Procédé de production d'un alliage radioactif et alliage obtenu par ce procédé. La présente invention concerne la fabrica tion d'alliages radioactifs.
.Jusqu'à présent, des alliages radioactifs n'ont pas été produits industriellement. Ce n'est que récemment qu'une utilisation indus trielle d'alliages radioactifs a été proposée, rendant, ainsi désirable la mise au point d'un procédé commercialement réalisable pour la préparation de tels alliages.
L'invention comprend donc un procédé pour préparer un alliage radioactif renfer mant un métal fortement radioactif et un mé tal non radioactif, lequel procédé permet de régler facilement la teneur en métal radioactif de l'alliage terminé.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'on forme un dépôt d'un métal fortement radio actif sur une masse d'un métal non radioactif et qu'on fait fondre ensuite la masse ainsi re vêtue, la quantité de métal non radioactif par ticipant à cette fusion étant telle que l'on obtienne un alliage renfermant moins de 0,001 % de métal radioactif.
L'invention comprend également un alliage radioactif obtenu par ce procédé, caractérisé en ce qu'il est constitué par un métal forte ment radioactif présent en une quantité de moins de 0,001 J et un métal non radioactif.
Le métal radioactif utilisé est avantageu sement le polonium, le radium, le radiothorium, le protoactiniuni, le radioactinium ou l'acti nium X, alors que le métal non radioactif peut être le cuivre, le nickel et le cobalt. Le dessin annexé représente schématique ment un appareil pour l'exécution du procédé selon l'invention.
Les métaux radioactifs sont en général très coûteux parce qu'ils sont extraits avec beau coup de difficultés de leurs minerais qui sont très rares. Cependant., on a découvert qu'un alliage contenant une proportion excessive ment petite d'un métal fortement radioactif possède des propriétés radioactives propres à de nombreuses applications.
Toutes les matières radioactives émettent un ou plusieurs parmi trois genres de rayons ionisants, respectivement appelés rayons alpha, bêta et gamma. Les rayons alpha, constitués par des particules à double charge, se dépla cant à. grande vitesse, sont des agents ioni- sants de beaucoup plus efficaces que les rayons bêta (électrons rapides) ou gamma (radiation électromagnétique de fréquence extrêmement élevée). En outre, les rayons alpha ne sont pas dangereux pour les êtres vivants, alors que les rayons gamma sont sus ceptibles d'être extrêmement nocifs et deman dent. les plus grandes précautions.
Les rayons bêta sont aussi dangereux dans une certaine mesure: Il est donc évident qu'une matière radioactive qui n'émet que des rayons alpha doit être de loin préférée pour certaines appli cations industrielles.
Le tableau ci-après donne les caractéristi ques principales des éléments de la série ura- niiiin-radiuni des éléments radioactifs (voir Journal of the American Chemical Society, 1923, -tome 45, page 872). La demi-période du radium D a été ramenée à une valeur en accord avec des déterminations plus récentes (voir E. Walling, Zeitschrift für Physik, 1934, tome 87, page 603).
