Annales des Mines (1914, série 11, volume 5)
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LES GAZ RARES DES GRISOUS
ment inertes que sont les gaz rares, des relations numériques simples et systématiques, qui conduisent à élargir encore, dans le même ordre d'idées et d'une manière fort imprévue, le cadre de notre sujet. Nous allons envisager successivement ces divers points. a) Hélium des sources et radioactivité. — L'hélium est un des éléments gazeux de toutes les sources. Ce fait expérimental constitue une vérification complète de notre conception initiale. L'hélium, en effet, se produit dans la désintégration des substances radioactives, et des traces de celles-ci se rencontrent partout dans le sol et le sous-sol (minéraux, roches, eaux minérales, gaz). On devait donc trouver l'hélium dans toutes les sources. Ce résultat capital étant acquis, divers points sont intéressants à examiner. Remarquons, tout d'abord, qu'il n'existe aucun parallélisme, même grossier, entre la radioactivité des sources et les proportions d'hélium. Telle source, riche en hélium, sera peu radioactive, alors que telle autre, fortement radioactive, sera pauvre en hélium. Cette absence de proportionnalité entre l'hélium des sources et leur radioactivité entraîne à elle seule, presque fatalement, la conclusion qu'il n'y a qu'une partie de l'hélium des sources qui provienne de la destruction actuelle des substances radioactives présentes dans les terrains traversés. On s'en rend d'ailleurs aisément compte parle raisonnement suivant : Parmi les substances radioactives que peuvent contenir les sources, considérons la seule émanation du radium, à laquelle, au surplus, la généralité des sources semblent devoir pratiquement toute leur radioactivité. Nous savons que cette émanation se détruit de moitié environ en quatre jours (exactement de moitié en
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3,85 jours), et nous savons, en outre, que cette destruction est accompagnée de production d'hélium. Dans son parcours, la source, à tout instant, a drainé de nouvelles doses d'émanation, dont la destruction graduelle l'a enrichie sans cesse en hélium. Soit, pour fixer les idées, le cas de la source Vauquelin, de Plombières, qui est fortement radioactive. Elle débite, en une journée, 98 cm3 ,6 d'hélium. Si on calcule, d'après les résultats des mesures effectuées directement sur du radium par Ramsay, par Dewar, par Boltwood et Rutherford, le poids de radium capable de produire en un jour l'émanation d'où provient cette dose d'hélium, on obtient le chiffre énorme de 230 kilogrammes. Et si l'on suppose, pour se rapprocher des conditions de la Nature, cette masse de radium disséminée dans les roches de l'écorce terrestre — dont la teneur moyenne en radium est de l'ordre de quelques millièmes de milligramme par tonne — on trouve que le poids des roches dont l'eau minérale aurait dû prendre toute l'émanation qu'elles produisent en un jour serait d'au moins 46 milliards de tonnes. Ces chiffres fabuleux sont évidemment invraisemblables. Il est impossible que, dans une journée, une source thermale puisse lessiver 46 milliards de tonnes de roches. Et une très minime fraction seulement de l'hélium de la source Vauquelin a pu être engendrée par l'émanation rencontrée. Or cette source est à la fois une des plus radioactives et une des moins riches en hélium de toutes celles que nous avons étudiées. Le raisonnement qui précède s'appliquerait donc, a fortiori, aux sources faiblement radioactives et riches en hélium. Il est ainsi hors de doute que, dans la grande généralité des cas, il n'y a qu'une infime fraction de l'hélium des sources qui provienne des substances radioactives entraînées par elles dans leur parcours. Sauf cette minime partie, l'hélium des sources, dans les terrains tra-