Le Monde de la science - Les secrets de l'énergie nucléaire

De Marie Curie à Enrico Fermi : l’odyssée scientifique du nucléaire

Depuis la création de la spécialité « Histoire-Géographie-Géopolitique-Sciences Politiques », les professeurs d’histoire-géographie consacrent 4 heures sur la production de la connaissance scientifique. Le programme se caractérise par l’étude « de la recherche et des échanges des hommes et des femmes de science sur la question de la radioactivité de 1896 aux années 1950 ». L’épais manuel publié par les éditions Glénat et le journal Le Monde tombe donc à point pour réactualiser son cours.

L’ouvrage est organisé en trois chapitres : Marie Curie et la radioactivité, Rutherford et ses travaux sur le noyau atomique et Enrico Fermi à propos de la fission nucléaire.

Née en 1867 à Varsovie, Marie Curie obtient sa licence de mathématiques en 1894, année durant laquelle elle rencontre Pierre, son futur mari. Le couple reçoit le prix Nobel de physique avec Henri Becquerel en 1903. Elle deviendra la première à obtenir un second prix Nobel en 1911 lorsqu’elle reçoit celui de chimie pour sa découverte du radium et du polonium en 1898. Pendant ce temps-là, la presse à sensation glose sur sa relation avec Paul Langevin, titulaire de la chaire à la Sorbonne du défunt Pierre Curie.

Marie et Pierre décidèrent d’étudier la pechblende selon une procédure différente ce de celle mise en œuvre jusqu’alors : au lieu de rechercher l’uranium contenu dans le minerai, ils entreprises d’analyser chimiquement ce minerai, c’est-à-dire d’établir la liste de tous ses constituants y compris ceux dont ils ne faisaient que soupçonner l’existence, du fait de leur émission radioactive. La pechblende est un minerai naturel. En plus des oxydes d’uranium dont elle est essentiellement composée, elle renferme de nombreux autres substances en petites quantités jusqu’à 30 éléments chimiques différents. Pour réaliser l’analyse chimique de la pechblende, Pierre et Marie Curie firent appel à Gustave Bémont, responsable du laboratoire de chimie de l’Ecole de physique et de chimie industrielles, qui leur enseigna la méthode classique d’identification et de séparation des cations par analyse quantitative par la voie humide. Cette méthode, couramment utilisée dans les laboratoires européens, avait été mise au point le chimiste allemand Carl R. Fresenius soixante ans auparavant. Marie et Pierre combinèrent cette méthode chimique classique à leur toute nouvelle méthode physique : après chacun des précipitations successives des chlorures, hydroxydes et autres sulfures en phase liquide, ils mesuraient l’intensité des rayons émis par le produit obtenu. Partant la pechblende qui leur était livrée, laquelle était initialement trois fois plus active que l’uranium, ils obtinrent une substance 17 fois plus active. En renouvelant la procédure, ils obtinrent une substance dont l’activité était quatre cents fois supérieure à celle de l’uranium.

C’est alors que, dans un rapport présenté à l’Académie des sciences par Henri Becquerel le 18 juillet 1898, ils formulèrent, sur la base de ces résultats une hypothèse extrêmement audacieuse, à savoir la présence tout au long des opérations d’un élément encore inconnu beaucoup plus « radioactif » que l’uranium. A ce nouvel élément, ils souhaitaient donner le nom de « polonium » en hommage au pays natal de Marie, la Pologne ».

Source : Extrait tiré du livre « Le Monde de la science – Les secrets de l’énergie nucléaire » publié chez Glénat, 2023, pages 51 à 53

Un volumineux manuel dont la consultation par les enseignants et les élèves de spécialité HGGSP s’avère précieuse pour comprendre les apports considérables de Marie et Pierre Curie.

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