EMI0002.0008
0
<tb> Nom <SEP> Poids <SEP> <B><I>N</I></B> <SEP> atomique <SEP> atomique <SEP> Demi-période <SEP> Radiation
<tb> Uranium <SEP> I <SEP> 238 <SEP> 92 <SEP> 4,67 <SEP> 10 <SEP> ans <SEP> alpha
<tb> Uranfzun <SEP> X, <SEP> 234 <SEP> 90 <SEP> 24,6 <SEP> jours <SEP> béta
<tb> Uranium <SEP> X. <SEP> 234 <SEP> 91 <SEP> 1,15 <SEP> minutes <SEP> béta <SEP> (gamma)
<tb> Uranium <SEP> II <SEP> 234 <SEP> 92 <SEP> 2,0 <SEP> 10 <SEP> ans <SEP> alpha
<tb> Ionium <SEP> 230 <SEP> 90 <SEP> 6,9 <SEP> 104 <SEP> ans <SEP> alpha
<tb> Radium <SEP> 226 <SEP> 88 <SEP> 1,690 <SEP> ans <SEP> alpha <SEP> (béta <SEP> et <SEP> gamma;
<tb> Radon <SEP> 222 <SEP> 86 <SEP> 3,85 <SEP> jours <SEP> alpha
<tb> Radium <SEP> A <SEP> 218 <SEP> 84 <SEP> 3,0 <SEP> minutes <SEP> alpha
<tb> Radium <SEP> B <SEP> 214 <SEP> 82 <SEP> 26,8 <SEP> minutes <SEP> béta <SEP> (gamma)
<tb> Radium <SEP> C <SEP> 214 <SEP> 83 <SEP> 19,5 <SEP> minutes <SEP> béta <SEP> et <SEP> gamma
<tb> Radium <SEP> C' <SEP> 214 <SEP> 84 <SEP> 10-6 <SEP> secondes <SEP> alpha
<tb> Radiiun <SEP> D <SEP> 210 <SEP> 82 <SEP> 22,3 <SEP> ans <SEP> (béta <SEP> et <SEP> gamma)
<tb> Radium <SEP> E <SEP> 210 <SEP> 83 <SEP> 5,0 <SEP> jours <SEP> béta
<tb> Radium <SEP> F
<tb> (polonium) <SEP> 210 <SEP> 84 <SEP> 136 <SEP> jours <SEP> alpha <SEP> (gamma)
<tb> Radium <SEP> oméga
<tb> (plomb) <SEP> 206 <SEP> 82 <SEP> - <SEP> - Les radiations indiquées entre parenthèses sont relativement faibles.
Il ressort du tableau ci-dessus que le po lonium, quelquefois connu sous le nom de radium F, apparaît parmi les produits de transformation finaux du radium. Des tubes de radon qui ne sont plus susceptibles de rem plir leurs fonctions thérapeutiques constituent une source appropriée de polonium. Des tubes de radon sont des petites ampoules de verre ou d'or initialement remplies du radon gazeux émis par les sels de radium. Le radon se transforme en radium C, de faible durée, qui émet des rayons gamma puissants et rend les tubes de radon médicalement utiles.
Après quelques jours d'utilité, due à l'émission de rayons gamma, les tubes de radon sont épui sés au point de vue médical, puisqu'ils ne contiennent pratiquement plus de radon ni de radium C. Ils contiennent maintenant prin cipalement le radium D solide, relativement stable, qui existe sous forme de dépôt fin sir les parois intérieures du tube. Après quelques mois de vieillissement, les tubes contiennent une quantité appréciable de polonium qui s'est formée à partir du radium D.
Une autre source de phis grande importance industrielle est le résidu de plomb qui subsiste après l'ex traction du radium de son minerai. Le résidu de plomb est de préférence traité de faon à former du chlorure de plomb. Le chlorure de plomb ainsi obtenu contient, toutes les matières radioactives en dessous du radium C' dans le tableau ci-dessus; il est riche en radium D (un isotope du plomb) qui se transforme lentement en radium E, et contient une quan tité appréciable de radium F ou polonium.
Le radium E se transforme rapidement en polonium, comme le montre le tableau ci- dessus. Le polonium est particulièrement inté ressant, puisqu'il est le seul métal radioactif connu qui émet presque exclusivement les rayons alpha voulus avec une intensité pra tique, tout en ne produisant aucun autre corps radioactif émettant les rayons téta ou gamma indésirables. Le produit immédiat de la trans formation du polonium, le radium oméga, est un isotope inactif du plomb ordinaire. Ainsi, aucune substance dangereuse lie se dégage du polonium, contrairement au radium dont cer tains produits de transformation émettent une forte radiation bêta et gamma.
Le tableau ci- dessus indique que le polonium émet une faible radiation gamma, jointe à une forte radiation alpha. Il est bien connu que le polo nium n'émet que quelques quantums de rayons gamma pour chaque million de rayons alpha (voir 11. C. Webster, Chemical Abstracts, 1938, tome 32, pages 1.565-1566). Le polo nium n'émet donc pratiquement que des rayons alpha.
