemple dans le spinthariscope de Crookes, où chaque scintillation est due à l'impact d'une seule particule sur l'écran de sulfure de zinc. Sur le même principe on a développé des méthodes en usage régulier pour compter le nombre d'atomes qui se désintègrent par minute, tandis que pour les spectromètres il faut 10^13 atomes au minimum, 2.1 000 fois autant d'atomes que d'êtres humains au monde, avant qu'un élément puisse être détecté. Par suite d'une curieuse compensation, d'apparence si providentielle qu'on a peine à y croire la quantité de matière n'a aucune importance dans l'étude d'une transformation radioactive. Les méthodes dépendent de la vitesse d'émission d'énergie, et cette quantité est proportionnelle à la quantité de l'élément en transformation, multipliée par sa vitesse de transformation. Dans les séries en désintégration, les différents termes s'accumulent en quantités inversement proportionnelles aux vitesses de transformation. Il s'en suit que toutes les transformations à l'intérieur de la série sont également dans le champ de la méthode, qu'elles nécessitent comme dans le cas des éléments parents, des périodes surpassant les évaluations les plus libérales d'une période géologique, ou que dans le cas des termes C' elles aient une durée si courte que la lumière n'aurait parcouru que quelques millimètres avant que l'autre transformation ait atteint l'atome en question. La condition de l'équilibre radioactif, dans lequel les quantités des produits successifs prennent l'état stationnaire ci-dessus, est par suite entièrement différente de l'équilibre chimique il s'établira à la condition que, pour chaque membre de la série sauf le premier, il y ait autant du corps considéré qui naisse que de transformé par la transformation ultérieure. Ce qui précède s'applique aussi longtemps que les transformations continuent. Quand elles sont terminées, c'est un problème de déterminer les produits ultimes le travail peut être comparé à la recherche d'un météore qui un moment avant illuminait le ciel, et qui s'est éteint dans la nuit. Produits ultimes. C'est un sujet d'étonnement que dans toutes les transformations radioactives jusqu'ici étudiées, il n'apparaisse que deux produits ultimes, l'hélium et le plomb
termes C' elles aient une durée si courte que la lumière n'aurait parcouru que quelques millimètres avant que l'autre transformation ait atteint l'atome en question. La condition de l'équilibre radioactif, dans lequel les quantités des produits successifs prennent l'état stationnaire ci-dessus, est par suite entièrement différente de l'équilibre chimique il s'établira à la condition que, pour chaque membre de la série sauf le premier, il y ait autant du corps considéré qui naisse que de transformé par la transformation ultérieure. Ce qui précède s'applique aussi longtemps que les transformations continuent. Quand elles sont terminées, c'est un problème de déterminer les produits ultimes le travail peut être comparé à la recherche d'un météore qui un moment avant illuminait le ciel, et qui s'est éteint dans la nuit. Produits ultimes. C'est un sujet d'étonnement que dans toutes les transformations radioactives jusqu'ici étudiées, il n'apparaisse que deux produits ultimes, l'hélium et le plomb le premier constituant les particules et le second étant produit à la fois par l'uranium et le thorium, le plomb n'étant pas dans les deux cas le même. Il y a suffisamment de raisons expérimentales, pour douter que la désintégration d'un atome en deux parties plus approximativement égales pourrait se trouver à portée d'être détectée par une des méthodes connues. Un atome lourd comme l'oxygène par exemple, s'il est expulsé à l'état de particule radiante, pourrait ne pas avoir une vitesse suffisante pour ioniser les gaz, ou s'il le pouvait la distance le long de laquelle l'ionisation s'étendrait serait très petite, comme nous le savons d'après l'ionisation des atomes qui reculent. C'est un point à expliquer que dans ces transformations le hydrogène n'apparait jamais, car s'il était produit on le mettrait en évidence aussi facilement que l'hélium. Il m'a toujours paru possible qu'il y ait une relation généalogique entre l'uranium et le thorium, bien que je n'aie pu même établir une façon possible de relier les deux éléments, avec une différence de poids atomique de six unités, il est impossible de passer de l'un à l'autre par addition d'atomes d'hélium seuls. A la fois en ce qui concerne l'hélium et
