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



La découverte de la radioactivité naturelle (4/8)

A mesure que ces découvertes s'enchaînaient, grandissait l'intérêt des chimistes et physiciens du monde entier pour le phénomène de radioactivité. A certains d'entre eux, Pierre et Marie Curie confièrent des échantillons de leurs précieux sels de radium. Déterminer la nature de leurs radiations afin d'en cerner l'origine exacte, tel était précisément l'enjeu de cette fin de siècle. Et les premiers résultats d'expérience ne se firent guère attendre. Il apparut ainsi que le radium émettait des rayonnements analogues à ceux de l'uranium - cet élément auquel Ernest Rutherford (1871-1937), un jeune physicien de l'Université de Cambridge dont le directeur de thèse avait été Sir Joseph John Thomson, venait de consacrer une première étude. L'examen de l'absorption de ces radiations par un empilement de feuilles d'aluminium l'avait ainsi amené à la conclusion suivante : "Le rayonnement de l'uranium est complexe ; il comporte au moins deux types distincts de rayonnements : l'un qui est très facilement absorbé et que l'on dénommera par commodité le rayonnement a, et l'autre de caractère plus pénétrant qui sera dénommé rayonnement b".

Ernest Rutherford (1871-1937)


Les expériences menées alors sur le continent par des équipes de chercheurs français, allemands et autrichiens, portent quant à elles sur la possible déviation de ces rayonnements par un champ électrique ou magnétique extérieur. A la différence des rayons a, les rayons b apparaissent facilement déviés par un champ magnétique. Très vite, une analogie est établie avec les rayons cathodiques. Ainsi donc, le rayonnement b consisterait en un faisceau d'électrons de grande énergie ! Quelques années plus tard, Ernest Rutherford démontrera pour sa part que le rayonnement a est constitué de particules massives, chargées d'électricité positive - d'atomes d'hélium complètement ionisés, en l'occurrence. Entre temps, au mois d'avril 1900, un chimiste français du nom de Paul Villard était parvenu à identifier une troisième composante radiative : un rayonnement très pénétrant, parfaitement insensible aux champs électrique et magnétique, un rayonnement de nature électromagnétique donc, qu'il proposa de nommer g.

Un radioélément peut émettre trois types de rayonnement qui, placés dans un champ magnétique, se comportent différemment.
Contrairement aux rayonnements a et b, le rayonnement g ne subit aucune déviation. Ce qui laisse à
penser qu'il est de nature électromagnétique. Puisqu'ils subissent des déviations en sens contraires,
les rayonnements a et b doivent quant à eux être porteurs de charges opposées : d'une charge négative
pour ce qui concerne le rayonnement b, d'une charge positive pour ce qui concerne le rayonnement a.
D'autres expériences montreront que le rayonnement b est en réalité constitué d'électrons ;
le rayonnement a, d'atomes d'hélium complètement ionisés.

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