Dans le choix d'un métal radioactif destiné à être utilisé dans la préparation d'un alliage radioactif pratique, il faut considérer l'acti vité de la radiation du métal. Un corps radio actif se transforme en un autre corps suivant une loi exponentielle déterminée par l'activité (nombre de rayons par seconde) du corps. Le choix d'une matière radioactive du genre de l'uranium serait contre-indiqué: en effet., bien qu'il ait la grande demi-période (définie comme étant 1e temps nécessaire pour que l'unité de masse de 1a substance soit réduite de moitié) d'environ 5 000 000 000 années, et qu'il n'émette que les rayons alpha voulus, son activité, même à l'état de métal pur, est si faible qu'elle ne saurait avoir une valeur pra tique quelconque.
D'autre part., le radium A émet abondamment des rayons alpha seuls, mais sa demi-période n'est que de trois mi nutes. Le polonium émet 4500 fois plus de rayons alpha que le radium pur, tout en ayant une demi-période raisonnable de 136 jours, durée suffisante dans de nombreux cas pour l'utilisation de la forte radiation alpha de la substance. Il est indiqué d'ajouter à l'alliage suffisamment de polonium pour que l'alliage ait une radioactivité utile pour de nombreuses applications plusieurs années après sa production. L'alliage peut ne contenir qu'une quantité très petite de polonium afin d'avoir une valeur pratique.
C'est ainsi qu'on a trouvé qu'un alliage pour électrode de bou gie d'allumage, qui ne contenait initialement que 2 pour 101" de polonium, agit efficace- ment dans l'ionisation du g2az dans l'éclateur de la bougie pour un moteur à combustion interne, et ceci après deux années, lorsque la teneur en polonium de l'alliage était tombée à moins de 1 pour 1011.
Bien que le polonium constitue la subs tance préférée pour réaliser la présente in vention, d'autres métaux radioactifs peuvent être utilisés. En plus du polonium, certains autres métaux fortement radioactifs émettent des rayons alpha avec une intensité notable, tout en ayant des demi-périodes suffisantes pour les rendre plus particulièrement utiles dans les alliages. De tels autres métaux forte ment radioactifs sont le radium, le radiotho- riuni, le protoactinium, le radioactinium et l'actinium Y.
Des alliages contenant un de ces métaux doivent toutefois être manipulés avec les précautions nécessaires en raison des radia tions bêta et gamma qui accompagnent l'émis sion de rayons alpha désirés. La présente in vention comprend également l'utilisation d'un radioiuétal artificiel.
Des quantités impondérables de la subs tance radioactive à allier peuvent être mesu rées par une combinaison d'un électroscope et d'une chambre d'ionisation que l'on aura préalablement étalonnée au moyen d'une quantité connue d'une substance radioactive ou d'un appareil de mesure absolue. Un exem ple de ce dernier genre d'appareil est le comp teur dit < < compteur de Geiger , tel qu'il a été décrit par Rutherford et Geiger (The Procee- dings of the Royal. Society, tonne 811. A,<B>1908,</B> page 141).
Les deux dispositifs susmentionnés sont, généralement sensibles aux rayons alpha, bêta et gamma dans une plus grande mesure, mais ils peuvent être rendus sensibles aux seuls rayons alpha par le choix de conditions appropriées, même en présence d'autres rayons. Grace à l'utilisation de ces modifica tions, ces dispositifs peuvent être employés pour déterminer avec précision une substance émettant des rayons alpha, telle que du polo nium, même en présence de substances radio actives qui émettent des rayozis autres que des rayons alpha. Ci-après sont exposées trois méthodes pour l'obtention d'un placage de polonium sur une masse (feuille) d'un métal non radioactif.
<I>Première méthode. -</I> On prépare une solu tion de polonium, contenant une quantité con nue de radium D, en dissolvant le contenu solide de 10 tubes de radon en verre écrasés dans de l'acide chlorhydrique concentré et en étendant la solution jusqu'au titre 0,27 N dans un récipient d'un litre.