trouver à portée d'être détectée par une des méthodes connues. Un atome lourd comme l'oxygène par exemple, s'il est expulsé à l'état de particule radiante, pourrait ne pas avoir une vitesse suffisante pour ioniser les gaz, ou s'il le pouvait la distance le long de laquelle l'ionisation s'étendrait serait très petite, comme nous le savons d'après l'ionisation des atomes qui reculent. C'est un point à expliquer que dans ces transformations le hydrogène n'apparait jamais, car s'il était produit on le mettrait en évidence aussi facilement que l'hélium. Il m'a toujours paru possible qu'il y ait une relation généalogique entre l'uranium et le thorium, bien que je n'aie pu même établir une façon possible de relier les deux éléments, avec une différence de poids atomique de six unités, il est impossible de passer de l'un à l'autre par addition d'atomes d'hélium seuls. A la fois en ce qui concerne l'hélium et le plomb, la composition des minerais radioactifs, a donné le premier fil conducteur menant à l'identité des produits ultimes. Après la découverte de la radioactivité, et la vérification de sa nature, le fait que l'hélium n'était trouvé que dans des minéraux contenant de l'uranium et du thorium revêtait une interprétation totalement nouvelle, renforcée par la preuve spectroscopique de la production de l'hélium par le radium, trouvée par Ramsay et moi-même, et comme on l'a vu plus tard, par l'actinium, le polonium et même par l'uranium et le thorium, à des vitesses auxquelles on pouvait s'attendre d'après les données radioactives. Après que la détermination du poids de la particule a, eut montré par des méthodes physiques nouvelles, que sa valeur était quatre fois celle de l'atome d'hydrogène, son identification avec l'hélium fut accomplie en enfermant l'émanation du radium dans un tube de verre, dont les parois suffisamment inertes laissaient traverser une particule a, mais pas le gaz. Dans ces circonstances l'hélium est parfaitement observable spectroscopiquement à l'extérieur du tube, comme Rutherford l'a montré. De telles confirmations par le spectroscope, bienvenues et satisfaisantes comme elles le sont, sont néanmoins subsidiaires au principal problème, c'est-à-dire à la recherche de démêler la série compliquée
totalement nouvelle, renforcée par la preuve spectroscopique de la production de l'hélium par le radium, trouvée par Ramsay et moi-même, et comme on l'a vu plus tard, par l'actinium, le polonium et même par l'uranium et le thorium, à des vitesses auxquelles on pouvait s'attendre d'après les données radioactives. Après que la détermination du poids de la particule a, eut montré par des méthodes physiques nouvelles, que sa valeur était quatre fois celle de l'atome d'hydrogène, son identification avec l'hélium fut accomplie en enfermant l'émanation du radium dans un tube de verre, dont les parois suffisamment inertes laissaient traverser une particule a, mais pas le gaz. Dans ces circonstances l'hélium est parfaitement observable spectroscopiquement à l'extérieur du tube, comme Rutherford l'a montré. De telles confirmations par le spectroscope, bienvenues et satisfaisantes comme elles le sont, sont néanmoins subsidiaires au principal problème, c'est-à-dire à la recherche de démêler la série compliquée des transformations en ses stades individuels, et de caractériser par leur radioactivité plusieurs termes intermédiaires de la série tels que la mesure de leurs périodes et des constantes physiques des radiations a, ou y auxquelles elles donnent naissance. Ce n'est que plus tard que l'on a pu exécuter de façon complète la détermination de leur caractère chimique Radioactions. Dans les transformations radioactives successives, des particules x ou sont expulsées, une par particule x-par atome qui se désagrège pour chaque transformation; en ce qui concerne les particules nos connaissances sont moins exactes. Dans certains cas, en réalité exceptionnels, des particules semblent être expulsées sur les particules α. La particule 1 est un atome d'hélium portant deux charges atomiques d'électricité positive, et comme nous dirions aujourd'hui constitue le noyau de l'hélium moins deux électrons qui sont combinés à l'ome d'hélium. La particule β est un électron négatif, et quand elle est expulsée avec une vitesse suffisamment grande elle est accompagnée de rayons γ. Ces derniers sont des rayons X de très courte longueur d'onde, variant entre 1,3 et 0,1 unités Angström. La longueur d'onde la plus courte ainsi séparée par la réflexion sur un cristal, est 0,072 Å dans le spectre des
