Radioactivité

        Tous les éléments qui nous entourent, sont constitués d’atomes. Ces atomes sont eux-mêmes formés d’un noyau autour duquel gravite des électrons. Le noyau est constitué de ce que l’on appelle des nucléons : les protons et les neutrons. Ces particules sont collées les unes aux autres grâce à une force de cohésion généralement suffisante pour que le noyau ne bouge pas : l’élément est stable. De plus, afin que le noyau d’un élément soit stable, ce dernier peut avoir le même nombre de neutrons et de protons, mais uniquement s’il est suffisamment léger.

Au contraire, les atomes les plus lourds disposent de charges électriques bien plus importante et toutes de même signe (le proton a une charge positive), la répulsion entre protons est ainsi de plus en plus grande. Ainsi, le noyau est parfois trop lourd et les particules qui constituent son noyau sont trop nombreuses et contiennent trop d’énergie. Par conséquent, la force de cohésion n’est pas suffisante pour maintenir l’ensemble : l’élément est instable. Le noyau va donc libérer une partie de cette énergie en expulsant des particules et en émettant des rayonnements. Ce phénomène de désintégration est appelé radioactivité.

        Le phénomène de radioactivité a été observé par de grands scientifiques à la fin du XIXe siècle tels que Henri Becquerel, Marie Curie et Pierre Curie. Tout d’abord, en 1896, Henri Becquerel, physicien français, découvre que certaines substances émettent spontanément des rayonnements capables de traverser la matière. Dans les deux années suivant cette découverte, Pierre et Marie Curie commencent à découvrir les isotopes à l’origine de ces rayonnements, phénomène qu’ils baptisent radioactivité. Marie Curie découvre également le radium (Ra), un isotope radioactif rare, lui-même issu de la désintégration de l’uranium (U).

En 1903 et 1911, différents Prix Nobel de Physique et de Chimie sont remis à Henri Becquerel et les Curie pour leurs travaux sur l’étude de cette activité (Marie Curie devient alors la première femme à recevoir l’une de ces distinctions).

Finalement, c’est au milieu du XXe siècle que les mécanismes de la radioactivité sont expliqués. Les noyaux radioactifs, comme celui du carbone, sont instables et émettent alors un rayonnement lorsqu’ils se désintègrent. Le temps au bout duquel la moitié des noyaux d’un échantillon se désintègrent est appelé la demi-vie d’un noyau radioactif. Ce phénomène répond à une loi, celle de la décroissance radioactive : temps nécessaire pour que la moitié de la quantité initiale d’un élément radioactif se soit désintégrée.

        Pour finir, les isotopes de certains éléments sont donc radioactifs mais contiennent une quantité d’énergie trop importante : ils sont alors dangereux pour les êtres-vivants. La radioactivité n’est pas source de danger pour la santé dans l’air. Elle l’est seulement dans des espaces confinés tels que des mines souterraines.

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