La radioactivité est un phénomène naturel qui déconcerte et fascine les scientifiques et l’humanité en général depuis plus d’un siècle.
De la découverte de la radioactivité naturelle au XIXe siècle à la création de matières radioactives artificielles au XXe siècle, ce phénomène a révolutionné la science, la médecine et l'industrie.
Découverte de la radioactivité naturelle
La radioactivité naturelle est un phénomène physique dans lequel certains noyaux atomiques instables émettent des particules subatomiques et des rayonnements pour tenter d'atteindre une plus grande stabilité.
Ce processus se produit spontanément dans certains éléments chimiques, comme l'uranium, le thorium et le potassium 40, présents dans la croûte terrestre. Ces éléments libèrent des particules alpha, bêta et gamma, générant des rayonnements ionisants. La radioactivité naturelle est un processus constant et est présente sur Terre depuis sa formation
La découverte de Becquerel
L'étude de la radioactivité naturelle a commencé avec la découverte d'Henri Becquerel en 1896.
En étudiant les propriétés des cristaux de sel d'uranium, Becquerel a remarqué qu'ils émettaient un mystérieux rayonnement qui pouvait traverser des matériaux opaques et exposer des plaques photographiques.
Cette observation marqua la naissance de la radioactivité et Becquerel reçut le prix Nobel de physique en 1903, aux côtés de Pierre et Marie Curie, qui apportèrent d'importantes contributions à l'étude de la radioactivité.
Les expériences de Marie Curie
Marie Curie, scientifique pionnière dans le domaine de la radioactivité, a joué un rôle clé dans la compréhension de ce phénomène.
En 1898, avec son mari Pierre Curie, Marie isole deux éléments hautement radioactifs : le polonium et le radium. Ces découvertes ont conduit à l’identification de la radioactivité comme propriété de certains éléments chimiques, ce qui a remis en question la compréhension conventionnelle de la matière de l’époque.
Les recherches des Curie sur la radioactivité ont conduit au développement de techniques de mesure plus précises, comme l'utilisation de l'électroscope et de la dosimétrie. Ils ont également jeté les bases de futures recherches sur les effets des radiations sur la santé humaine.
Découverte de la radioactivité artificielle
La radioactivité artificielle est le résultat de la création délibérée d'éléments radioactifs par l'induction de réactions nucléaires contrôlées dans des laboratoires ou des réacteurs nucléaires.
Ceci est réalisé en bombardant les noyaux atomiques avec des particules subatomiques, telles que des neutrons, transformant un élément en un autre. Un exemple est la conversion de l’uranium en plutonium.
Ces éléments n'existent pas naturellement et sont utilisés dans diverses applications, telles que la production d'énergie nucléaire, la production d'isotopes médicaux et la recherche en physique nucléaire.
La découverte d'isotopes radioactifs artificiels
En étudiant la radioactivité naturelle, les scientifiques ont également exploré la possibilité de créer artificiellement des éléments radioactifs.
En 1934, le chimiste italien Enrico Fermi y est parvenu pour la première fois en bombardant des atomes d'uranium avec des neutrons. En conséquence, des éléments transuraniens, tels que le neptunium et le plutonium, ont été créés. Cette réalisation marque le début de la radioactivité artificielle.
La découverte d'isotopes radioactifs artificiels a eu un impact significatif sur la recherche nucléaire et la création de nouvelles technologies, notamment la bombe atomique et la production d'énergie nucléaire. Cependant, il a également soulevé des inquiétudes quant à la prolifération nucléaire et aux dangers associés à la manipulation de matières radioactives.
Applications de la radioactivité artificielle
La radioactivité artificielle a de nombreuses applications scientifiques et technologiques. L’une des utilisations les plus notables est la production d’énergie nucléaire. Les centrales nucléaires utilisent la fission nucléaire pour produire de l’électricité de manière efficace et avec de faibles émissions de carbone.
Une autre utilisation importante de la radioactivité artificielle est la radiothérapie dans le traitement du cancer. Les radiations sont utilisées pour détruire les cellules cancéreuses et réduire les tumeurs, ce qui a permis de sauver d’innombrables vies au fil des ans.