complète la détermination de leur caractère chimique Radioactions. Dans les transformations radioactives successives, des particules x ou sont expulsées, une par particule x-par atome qui se désagrège pour chaque transformation; en ce qui concerne les particules nos connaissances sont moins exactes. Dans certains cas, en réalité exceptionnels, des particules semblent être expulsées sur les particules α. La particule 1 est un atome d'hélium portant deux charges atomiques d'électricité positive, et comme nous dirions aujourd'hui constitue le noyau de l'hélium moins deux électrons qui sont combinés à l'ome d'hélium. La particule β est un électron négatif, et quand elle est expulsée avec une vitesse suffisamment grande elle est accompagnée de rayons γ. Ces derniers sont des rayons X de très courte longueur d'onde, variant entre 1,3 et 0,1 unités Angström. La longueur d'onde la plus courte ainsi séparée par la réflexion sur un cristal, est 0,072 Å dans le spectre des rayons X émis par le Radium C, Ishino et Rutherford ont récemment conclu que la radiation γ principale, émise par le Radium C doit avoir une longueur d'onde comprise entre 0,02 et 0,007 Å (Phil. Mag., 1917, XXXIII, 109 XXXIV, 153). Une relation existe entre la vitesse de transformation et la vitesse des particules expulsées, plus courte est la transformation, plus considérables en général et plus pénétrantes sont les particules γ et β. Dans le cas des premières, une relation empirique logarithmique, connue sous le nom de relation de Geiger-Nuttall, nous permet de calculer approximativement la période de l'élément qui se transforme d'après la vitesse ou le parcours d'une particule α et depuis lors on a pu ainsi déterminer des périodes cent fois trop longues ou trop courtes. Dans le cas des rayons γ, il n'existe pas encore de loi quantitative définie mais il est clair qu'une relation semblable doit exister. Nous avons un des corollaires les plus importants, en ce que des transformations plus lentes que les plus lentes qui soient connues c'est-à-dire celles de l'uranium et du thorium ne pourraient être probablement découvertes, étant donné que si même des rayons α et β étaient émis, leur vitesse serait
la vitesse des particules expulsées, plus courte est la transformation, plus considérables en général et plus pénétrantes sont les particules γ et β. Dans le cas des premières, une relation empirique logarithmique, connue sous le nom de relation de Geiger-Nuttall, nous permet de calculer approximativement la période de l'élément qui se transforme d'après la vitesse ou le parcours d'une particule α et depuis lors on a pu ainsi déterminer des périodes cent fois trop longues ou trop courtes. Dans le cas des rayons γ, il n'existe pas encore de loi quantitative définie mais il est clair qu'une relation semblable doit exister. Nous avons un des corollaires les plus importants, en ce que des transformations plus lentes que les plus lentes qui soient connues c'est-à-dire celles de l'uranium et du thorium ne pourraient être probablement découvertes, étant donné que si même des rayons α et β étaient émis, leur vitesse serait trop faible pour ioniser les gaz ou présenter des actions fluorescentes ou photographiques. En effet pour le mesothorium et le mesonium il semble que ce soit le cas, aucune radiation n'a été trouvée, bien que les corps se comportent comme dans le cas de transformation à rayon γ. La période des deux substances est longue, et il est probable qu'une particule est expulsée, mais la méthode de l'ionisation ne peut la mettre en évidence. Pour la transformation la plus lente à rayon γ, celle du radium D, qui a une période de 2,5 années, la radiation β possède une vitesse si faible qu'il faut des précautions spéciales pour la trouver; elle est moins pénétrante que les rayons α moyens. Ces faits servent à montrer, que des transformations peuvent se produire dans les éléments non radioactifs, et qu'il n'y présente les procédés expérimentaux ne peuvent les déceler. La période de vie moyenne – La loi de transformation radioactive, qui est la même dans tous les cas, est celle de la réaction unimoléculaire, la vitesse de transformation, ou la quantité qui se transforme dans l'unité de temps, étant une fraction désignée par X, et connue comme étant la constante radioactive de la
