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L’ISOTOPIE ET LES ÉLÉMENTS ISOTOPIQUES

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détruit spontanément, suivant une loi exponentielle de la forme :

$\mathrm {N} =\mathrm {N_{0}} e^{-\lambda t}$

où N₀ et N sont les nombres d’atomes de la substance considérée aux temps 0 et t, tandis que $\lambda$ est une constante caractéristique, nommée constante radioactive.

Bien que les différents atomes d’une substance radioactive simple puissent exister pendant des temps très variables, la vie moyenne $\theta$ d’un grand nombre d’atomes de cette espèce a cependant une valeur parfaitement définie $\theta ={\frac {1}{\lambda }}$. Au lieu de la vie moyenne $\theta$, on utilise souvent une autre constante T qui lui est proportionnelle : c’est le temps nécessaire pour qu’une quantité quelconque de la substance considérée diminue de la moitié de sa valeur. Ce temps se nomme période. La vie moyenne et la période peuvent prendre des valeurs extrêmement différentes comme ordre de grandeur. La plus courte des périodes mesurées est 0,002 seconde (actinium A). Les périodes les plus longues dont la connaissance approximative résulte de données indirectes, mais méritant confiance, sont celles de l’uranium et du thorium (de l’ordre de 10⁹ et 10¹⁰ ans).

La période d’une substance joue au point de vue pratique un rôle très important, et même à certains points de vue décisif. C’est elle qui détermine pour nous la possibilité de séparer une substance radioactive à l’état pur en quantité suffisante pour l’observation du spectre et la détermination du poids atomique. Une substance telle que l’uranium est pratiquement invariable et forme la majeure partie de certains minéraux. Mais les substances qui dérivent de l’uranium par transformation radioactive ont des périodes plus courtes et, conformément à la théorie, se trouvent présentes dans le même minerai en proportion pratiquement constante, proportionnelle à la période, la destruction spontanée étant compensée par la production continue à partir de la substance mère. La plupart des corps radioactifs nouveaux ne sont présents dans les minerais d’urane et de thorium qu’en proportion minime. De plus, quand la substance recherchée est séparée de la substance mère, la destruction n’est plus compensée par la production et la quantité diminue d’autant plus vite que la période est plus courte. Ainsi, quand la période descend au-dessous d’une certaine valeur, les difficultés de l’extraction et de la purification de la substance deviennent insurmontables. Ces difficultés varient, d’ailleurs, avec les propriétés chimiques de la substance.