La radioactivité, une histoire de famille !

par Alain Lubini
doctorant en génie civil à l'École Polytechnique de Montréal

Le projet de recherche d'Alain Lubini porte sur l'Évaluation des ressources en eau du bassin du Congo.

Le projet de recherche d'Alain Lubini porte sur l'Évaluation des ressources en eau du bassin du Congo.

 

Parmi les découvertes majeures du 20e siècle, il y a la radioactivité. Cette découverte réalisée d’abord par Henri Becquerel en 1906 puis par Marie et Pierre Curie a permis d’explorer la matière et en dévoiler les secrets !

Comment en est–on arrivé là ?

Il était une fois un physicien allemand du nom de Wilhelm Röntgen. Il travaillait sur le rayonnement cathodique dans son laboratoire de Würzburg et remarqua un jour de 1895, que  le verre du tube cathodique qu'il utilise pour ses expériences émet un rayonnement invisible capable d'impressionner une plaque photographique. Il montre aussi que ces rayons, qu'il nomme X, causent la fluorescence de divers matériaux et qu'ils sont d'autant plus absorbés que les éléments ont un numéro atomique élevé. Il effectue les premières radiographies d'un être vivant. Cette découverte retentissante va ouvrir la voie à la découverte de la radioactivité.

En 1896, le physicien français Henri Becquerel, cherche à approfondir les observations de Röntgen. Il souhaite notamment découvrir si les phénomènes de phosphorescence et de fluorescence de l’uranium sont de même nature que les rayons X.

Il procède pour ce faire à une série d’expériences en vue de vérifier l’hypothèse émise.

Alors qu’il était lancé sur les traces des travaux de Röntgen, il va faire une tout autre découverte…

Le ciel nuageux l’ayant empêché d’exposer ses sels d’uranium phosphorescents à la lumière du soleil, Becquerel se résout à les stocker dans un tiroir contenant déjà une plaque photographique vierge protégée par du papier noir.

Quelques jours plus tard, cette plaque porte la trace d’un rayonnement alors que les sels sont restés à l’abri de la lumière. Le physicien s’aperçoit ensuite que ce rayonnement, qu’il baptise "rayons uraniques", est émis par plusieurs sels d’uranium, phosphorescents ou non.

Becquerel en tire deux conclusions :

  • l’uranium émet naturellement un rayonnement qui lui est propre,

  • l’intensité de ce rayonnement persiste dans le temps.

Il se demande d’où l’uranium peut tirer son énergie avec une telle persistance... la suite est connue ! Henri Becquerel vient de découvrir la radioactivité. Cette découverte fascinante va faire des émules, en effet dans les décennies suivantes, d’autres scientifiques vont consacrer leurs travaux sur le sujet.

Même si  Henri Becquerel a découvert la radioactivité, c'est Marie Curie qui a utilisé pour la toute première fois ce terme. Au cours de ses recherches sur de nombreux minerais, elle s’aperçoit que d’autres éléments comme le thorium émettent également des rayonnements. Ayant compris que ces rayonnements sont une propriété générale de la matière, elle va leur donner le nom de radioactivité (du latin radius, rayon).

Pierre Curie, époux de Marie Curie, avait inventé un dispositif capable de mesurer des courants extrêmement faibles. C’est ce dispositif qui  permit à son épouse de découvrir la radioactivité. Les Curie, partenaires en amour et en science vont  faire la découverte en 1898 de deux éléments radioactifs encore inconnus, le polonium et le radium. Le couple sera récompensé par un prix Nobel en 1903 et leurs travaux vont baliser le chemin pour un vaste champ de recherche. En 1934, Irène et Frédéric Joliot-Curie créent les premiers éléments radioactifs artificiels. L’homme est alors capable de maîtriser ce phénomène extraordinaire ouvrant la voie à une nouvelle ère scientifique et technique.

Aujourd’hui, on connaît les propriétés de la radioactivité, employées dans une multitude de domaines (médecine, agriculture, agroalimentaire...), mais aussi ses dangers qui amènent à en limiter et en contrôler l'utilisation. La continuation de thèmes de recherche commencés par d’autres et le travail d’équipe peuvent conduire à des découvertes extraordinaires comme en témoigne ce récit.

Pour plus de détails consulter les pages suivantes :http://www.laradioactivite.com/site/pages/phenomene.htm
http://www.dechets-radioactifs.com/la-radioactivite/histoire.html
https://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Nuclear_Chemistry/Radioactivity/Discovery_of_Radioactivity