des deux substances est longue, et il est probable qu'une particule est expulsée, mais la méthode de l'ionisation ne peut la mettre en évidence. Pour la transformation la plus lente à rayon γ, celle du radium D, qui a une période de 2,5 années, la radiation β possède une vitesse si faible qu'il faut des précautions spéciales pour la trouver; elle est moins pénétrante que les rayons α moyens. Ces faits servent à montrer, que des transformations peuvent se produire dans les éléments non radioactifs, et qu'il n'y présente les procédés expérimentaux ne peuvent les déceler. La période de vie moyenne – La loi de transformation radioactive, qui est la même dans tous les cas, est celle de la réaction unimoléculaire, la vitesse de transformation, ou la quantité qui se transforme dans l'unité de temps, étant une fraction désignée par X, et connue comme étant la constante radioactive de la quantité présente. La valeur de X, quoique très différente pour les différents radioéléments est une constante absolue pour chaque élément, autant qu'on le peut savoir, et indépendante de toute considération. La période de vie moyenne est l'inverse de cette constante, mais la vie réelle d'un atome quelconque peut prendre n'importe quelle valeur. C'est un fait expérimental très difficile à expliquer. Par exemple il est relativement facile de comparer la valeur de X pour un groupe d'atomes qui viennent d'être produits, et qui n'existaient pas un instant avant, et 2) qui sont restés indistincts d'un plus grand nombre primitivement présents et dont chacun existe depuis un temps plusieurs fois supérieur à la vie moyenne. Dans les deux cas la valeur de X est la même. Ce fait exclut comme cause possible de désintégration, une altération graduelle quelconque dans l'atome pendant sa période (l'exemple, comme par exemple, ainsi qu'on l'a suggéré une fois, une radiation graduelle d'énergie interne par les électrons dans leurs orbites à l'intérieur de l'atome. Bien plus il nous faut admettre que la cause de la désintégration reste inconnue, bien que Lindemann (Phil. Mag., 1915, XXX, 560), ait essayé avec un certain succès d'édifier une théorie pour en rendre
quelle valeur. C'est un fait expérimental très difficile à expliquer. Par exemple il est relativement facile de comparer la valeur de X pour un groupe d'atomes qui viennent d'être produits, et qui n'existaient pas un instant avant, et 2) qui sont restés indistincts d'un plus grand nombre primitivement présents et dont chacun existe depuis un temps plusieurs fois supérieur à la vie moyenne. Dans les deux cas la valeur de X est la même. Ce fait exclut comme cause possible de désintégration, une altération graduelle quelconque dans l'atome pendant sa période (l'exemple, comme par exemple, ainsi qu'on l'a suggéré une fois, une radiation graduelle d'énergie interne par les électrons dans leurs orbites à l'intérieur de l'atome. Bien plus il nous faut admettre que la cause de la désintégration reste inconnue, bien que Lindemann (Phil. Mag., 1915, XXX, 560), ait essayé avec un certain succès d'édifier une théorie pour en rendre compte. Le développement des différentes séries radioactives a révélé qu'il y avait parfois des bifurcations, et que dans la transformation d'un radioélément quelquefois deux produits prenaient naissance, en général en quantités différentes. C'est ainsi que la série de l'uranium se bifurque en un point pour donner les séries du radium et de l'actinium, en proportion de 0,8 à 8 °/0 d'atomes qui se désagrègent. Ceci se produit de nouveau dans le cas du Radium C et du thorium C dans une branche une transformation à rayon α est suivie d'une autre à rayon γ, tandis que dans l'autre c'est l'inverse qui a lieu. Ces cas s'expliquent facilement si on suppose que deux transformations radioactives s'effectuent dans la même substance simultanément, et que chacune suit la loi de transformation simple comme si l'autre n'existait pas. La distribution de la substance primitive dans les deux produits est alors proportionnelle aux vitesses relatives des deux transformations. Si X et Y sont les constantes des deux transformations, la proportion des deux corps est dans le rapport de X, à Y, et la constante de la double transformation est X + Y pour le tout. Dans le cas du thorium C le rapport est de