Une bande de feuille de nickel, d'une longueur de 534 mm, d'une largeur de 25,4 mm et d'une épaisseur de 0,076 mm (ce qui donne une surface exté rieure totale de 270,90 cm), en mordancée au degré voulu par traitement à l'acide azotique concentré, pour être ensuite cuivrée électroly- tiquement dans une solution de 70 g de sul fate de cuivre par litre d'eau dans laquelle on fait passer d'abord un courant de 1 am père durant 25 minutes, et ensuite un courant de 4 ampères durant 5 minutes.
La feuille cuivrée est ensuite suspendue dans la solu tion de radium D contenant du polonium, afin de déposer du polonium sur la feuille cuivrée. Cette solution est maintenue pendant 3 heures à la température d'ébullition, l'eau évaporée étant remplacée fréquemment. La feuille plaquée de polonium est ensuite extraite de la solution, rincée et séchée. Un compteur de Geiger a montré que la teneur moyenne en polonium de la feuille plaquée par cette méthode est de 1,42 X 10--12 g : mm=, l'émission de rayons alpha étant mesurée sur plusieurs petits échantillons carrés découpés dans différentes parties de la feuille.
<I>Deuxième méthode.</I> - On fait passer de la vapeur fraîche par des tubes en verre dans 127 litres d'eau contenus dans -une cuve re vêtue de verre, d'un volume de 146 litres. Lorsque l'eau a atteint la température d'ébul lition, on ajoute au bain 120 cm@ d'acide chlorhydrique concentré et 3,81 kg de chlo rure de plomb contenant du polonium, comme indiqué précédemment.
On prépare des feuilles de cuivre, d'une épaisseur initiale de 0,05 mm, pour le pla cage de polonium en les mordançant jusqu'à une épaisseur d'environ 0,0127 mni dans de l'acide azotique. Ces feuilles, d'une surface extérieure totale de 1620 cm@, sont immer gées dans la solution bouillante après que tout le chlorure de plomb s'est dissous. On continue durant 5 heures environ de faire passer de la vapeur par la solution, et l'on obtient, dans ce cas, un placage de polonium sur les feuilles dont la teneur en polonium moyenne, mesurée à l'aide d'un compteur de Geiger, est de 3,24. 10-i2 g : mm2.
<I>Troisième méthode.</I> - La méthode préfé rée de placage du polonium consiste briève ment à plaquer du polonium à partir d'une solution de chlorure de plomb qui en contient ainsi que du radium D, sur un métal de base approprié, à faire refroidir la solution, de façon à précipiter le chlorure de plomb, à ,séparer le sel de plomb précipité de la sau mure mère, à vieillir ce sel jusqu'à ce qu'une plus grande quantité de polonium se soit for mée et à former ensuite une solution du sel vieilli dans la saumure mère provenant d'une, mitre opération de placage, pour plaquer du polonium comme auparavant.
Ce procédé de placage permet la production appropriée de la quantité maximum de polonium que l'on petit obtenir économiquement à partir d'une, quantité donnée de sel générateur de polo nium au moyen d'un appareillage relative ment réduit et simple.
Comme on le voit en se référant au dessin, une quantité 1 de chlorure de plomb conte nant dit radium D est mise à vieillir clans un récipient approprié 2 tel qu'in pot couvert en grès vitrifié, d'une contenance de 23 litres environ. La durée du vieillissement dépend de considérations économiques eti égard à l'allure de l'accroissement de la teneur en po lonium du radium D.
Une durée de vieillisse ment de plusieurs mois petit être nécessaire pour que la teneur en polonium s'approche de la valeur maximum. Etant donné qul'un procédé industriel-demande des placages fré quents, on prévoit plusieurs autres récipients 3, 4, etc. pour emmagasiner différentes four nées de chlorure de plomb vieillissant qui contient du radium D.
Avant l'opération de placage proprement dite, une feuille mince de nickel ) à plaquer, d'une longueur d'environ 90 cm, d'une lar geur de ZO cm et d'une épaisseur de 0,076 min, est convenablement mordancée pour produire une meilleure surface de placage en la sus pendant pendant peu de temps dans un bain de mordancage 6 contenu dans un pot en grès 7. La feuille 5 est maintenue par un fil de nickel 8 fixé sur une tige en acier inoxydable 9 posée en travers de l'ouverture du pot 7. L'acide est enlevé de la feuille mordancée par un rinçage à l'eau 10 contenue dans un réci pient 11.
