Aujourd'hui : "Élémentaire, mon cher…"

1934, France. Les deux physiciens Irène et Frédéric Joliot-Curie n’en croient pas leurs yeux. Ce qu’ils pensent avoir trouvé pourrait révolutionner la science moderne…

Le couple travaille alors sur une particule élémentaire appelée "positron". Cette particule identique à l’électron, mais de charge positive est une nouveauté ! Elle vient d’être découverte par le physicien Carl Anderson.

Pour en savoir plus sur cet élément, les Joliot-Curie ont imaginé une toute nouvelle expérience. Dans une boîte fermée, ils ont placé un élément radioactif, le polonium (²¹⁰Po), et une simple feuille d’aluminium.

La boîte est ensuite reliée à une machine capable de détecter les positrons, nommée "compteur de Geiger-Müller".

Quand Frédéric allume l’instrument, celui-ci s’emballe. La machine compte les positrons émis par l’aluminium lorsqu’il est bombardé par le polonium radioactif. Ce dernier émet des particules invisibles, appelées "particules alpha". En s’écrasant sur la feuille d’aluminium, elles provoquent la libération des positrons. Jusque-là, tout fonctionne comme prévu...

Pourtant, lorsqu’ils retirent la source de polonium, la machine continue de compter !

Mais que se passe-t-il ? D’où viennent les positrons détectés par la machine ?
S’ils proviennent de la feuille d’aluminium, cela suggérerait qu’elle soit devenue radioactive ! Ni une ni deux, ils mettent directement en contact, pendant quelques minutes, une nouvelle feuille d’aluminium avec le polonium radioactif, puis la placent devant le compteur. Celui-ci s’affole…

Les chercheurs ébahis, comprennent alors que le bombardement de l’aluminium, par les particules alpha du polonium radioactif, a produit un nouvel élément radioactif : le phosphore 30 (³⁰P). C’est lui que détecte le compteur sur la feuille d’aluminium.

Il existe dans la nature du phosphore 31, mais pas de phosphore 30...
Le couple de physiciens vient de comprendre qu’il est possible de fabriquer des éléments radioactifs ! Une découverte fondamentale qui leur vaudra le prix Nobel de chimie en 1935.

Pour en savoir plus :

Quel aurait été le destin de la physique nucléaire sans la découverte de la radioactivité artificielle par le couple Joliot-Curie ? Bien différent, assurément ! Mais, tout d’abord, qu’est-ce que la radioactivité et quelles sont ses applications ?
Si sa découverte a été un événement majeur du début du XXème siècle, la question de la gestion des déchets a été, elle, peu abordée avant les années 1980. Comment faire face aux défis de la gestion des déchets aujourd’hui ? Qui s’en charge ? Quels sont les enjeux ? Plus d’infos ici.

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