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



La découverte de la radioactivité naturelle (6/8)

Montréal, octobre 1901. Soucieux de mieux connaître la nature exacte de l'émanation produite par le thorium, Ernest Rutherford invite un jeune chimiste venu d'Oxford, Frederick Soddy (1877-1956), à participer à son travail de recherche. Rapidement, ils découvrent que cette émanation ne provient pas de l'élément thorium, mais d'un radioélément intermédiaire qu'ils parviennent à séparer du thorium et baptisent thorium X. Séparé du thorium, ce nouveau radioélément voit son activité rapidement décroître - diminuer de moitié en l'espace de quatre jours -, tandis que le thorium retrouve progressivement sa radioactivité et sa capacité à produire l'émanation en question. Une émanation dont les deux chercheurs démontreront la nature matérielle, atomique donc ; une émanation qu'ils assimileront à un gaz chimiquement inerte de la famille de l'argon et qu'ils nommeront thoron. Ainsi, l'élément thorium constituait-il la source, mieux encore, le parent, de ce nouveau radioélément qu'est le thorium X, lui-même source de ce gaz aux propriétés proches de celles de l'argon qui, en se transformant en dépôt solide, manifestait lui aussi des propriétés radioactives !

Frederic Soddy (1877-1956)


En attribuant au phénomène de radioactivité l'entière responsabilité de ces transmutations successives, les deux jeunes chercheurs en vinrent à établir la toute première famille de radioéléments : celle du thorium, du thorium X et du thoron. Ce qui, en mai 1903, les conduisit à l'affirmation suivante : "Dans les minéraux naturels contenant ces radioéléments, ces transformations ont dû se poursuivre continûment, sur de très longues périodes de temps, et les produits ultimes doivent s'être accumulés en quantité suffisante pour être observés et doivent apparaître dans la nature comme compagnons permanents des radioéléments. L'hélium est peut-être un de ces produits".

Et plus loin d'ajouter : "L'expulsion d'une particule chargée constitue la transformation. Dans une transformation radioactive, l'atome chimique doit subir une désintégration". A leurs yeux, le phénomène de radioactivité constitue donc la manifestation tangible de véritables transformations subatomiques. Des transformations au cours desquelles l'énergie mise en jeu "doit être de vingt mille à peut-être un million de fois plus grande que celle de toute transformation moléculaire", ce qui, sans doute, "explique la stabilité des éléments chimiques".

Preuve de cette formidable énergie dégagée par les radioéléments, par le radium notamment, ces multiples brûlures apparues sur l'extrémité des doigts de Marie Curie, à force de manipuler et transporter des matières très actives. Quantitativement, il apparut à Pierre Curie et Albert Laborde qu'un seul gramme de radium était capable de faire fondre son propre poids de glace en moins d'une heure ! La chaleur dégagée est de l'ordre de 100 calories par heure en effet, ce qui, rapporté à l'échelle atomique, laisse entrevoir le formidable potentiel énergétique des transformations radioactives.


En 1903, Rutherford et Soddy découvrent une première famille radioactive, celle du thorium : le thorium (Th) se désintègre en thorium X (ThX), lui-même source de thoron (Tn) dont le thorium B (ThB) constitue le dépôt actif.

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