Au besoin, le rinçage à l'eau peut être répété afin d'enlever les dernières traces d'acide de la feuille. Après le rinçage à l'eau, la feuille 5 est prête pour l'opération de pla cage qui sera décrite ci-après.
Lorsqu'on utilise, pour l'exécution du pla cage, du chlorure de plomb radioactif qui n'a pas été utilisé précédemment pour le pla cage du polonium, on dissout de préférence 34 kg de chlorure de plomb dans<B>1.360</B> litres d'acide chlorhydrique bouillant 0,03 N, con tenu dans une cuve 12 revêtue d'une matière chimiquement neutre telle que du verre 13 qui n'adsorbe pas du polonium de la. solution acide.
La cuve 12 est de préférence munie d'une enveloppe 14 dans laquelle on petit introduire soit de la vapeur, soit de l'eau, pour le chauffage ou le refroidissement. du contenu 15 de la cuve; la vapeur entre dans l'enveloppe par le tuyau 16, la soupape 17 et le tuyau 18, tandis que l'eau condensée s'accumule dans un dispositif approprié tel qu'un collecteur (non représenté) qui pourra convenablement être placé sur le tuyau 16; l'eau entre par la valve 19 et le tuyau 18, pour quitter l'enveloppe 14 par la valve 20 et le tuyau correspondant 21.
Plusieurs feuilles 5a, <I>5b, 5c, 5d,</I> etc., pré parées d'avance, sont suspendues clans la solu tion de chlorure de plomb radioactif 15, et la solution est maintenue à la température d'ébullition (approximativement 100 C) en introduisant de la vapeur, par exemple à une pression de<B>0,7</B> à 1 kg : cm-, dans l'enveloppe 14 pour une durée de placage d'environ 4 'a heures. La soupape 17 et son tuyau 16 associé sont reliés à une source de vapeur con- @-enabJe (non représentée), cette dernière étant introduite dans J'enveloppe 1.4 par le tuyau 18.
L'eau qui se condense dans l'enve loppe 14 peut s'écouler par le tuyau 18 et la soupape 1.7 dans un collecteur de vapeur (non représenté), comme indiqué ci-dessus. Une agitation mécanique de la solution est inutile, étant donné L'agitation produite par l'ébullition. Pratiquement, tout. le polonium disponible est plaqué sur les feuilles à la fin de la période de placage, mais aucune quan tité mesurable de plomb ou. de radium D n'est présente sur les feuilles. Les feuilles sont ensuite enlevées de la cuve, rincées à l'eau, et l'eau de rinçage ajoutée à la saumure mère dans la cuve.
Après que les feuilles sont sé chées, leur teneur en polonium peut être dé terminée au moyen d'un appareillage à comp teur de Geiger ou à chambre d'ionisation.
Après enlèvement des feuilles de la cuve de placage, on ferme la soupape d'arrivée de vapeur 17 et l.'on ouvre les valves 19 et 20, afin de permettre la circulation d'eau de refroidissement à travers la valve 19 et le tuyau 1.8 dans l'enveloppe 14 et, de là, par la valve de sortie 20 et son tuyau associé 21. On laisse l'eau de refroidissement circuler dans l'enveloppe 14 jusqu'à ce que la tempé rature du bain de placage 15 se soit abaissée de préférence vers 20 C, ce qui précipite des cristaux de chlorure de plomb, contenant du radium D, de la saurriure. Ces cristaux sont ensuite vidés du fond de la cuve 12 au moyen d'un outil approprié, tel qu'une écope en bois.
Les cristaux séparés humides sont placés dans le récipient 2 où ils sont solidement compri més et séchés, la matière séchée étant rame née dans la cuve 12. Le résidu de cristaux humides pèse environ 26,4 kg. Le récipient 2 est ensuite daté et mis à part pour le vieil lissement.
