Réseau national de mesures de la radioactivité de l'environnement
Autorité de Sûreté Nucléaire Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire

Les découvreurs

Le radioactivité est un phénomène naturel qui existe depuis que les atomes se sont formés, il y a des milliards d’années, au commencement de l’univers. Tous les atomes sont bâtis sur le même modèle : un noyau formé de protons autour duquel gravitent des électrons.

Tous n’ont pas les même propriétés : certains types d’atomes sont stables et restent indéfiniment identiques à eux-mêmes, d’autres sont instables. Pour acquérir une meilleure stabilité, ces derniers expulsent à un moment donné une partie de la matière et de l’énergie qu’ils contiennent. On dit qu’ils émettent des rayonnements. C’est la radioactivité.

Henri BecquerelLa radioactivité fut découverte en 1896 par Henri Becquerel (1852-1908), qui travaillait sur le rayonnement X, que Wilhelm Röntgen (1845-1923) avait découvert par hasard. Becquerel cherchait à savoir si les corps fluorescents émettaient un rayonnement capable d’impressionner une plaque photographique à travers un papier noir.

Un jour, Becquerel laissa au voisinage d’une plaque photographique, des composés d’uranium. Il constata que la plaque était impressionnée et supposa, après plusieurs autres expériences, qu’il s’agissait d’une propriété spécifique de l’uranium et de ses composés ; c’était donc une propriété atomique. Il admit que l’uranium émettait des rayonnements particuliers et les appela rayons uraniques. La radioactivité était découverte.

En 1897, Ernest Rutherford (1871-1937) constate que les radiations émises par les corps radioactifs n’ont pas le même comportement dans la matière. Il définit alors les rayons alpha et les rayons bêta.

Marie et Pierre CurieMarie Curie (1867-1934) entreprit des mesures quantitatives en se référant à l’ionisation que produisent dans l’air ces rayonnements. Elle put ainsi montrer, en même temps que Gerhard Carl Schmidt (1865-1949) en Allemagne, que le thorium émettait lui aussi des rayonnements. Dès 1898, avec son mari Pierre Curie (1859 – 1906), elle annonçait la présence d’un nouvel élément, le polonium (Z=84), puis ensuite l’existence du radium. C’est alors qu’elle proposa le nom de radioactivité au phénomène découvert par Becquerel.

En 1900, le physicien Français Paul Villard mit en évidence le rayonnement gamma. La succession de découvertes qui ont marqué la fin du XIXème siècle (rayons X, radioactivité, électron) ont amené Ernest Rutherford (1871-1937) à mettre en évidence, en 1911, l’existence d’un noyau, chargé positivement au centre de l’atome. Cette découverte a conduit Niels Bohr (1885-1962) au premier modèle de l’atome (un noyau entouré d’électrons dans une configuration semblable à celle d’un minuscule système solaire). Elle a permis de jeter les bases du développement de la physique « atomique » (physique de l’atome) et de la physique « nucléaire » (physique du noyau) qui conduira dans les années 30 à la physique des particules.


Irène et Frédéric Joliot-CurieCes disciplines se sont développées en intégrant les lois nouvelles de la mécanique relativiste (Albert Einstein) qui régit le mouvement des corps très rapides, et de la mécanique quantique ou ondulatoire (Planck, de Broglie, Heisenberg, Bohr, ...) qui régit le mouvement des très petits objets.

En 1932, les travaux de James Chadwick (1891-1974) sur le neutron ont permis d’accéder à la représentation actuelle du noyau, comme un ensemble de protons et de neutrons. De nombreuses expériences furent entreprises pour découvrir les lois de la radioactivité.

On caractérisa très vite les rayonnements alpha, beta- et gamma, mais il fallut attendre 1934 pour qu’Irène (1897-1956) et Frédéric Joliot-Curie (1900-1958) mettent en évidence la radioactivité artificielle et un nouveau mode de désintégration, l’émission beta+. En 1939, les travaux d’Otto Hahn (1879-1968) et de Fritz Strassmann (1902-1980) sur la fission nucléaire conduiront aux applications énergétiques et militaires.

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