Lundi 7 fevrier 2011

La radiochimie, de Marie Curie à nos jours

Florence Goutelard
Eric Verdeau
Pascal Fichet
Céline Cruchet

CEA

En 1896, Henri Becquerel découvre que l’uranium émet spontanément des rayonnements jusqu’alors inconnus. La communauté scientifique s’empare de la découverte. Chimistes et physiciens s’allient pour percer le mystère de ces rayonnements mystérieux. Quel est leur origine? Comment sont-ils produits ? Y-a-t-il d’autres corps qui émettent ces rayonnements ?
Beaucoup de ces questions seront élucidées au cours des 35 années très riches qui suivront cette première découverte. Une véritable révolution dans le domaine de la chimie va s’opérer. De nouveaux corps radioactifs sont découverts. La transmutation, transformation d’un élément en un autre, graal des alchimistes, devient une réalité. Au fil des découvertes, la description de l’atome se précise pour atteindre l’image que l’on connaît aujourd’hui. En 1912, Frederick Soddy découvre que des atomes de masses différentes peuvent avoir les mêmes propriétés, ce sont des isotopes.

Découverte de la radioactivité. Ombre de la croix de Malte
sur le cliché développé le 1er mars 1896 par Henri becquerel.

En 1935, Irène et Frédéric Joliot-Curie recoivent le prix Nobel de chimie en reconnaissance de leurs synthèses de nouveaux éléments radioactifs. L’homme est capable de créer de nouveaux éléments radioactifs: c’est la radioactivité artificielle.

Le savant dans son discours délivré lors de la remise de son prix Nobel développe alors de manière flamboyante, audacieuse, et en partie prémonitoire, sa vision des différentes applications possibles de la radioactivité artificielle.

Dans le domaine médical, les radio-isotopes seront utilisés comme traceurs pour les études biologiques, pour établir des diagnostics, ou également utilisés à des doses plus fortes comme traitements médicaux.

Citons, l’une des phrases les plus souvent reprises :
« Si, tournés vers le passé, nous jetons un regard sur les progrès accomplis par la science à une allure toujours croissante, nous sommes en droit de penser que les chercheurs construisant ou brisant les éléments à volonté sauront réaliser des transmutations à caractère explosif, véritables réactions chimiques à chaînes. »

La possibilité de réactions en chaîne susceptibles de produire de l'énergie à grande échelle évoqué par le savant et mise en évidence en 1938 par Otto Hahn, Lise Meitner et Fritz Strassmann donnera naissance à l’industrie nucléaire.

Découverte de la fission nucléaire avec libération de neutrons pour entretenir la réaction en chaîne.

Quelles que soient les applications envisagées, la radiochimie dont l’objectif est d’étudier la chimie des éléments radioactifs est omniprésente. Au travers des découvertes, diverses applications seront présentées visant à expliquer ce qui fait de la radiochimie une science toute particulière.

La découverte de la radioactivité naturelle par Henri Becquerel confirmée par Pierre et Marie Curie puis de la radioactivité artificielle par Frédéric et Irène Joliot-Curie, a donné naissance à une nouvelle discipline scientifique : la radiochimie. Ses applications sont multiples et ont révolutionné notre quotidien dans des domaines aussi variées que la géochronologie, la médecine avec la radiothérapie, l’énergie, la défense, l’analyse…