Dans une opération de placage consécu tive , la saumure mère provenant de la pre mière opération de placage est titrée de façon à en déterminer le degré d'acidité, et l'on y ajoute suffisamment d'acide ou d'eau pour ramener l'acidité à la valeur préférée 0,03 N. On fait chauffer la solution ajustée jusqu'à ébullition, et l'on y ajoute 22 à 23 kg de chlorure de plomb radioactif contenant du polonium. Le chlorure de plomb peut être pris soit dans une nouvelle source de chlo rure de plomb radioactif contenant du polo nium, soit dans des précipités, convenable ment vieillis, résidus de placages antérieurs, le précipité provenant d'une seule fournée de placage séchant jusqu'à environ 22,7 kg après un vieillissement de plusieurs mois.
Le résidu de l'opération de placage consécutive est iden tique à la partie correspondante de la pre mière opération de placage susindiquée.
Deux opérations de placage, exécutées selon le premier mode de réalisation de la troisième méthode ci-dessus,, où plusieurs feuilles ont été plaquées dans une seille four née, les feuilles de nickel à plaquer ayant une surface totale de 5,94 m=, ont donné deux fournées de feuilles plaquées qui montraient respectivement des teneurs totales en polo nium de<B>21,6</B> @Cg et de 18,8<I>y.</I>
Une série de huit placages exécutés selon l' opération de placage consécutive susindi- quée, a donné huit fournées de feuilles, d'une teneur totale en polonium de 140,3 #cg, la teneur en polonium de chaque groupe étant comprise entre<B>15,1</B> et 22,6 ,ug.
Sur les feuilles de nickel plaquées selon cette méthode, on n'observe pas de plomb ni de radium D (isotope du plomb) visible, et les essais spectroscopiques ne révèlent aucune trace de plomb.
Bien qu'on puisse utiliser dans le proces sus de placage d'autres sels de plomb radio actifs solubles, tels que l'acétate ou le bro mure, on préfère le chlorure. Lorsqu'on uti lise d'autres sels, les acides correspondants remplacent l'acide chlorhydrique de la pré sente méthode. Bien qu'une acidité correspon dant à un titre 0,03 N soit préférée en cas d'utilisation du chlorure, on a pu obtenir des résultats de placage satisfaisants avec des titres compris entre 0,08 N et 0,001 N.
On peut utiliser des bains de placage phis acides, compris entre 0,08 N et plus de 1,0 N, mais ils présentent l'inconvénient d'une solubilité diminuée pour le chlorure de plomb jointe à, une action dissolvante accrue sur les feuilles, lorsque le métal de celles-ci est placé phis haut que l'hydrogène dans la série électrochi mique. Il peut évidemment y avoir parfois avantage à avoir plus d'une cuve de placage. C'est ainsi qu'on a trouvé qu'un seul opéra teur peut aisément préparer une seconde so lution de placage dans une seconde cuve et mordancer un second jeu de feuilles, tandis qu'u.ne opération de placage s'accomplit dans la première cuve de placage.
En d'autres termes, un seul opérateur, en utilisant deux cuves de placage, peut facilement effectuer, par jour, un placage aux dimensions indiquées dans la troisième méthode ci-dessus. L'opéra tion de placage peut être accélérée en intro duisant dans la cuve 12 une anode appropriée (non représentée), en transformant ainsi les feuilles en cathodes et en faisant passer un faible courant électrique par la solution 15.
Les feuilles plaquées de polonium, prépa rées comme indiqué ci-dessus, sont fondues pour former l'alliage radioactif, des quantités supplémentaires d'un métal non radioactif leur étant généralement adjointes au cours de cette fusion pour que la teneur en métal radioactif de l'alliage ne dépasse pas la valeur supérieure indiquée.
On peut aussi fondre, pour préparer l'alliage, des fils, rubans, barres, etc. recou verts d'un métal radioactif par l'une des mé thodes mentionnées plus haut.
Les exemples suivants se rapportent plus particulièrement à la formation proprement dite de l'alliage.
