Energie nucléaire

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La radioactivité

La découverte de la radioactivité naturelle à la fin du XIX° siècle s’est faite en plusieurs étapes.
Le 8 novembre 1895, le physicien allemand Wilhelm Röntgen découvre un rayonnement invisible qui est capable d’impressionner une plaque photographique. En raison de son étrangeté, il le nomme "rayons X". Interposant sa main sur le trajet de ces rayons, il parvient à enregistrer une image de ses phalanges sur une plaque photographique. La radiographie vient de naître.
Le 20 janvier 1896, le mathématicien Henri Poincaré présente la découverte de Röntgen à l’Académie des sciences. Henri Becquerel est présent et se demande d’où peuvent bien venir ces mystérieux rayons invisibles. Poincaré, passionné par la physique, suggère alors à Becquerel d’étudier si il y a un lien entre la fluorescence qui accompagne l’émission des rayons X et les rayons eux-mêmes. La fluorescence est une émission lumineuse produite par certains corps quand ils ont été eux-mêmes illuminés auparavant.
Après quelques essais infructueux avec différents matériaux, Becquerel utilise des cristaux de sels d’uranium qu’il expose au soleil sur une plaque photographique enveloppée de carton noir pour la protéger de la lumière. La plaque est impressionnée à travers le carton. Il en déduit que ce sel émet des rayons X après excitation par la lumière. Mais sa découverte capitale n’est pas encore là ; elle viendra quelques jours plus tard et sera le fruit du hasard. En effet, peu de temps après son expérience réussie, Becquerel veut la répéter ; il prépare son matériel, mais ce jour là à Paris le soleil est intermittent. Remettant son expérience à plus tard, il range plaques photographiques et sels d’uranium dans un tiroir. Le 1er mars, par acquit de conscience, il décide de développer les plaques qui sont restées dans l’obscurité du tiroir. A sa grande stupéfaction, il découvre alors qu’elles ont été fortement impressionnées dans le noir. Cette impression est donc indépendante de la fluorescence de l’uranium ; le sel d’uranium émet spontanément des rayons pénétrants, qu’il ait été ou non exposé à la lumière du soleil.
La radioactivité vient d’être découverte.
A partir de 1898, Pierre et Marie Curie s’intéressent aussi à ce phénomène et découvrent le polonium et le radium. Le 26 mars 1900, Becquerel identifie le rayonnement bêta du radium comme étant une émission d’électrons et réalise ainsi la première détection d’une particule élémentaire. Puis, Pierre Curie constate que le radium dégage une énergie considérable, un million de fois supérieure à toute énergie de combustion connue ; c’est la première reconnaissance de l’énergie nucléaire. Les dangers de la radioactivité pour la santé ne sont pas immédiatement identifiés ; au contraire, de nombreuses propriétés thérapeutiques sont attribuées au radium qui devient populaire comme tonifiant et est prescrit sous forme de poudre, crème, boisson, compresses, dentifrice et même talc pour bébé. Un grain de radium sera présenté à l’exposition universelle de 1904, à Saint Louis dans le Missouri pour satisfaire la curiosité du public. Les effets biologiques de l’énergie dégagée par la radioactivité sont observés accidentellement par Becquerel. Transportant dans sa poche une ampoule de radium, il constate au bout de quelques heures une rougeur sur sa peau qui se transforme en brûlure. Pierre et Marie Curie confirment cette observation en expérimentant sur eux-mêmes. C’est la naissance de ce qui va devenir la radiothérapie.
Becquerel et les Curie reçoivent le prix Nobel de physique en 1903 pour leur découverte de la radioactivité. Elle va ouvrir la voie à la physique nucléaire, à l’énergie nucléaire, à l’étude de la structure de la matière et à la physique des particules élémentaires. En 1911, Rutherford établit l’existence du noyau atomique et nomme proton le noyau d’hydrogène. Il comprend qu’il doit exister un proton neutre ou neutron qui sera identifié par Chadwick en 1932. En 1934, Frédéric et Irène Joliot-Curie découvrent la radioactivité artificielle et Fermi met en évidence la capture des neutrons par les noyaux ; en 1938, Meitner, Hahn et Strassmann découvrent la fission nucléaire et au début de 1939, Frédéric Joliot comprend les réactions en chaîne, la possibilité de produire de l’énergie nucléaire et de fabriquer des armes nucléaires.
Le 2 décembre 1942, le premier réacteur nucléaire, construit par Fermi, démarre à Chicago.

Source : "Sur les radiations invisibles émises par les corps phosphorescents" Henri Becquerel (1896) Analyse par Jean-Louis Basdevant - bibnum.education.fr