Histoire de la radioactivité :
la radioactivité naturelle : un pas vers le nucléaire



Les conséquences de la découverte de la radioactivité naturelle (4/6)

La transmutation d'un atome d'azote en un atome d'oxygène peut s'écrire de la façon suivante :

Le produit de cette réaction nucléaire est l'oxygène 17, qui se distingue de l'oxygène 18 - le plus abondant dans la nature -, par un nombre de masse légèrement inférieur. Cette capacité qu'ont divers éléments à afficher des numéros atomiques identiques et des nombres de masse différents tout en conservant de semblables propriétés chimiques fut nommée isotopie lors de sa découverte en 1911 par Frederick Soddy. Initialement restreinte aux seuls radioéléments dont le numéro atomique est compris entre 81 et 92, elle sera ensuite étendue à la presque totalité des éléments de la classification périodique. Aux atomes du gaz néon tout d'abord, dont Sir Joseph John Thomson observera, dès 1912, deux raies caractéristiques. Des raies que l'utilisation du tout premier spectromètre de masse permettra à Francis William Aston (1877 - 1945) d'attribuer à deux isotopes stables de même numéro atomique - égal à 10 - et de nombres de masse différents - égaux à 20 et 22, respectivement.

S'ensuivra la découverte de nombreux autres isotopes, celle de l'isotope lourd de l'hydrogène notamment, par Harold Clayton Urey (1893 - 1981), en 1932. Le deutérium se distingue de l'élément hydrogène classique par un nombre de masse quelque peu supérieur - égal à 2. Cet excès de masse fut attribué à la présence, au coeur du noyau, d'un neutron, cette particule de masse légèrement supérieure à celle du proton et électriquement neutre, dont James Chadwick (1891 - 1974) démontrera l'existence quelques mois plus tard.





Portrait de James Chadwick (1891-1974)



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