Exemple <I>1:</I> Un tronçon de 5 mm de longueur d'un fil en alliage de nickel qui a été cuivré et ensuite plaqué de polonium selon la première méthode ci-dessus, est placé dans le cratère positif d'un arc électrique vertical à courant continu fonc tionnant entre des électrodes en charbon, d'un diamètre de 19 mm. On joint les charbons et on les sépare, on laisse circuler durant 2 à 5 secondes un courant d'une intensité de 20 ampères, et l'on éteint finalement l'arc au moyen d'un jet d'azote à grande vitesse. On réduit de moitié l'épaisseur de l'alliage nickel- polonium obtenu, à la lime, après quoi le compteur de Geiger montre une forte émission de particules alpha de la surface limée.
<I>Exemple 2:</I> On prépare un creuset en carbone en fo rant un trou axial de 4 mm dans une élec trode en charbon de 1.0 mm de diamètre. On part, pour préparer l'alliage, d'un ruban de nickel, d'une longueur de 127 mm, d'une lar geur de 1,6 mm et d'une épaisseur de 0,25 mm, ainsi que d'un fil cylindrique en alliage de nickel, d'une longueur de 50 mm et d'un dia mètre de 1,6 mm, qui ont été cuivrés et en suite plaqués de polonium selon la première méthode ci-dessus. Le ruban est enroulé en hélice autour de la partie plaquée du fil, et l'ensemble introduit dans le creuset dont on. chauffe le fond au moyen d'un bec au gaz naturel et à l'oxygène. Au fur et à mesure de la fusion du métal, la flamme est relevée sur le creuset et, en même temps, on fait péné trer davantage la longueur non plaquée du fil dans le creuset.
On a trouvé qu'un lingot pro duit de cette manière possède une forte émis sion de particules alpha.
<I>Exemple 3:</I> Une variante de l'exemple 2 consiste à marteler plusieurs tronçons courts de rubans de nickel fortement plaqués de polonium (lar geur = 1,6 mm, épaisseur = 0,25 mm), de façon à les amener à la forme d'une barre de 1,52 mm X 1,52 mm. Le procédé de fusion est. le même que dans l'exemple 2. Le lingot pro duit, d'un diamètre de 0,32 mm, est réduit à la lime à un cylindre de 0,24 mm de diamètre. L'émission alpha de la surface cylindrique du lingot limé qui a été obtenu selon cette mé thode a indiqué que la concentration en polo nium est d'environ 0,270 ICg: mm' de l'alliage de nickel, soit environ 1. pour 3 X 107.
<I>Exemple 4:</I> On fait fondre une feuille plaquée de polo nium, d'une surface de 270,90 cm2 et conte nant 1,42.10-12 g : mm= de polonium, soit, au total 0,0384 [cg de polonium, avec une quan tité de nickel calculée de faon à produire 3,620 mm' d'itn alliage de nickel-polonium. L'opération de fusion est effectuée dans un petit creuset en oxyde de magnésium, d'un diamètre intérieur de 19 mm ajusté dans un creuset en graphite, d'un diamètre intérieur de 50 mm, monté dans un four à induction électrique.
Dans l'opération de fusion, on commence par chauffer la quantité nécessaire de nickel que l'on fait fondre dans le creuset en oxyde de magnésium, après quoi on ajoute au bain la feuille paquée de polonium (solidement en roulée en un cylindre). On fait alors circuler, pendant 20 secondes, un courant de haute fré quence par le bain afin d'assurer un mélange intime des métaux, après quoi on coupe le courant et l'on enlève le creuset du four. On obtient un lingot d'environ 19 X 13 mm lors que l'alliage solidifié est enlevé du creuset en oxyde de magnésium.
Le lingot est ensuite forgé à la main en un cylindre d'un diamètre de 6,35 mm et d'une longueur d'environ 100 mm. Le cylindre est alors étiré à un diamètre de 1,8 mm selon la pratique habituelle. L'émission alpha du fil. terminé, fait selon le présent exemple, était mesurée au moyen d'un compteur de Geiger, et la teneur en polonium du fil a été trouvée égale à 8,0.10-12 g : mm3 d'alliage. Dtant donné qu'on a ajouté 10,6.10-12g : mm' d'alliage, le rendement de la fabrication, par rapport au polonium, est de 75 % .
