Produire et diffuser des connaissances : recherches et échanges sur la radioactivité de 1896 à 1950

La radioactivité est un phénomène naturel physique par lequel des noyaux atomiques se désintègrent pour se transformer en d'autres atomes, en dégageant des particules radioactives (électrons ou neutrons) et en produisant de l'énergie. Ce phénomène a été découvert en 1896 par le physicien français Henri Becquerel (1852-1908), ouvrant la voie à un vaste champ de recherches scientifiques.
Becquerel avait pris connaissance des travaux de William Röngten, qui avait découvert les étranges rayons X émis par un tube cathodique expérimental. Becquerel a donc déposé à dessein du sel phosphorescent d'uranium sur des plaques photographiques pour les exposer au soleil et constater que les plaques photographiques révélaient l'image des cristaux d'uranium quand on les développait. Il pense d'abord à tort que le sel d'uranium absorbe les rayonnements solaires et les émet à nouveau sous forme de rayon X.
C'est là que le hasard intervient, quand, le 26 février 1896, Becquerel, en rangeant plaques et cristaux dans un placard, découvre que les plaques sont impressionnées par le sel d'uranium sans le concours du soleil. Il comprend alors qu'il vient de découvrir le phénomène par lequel un objet inerte peut émettre un rayonnement sans apport extérieur d'énergie : la radioactivité.
À partir de cette découverte, d'autres chercheurs vont prendre le relais pour isoler et nommer les éléments capables de produire ce rayonnement particulier : Marie Curie (1867-1934) et Pierre Curie (1859-1906). Marie Curie entame en 1897 une thèse sur les mystérieux « rayons uraniques » de Becquerel. Elle observe et relève la radioactivité de matériaux tels que le thorium et l'uranium. La découverte de « rayons uraniques » émis par deux matériaux différents amène Marie Curie à concevoir que l'émission de ces rayons est un phénomène physique qui n'est pas lié au seul uranium, mais qui caractérise de multiples matériaux, dont certains émettent des radiations plus importantes que l'uranium, comme le polonium – quatre cents fois plus radioactif que l'uranium – et surtout le radium – neuf cents fois plus radioactif. C'est Marie Curie qui baptise ce rayonnement « radioactivité ». En juillet 1902, elle soutient d'ailleurs une thèse de sciences physiques intitulée Recherches sur les substances radioactives. Le 10 décembre 1903, Marie Curie, son époux Pierre et Henri Becquerel reçoivent conjointement le prix Nobel de physique pour leurs recherches communes sur les radiations.
Les travaux de Becquerel et des Curie sont poursuivis et approfondis au début du xx^e siècle par le physicien Ernest Rutherford (1871-1937), considéré aujourd'hui comme le père de la physique nucléaire. Rutherford a effectué des découvertes considérables pour la compréhension de la physique atomique. Basé d'abord à Cambridge, il s'installe ensuite à l'université McGill, à Montréal. C'est là qu'il parvient à démontrer le mécanisme qui régit la radioactivité, la désintégration d'un noyau atomique et sa transmutation en un autre élément chimique, accompagnées d'un dégagement d'énergie. Rutherford reçoit le prix Nobel de chimie pour ses travaux en 1908. Il réalise en laboratoire la première transmutation artificielle d'un noyau atomique en bombardant de l'azote avec des rayons alpha. Pendant ce temps, en France, alors que Pierre Curie est décédé en 1906, Marie Curie poursuit ses propres travaux à la Sorbonne qui vont la conduire à mettre au point les techniques de radiologie et à organiser pendant la guerre le premier service de radiologie aux armées. Elle meurt à 66 ans, en 1934, d'une leucémie induite par son exposition prolongée à des radiations.