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



La découverte de la radioactivité naturelle (3/8)

Dans sa note aux Comptes Rendus de l'Académie des Sciences du 12 avril 1898 présentée par Gabriel Jonas Lippmann (1845 - 1921), Marie Curie précise que "deux minéraux d'uranium, la pechblende (oxyde d'urane) et la chalcolite (phosphate de cuivre et d'uranyle), sont beaucoup plus actifs que l'uranium lui-même". Pourtant, la chalcolite qu'elle synthétise à partir de produits purs ne se révèle pas plus active qu'un autre sel d'urane. Elle en conclut très justement : "Ce fait est très remarquable et porte à croire que ces minéraux peuvent contenir un élément beaucoup plus actif que l'uranium". Soucieux de vérifier cette hypothèse pour le moins osée, Pierre abandonne ses recherches en cours et se joint aux travaux de Marie. Ensemble, ils effectuent des séparations chimiques et mesurent la radioactivité des divers produits obtenus. Une radioactivité qui ne fera que croître à mesure que l'échantillon gagnera en pureté. A partir d'une pechblende deux fois plus active que l'uranium, ils obtiendront ainsi une substance dont l'activité est quelques quatre cents fois plus importante ! Une substance dont les propriétés analytiques ne sont pas sans rappeler celles du bismuth et qu'ils proposeront de nommer polonium, en souvenir des origines de Marie, dans une note datée du 18 juillet 1898.


Quelques mois plus tard, un second élément radioactif contenu lui aussi dans la pechblende sera découvert. Ses propriétés chimiques sont très proches de celles du baryum. Une raie spectrale dans le proche ultraviolet le caractérise. Une raie dont l'intensité ne fait que croître à mesure que progresse la séparation de cette substance d'avec le baryum environnant. Dans une note datée du 19 décembre 1898, le jeune couple de savants proposera de la nommer radium : "La nouvelle substance radioactive renferme certainement une très forte proportion de baryum ; malgré cela, la radioactivité est considérable. La radioactivité du radium doit donc être énorme" - quelques neuf cents fois supérieure à celle de l'uranium, révèleront des expériences à venir.

Les sels de radium luisent
dans l'obscurité.


Aux chimistes incrédules, il leur faudra toutefois prouver l'existence de ces deux nouveaux éléments - en déterminant leur poids atomique, notamment. Ce qui, naturellement, présupposait de pousser le travail de séparation plus avant. La pechblende renfermant une quantité plus infime encore de polonium que de radium, Pierre et Marie décidèrent de porter leurs efforts sur le second élément. Des mines de St Joachimsthal, en Bohême, ils firent venir des tonnes de résidus de pechblende dont ils parvinrent à extraire, dans des conditions devenues légendaires, un précieux décigramme de radium pur. Marie décrit ainsi ce hangar désaffecté dans lequel ils effectuèrent les traitements chimiques nécessaires : "C'était une baraque en planches, au sol bitumé et au toit vitré, protégeant incomplètement contre la pluie, dépourvue de tout aménagement (...). Dans ce laboratoire de fortune (...), j'ai été amenée à traiter jusqu'à 20kg de matière à la fois, ce qui avait pour effet de remplir le hangar de grands vases pleins de précipités et de liquides ; c'était un travail exténuant que de transporter les récipients, de transvaser les liquides et de remuer pendant des heures, au moyen d'une tige de fer, la matière en ébullition dans une bassine en fonte".

Ce travail de séparation des radioéléments est si exténuant que Pierre demande bientôt l'aide de la Société centrale des produits chimiques pour laquelle il fabrique divers instruments de mesure. Le pré-traitement des résidus est désormais industrialisé. La méthode de traitement utilisée en laboratoire est elle-même adaptée à l'échelle industrielle. Et ce, grâce à l'intervention d'André Louis Debierne (1874-1949), ancien élève de l'Ecole de physique et chimie industrielles de la ville de Paris et préparateur au laboratoire de chimie-physique de la Sorbonne. Sur les conseils de Pierre et Marie, ce dernier découvrira, en octobre 1899, un nouveau radioélément contenu dans les résidus de pechblende, un élément qu'il baptisera actinium.


Intérieur du hangar de l'Ecole
de Physique et Chimie.

Page suivante

Page suivante