<I>Exemple 5:</I> On prépare deux groupes de feuilles pla quées, d'une teneur en polonium combinée de 40,4,ug, selon le premier mode de réalisation de la troisième méthode ci-dessus. En appli quant le procédé de l'exemple 4 (avec utilisa tion d'un équipement plus important), on ajoute les feuilles à une quantité suffisante de nickel fondu pour produire 140 kg d'al liage.
L'adjonction de polonium est de 28,6 ,ug par kilogramme d'alliage, tandis que la teneur en polonium de l'alliage est trouvée égale à 24,25 ug <B>:kg.</B> Le rendement par rapport. an polonium est donc de<B>85%.</B> Èxemple <I>6:</I> On prépare des feuilles contenant au total 140,3 ,ug de polonium selon le mode de réali sation par placage consécutif de la troisième méthode ci-dessus. En appliquant le procédé de l'exemple 5, on ajoute les feuilles à une quantité suffisante d'alliage à forte teneur en nickel pour produire 725 kg d'alliage. Ici.
l'adjonction de polonium correspond à 19,8 pg par kilogramme d'alliage, tandis qu'on trouve une teneur en polonium de l'alliage égale à 17,6 ,ug par kilogramme. Dans ce cas, le rende ment est donc de 89 %.
Les exemples ci-dessus montrent la forma tion d'alliages contenant du polonium avec une teneur comprise entre 1 pour 101 et 1 pour 107. On peut évidemment préparer un alliage contenant encore moins de polonium, tel que 1 pour 1011 ou moins, en faisant fondre le métal plaqué de polonium avec une partie encore plus grande de l'autre métal.
Bien que les exemples montrent l'utilisation du nickel ou d'un alliage du nickel comme composant non radioactif des alliages radio actifs produits, on peut utiliser un métal non radioactif similaire, tel que le cobalt, pour produire de tels alliages, quel que soit le mé tal radioactif choisi pour cet alliage, ou tout autre métal sensiblement non radioactif appro prié.
D'autres méthodes que celles indiquées peu vent être utilisées pour former un dépôt de polonium sur un métal de base. C'est ainsi que du polonium peut être plaqué par déplace ment électrochimique sir un autre métal quel conque possédant un potentiel d'électrode phis haut que le polonium (par exemple l'argent, le cuivre, le plomb, le nickel, le cobalt et l'alu minium), bien qu'on préfère, pour des raisons pratiques, des métaux moins électropositifs que l'aluminium. Le polonium peut aussi être pla qué sur un métal quelconque approprié par électrodéposition à partir d'une solution cou, tenant du polonium. On peut aussi former un revêtement de polonium sur un métal tel que l'argent, l'or ou le platine par adsorption à partir d'une solution contenant du polonium.
En outre, on peut vaporiser ou distiller du polonium sur un autre métal, de préférence sous une pression inférieure à celle atmosphé rique. Ces méthodes s'appliquent aussi à la production de placages d'autres métaux radio actifs.
En plus des tubes de radon épuisés et des résidus de plomb accompagnant la préparation du radium, d'autres compositions contenant du polonium peuvent être utilisées pour exé cuter le présent procédé, notamment quelques autres produits industriels ou naturels, qui contiennent de notables proportions de polo nium en l'absence de fortes proportions de radium D ou de plomb.
Il faut entendre ici par alliage le mé lange -d'un ou plusieurs métaux non radio actifs avec un ou plusieurs métaux radioactifs. Bien que l'on soit fondé à croire que l'alliage radioactif produit par le procédé selon la pré sente invention constitue une dispersion sensi blement uniforme du métal radioactif dans tous les autres composants de l'alliage, il est possible qu'une partie du métal radioactif soit. oxydée durant la fabrication de l'alliage, de sorte que celui-ci peut contenir en outre une dispersion sensiblement uniforme du métal radioactif oxydé.