La radioactivité est un phénomène naturel dans lequel certains noyaux atomiques instables émettent des rayonnements, qui peuvent prendre la forme de particules subatomiques ou d'énergie électromagnétique, comme les rayons gamma.
Mais qui a été le pionnier de la découverte de la radioactivité ? La découverte de la radioactivité est principalement attribuée à deux scientifiques pionniers : Henri Becquerel et Marie Curie.
La mystérieuse découverte d'Henri Becquerel
Au début du XIXe siècle, les scientifiques étaient intrigués par les propriétés étranges observées dans certains minéraux, comme la pechblende et l’autunite.
Ces minéraux semblaient émettre des rayonnements invisibles susceptibles d’affecter les plaques photographiques, suggérant l’existence d’un phénomène totalement nouveau.
Expérience Becquerel
À la fin du XIXe siècle, Antoine Henri Becquerel commença à travailler sur la théorie selon laquelle les minéraux étaient capables d'émettre de la lumière phosphorescente. La phosphorescence est la capacité d’un cristal à absorber la lumière puis à la réémettre dans l’obscurité.
Pour vérifier sa théorie, il a réalisé une expérience : envelopper une plaque photographique dans du papier noir (pour la protéger de la lumière directe), y placer un minéral d'uranium phosphorescent et l'exposer à la lumière du soleil. Lors de son développement, la plaque présentait une image claire du minéral d’uranium. Au départ, il y voyait une confirmation de sa théorie.
L'expérience a eu lieu en février à Paris, alors que le ciel était nuageux. En raison du manque de rayonnement solaire, il ne pouvait pas continuer son expérience. Il décida donc de conserver le morceau d'uranium et la plaque photographique enveloppée dans un tiroir.
Une découverte surprenante
Quelques jours plus tard, il récupéra le matériel pour relancer l'expérience. Becquerel s'attendait à ce que la plaque apparaisse avec une petite quantité de phosphorescence en raison d'une phosphorescence qui ne s'était pas encore estompée. Cependant, Becquerel a découvert que l'image imprimée était aussi intense que dans l'expérience originale avec le rayonnement solaire.
La surprise fut énorme et permit à Becquerel d’arriver à la juste conclusion que cela n’avait rien à voir avec la lumière. Au lieu de cela, l’exposition provenait de l’uranium lui-même, même dans l’obscurité.
De la radioactivité avait été découverte. Il a ensuite démontré que les minéraux d’uranium étaient les seuls minéraux phosphorescents à présenter cet effet.
Marie Curie : la femme qui a défini la radioactivité
C’est à ce moment crucial qu’entre en scène Marie Curie. Née Maria Skłodowska à Varsovie en 1867, Marie Curie était une scientifique passionnée et curieuse.
Elle s'installe à Paris pour étudier à la Sorbonne, où elle rencontre Pierre Curie, un éminent physicien qu'elle épouse en 1895. Ensemble, ils entament une collaboration scientifique qui va changer l'histoire.
Marie Curie fut intriguée par les expériences de Becquerel et décida d'étudier plus systématiquement la radioactivité des minéraux d'uranium.
Travaillant dans un petit laboratoire, le couple Curie a mené des expériences minutieuses pour comprendre la nature du rayonnement émis par les minéraux radioactifs. Ils ont découvert que ce rayonnement ne dépendait pas de la température, de la pression ou de la forme chimique de l'uranium, ce qui le rendait véritablement mystérieux.
La naissance de la radioactivité
Marie Curie a inventé le terme « radioactivité » pour décrire ce phénomène et, avec Pierre, ils ont commencé à isoler et à étudier les éléments radioactifs présents dans les minerais d'uranium.
Leur travail acharné a conduit à la découverte de deux nouveaux éléments radioactifs : le polonium et le radium. Marie Curie a nommé le polonium d'après son pays natal, la Pologne, et le radium en raison de son intense rayonnement.
Le processus d'isolement de ces éléments était laborieux et dangereux, car les Curie devaient manipuler des quantités considérables de substances hautement radioactives sans avoir de connaissances actuelles sur les risques d'exposition aux radiations.
Malgré les dangers, leur dévouement à la recherche scientifique les a encouragés à continuer.
Reconnaissance internationale et risques personnels
Le travail des Curie comprenait non seulement la découverte de nouveaux éléments, mais aussi l'étude détaillée de leurs propriétés. Ces éléments radioactifs se sont avérés avoir des applications en médecine, notamment dans le traitement du cancer, et dans l'industrie, où ils étaient utilisés dans des montres luminescentes et d'autres appareils.
Cependant, au fil du temps, le danger d’une exposition prolongée aux rayonnements est devenu mieux compris, ce qui a conduit à un changement dans la perception de la radioactivité par le public.
L'héritage des Curie
La persévérance et le dévouement de Marie et Pierre Curie dans leurs recherches scientifiques leur valent une reconnaissance internationale. En 1903, le couple Curie partage le prix Nobel de physique avec Henri Becquerel pour leurs travaux pionniers dans le domaine de la radioactivité.
Marie Curie devient ainsi la première femme à remporter un prix Nobel, puis, en 1911, elle remporte un deuxième prix Nobel, cette fois en chimie, pour ses recherches sur le polonium et le radium.
Malgré les honneurs et les reconnaissances, la vie des Curie fut pleine de défis et de difficultés. L'exposition continue aux radiations a eu des conséquences personnelles sur le couple et Pierre Curie est décédé tragiquement dans un accident de la route en 1906.
Malgré cette perte, Marie Curie poursuit son œuvre scientifique et devient une infatigable défenseure de la recherche scientifique et de l’éducation.
L'héritage des Curies dans la science moderne
Aujourd’hui, la radioactivité reste un domaine d’étude crucial en physique nucléaire et en médecine.
De nombreux éléments ont été découverts et des applications ont été développées, allant de la production d'énergie nucléaire à la tomographie par émission de positons (TEP) en médecine.
Cependant, il ne faut jamais négliger l'importance de Marie et Pierre Curie dans la découverte et la première compréhension de la radioactivité.
Causes de la mort de Becquerel et Marie Curie
À cette époque, les effets que la radioactivité produirait sur la santé humaine n’étaient pas encore connus, c’est pourquoi une exposition continue à des sources radioactives a gravement détérioré la santé des deux scientifiques.
Henri Becquerel
Henri Becquerel décède le 25 août 1908 des suites d'une maladie appelée « apoplexie fulminante » ou « accident vasculaire cérébral hémorragique ». À cette époque, aucun lien direct n’avait été établi entre son travail sous rayonnement et sa santé.
Même si l'on soupçonne désormais que son exposition prolongée à des matières radioactives aurait pu contribuer à sa mort, cela n'a pas été confirmé à l'époque.
Marie Curie
En revanche, Marie Curie est décédée le 4 juillet 1934 des suites d'une anémie aplasique, qui aurait été causée par son exposition chronique à des niveaux élevés de rayonnements au cours de ses recherches scientifiques.
Tout au long de sa carrière, Marie Curie a travaillé dans des conditions de sécurité bien moins strictes que ce qui serait considéré comme sûr aujourd'hui, l'exposant à plusieurs reprises aux radiations.
Même si les risques associés aux radiations n'étaient pas entièrement compris à l'époque, comme dans le cas de Becquerel, on pense que son exposition a contribué à la détérioration de sa santé et, finalement, à sa mort.