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Une chercheuse dans un hangar-laboratoire vers 1900, le regard posé sur un petit tube de verre qui luit d’une faible lueur bleutée.
Les savants · L’atelier · 6 étapes

Marie Curie et la radioactivité.

Pourquoi un minerai peut-il être plus actif que le métal qu’il contient ? Parce qu’une physicienne a compris qu’il cachait un élément inconnu, puis l’a cherché de 1898 à 1902 dans des tonnes de roche. Refais ses mesures.

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Étape 1 · 1867–1898

Une élève qui ne lâche rien.

Née à Varsovie, elle doit partir à Paris pour pouvoir étudier la physique.

1Parcours sa vie

Sa vie

Étape 2 · Paris, 1898

Les instruments des Curie.

Des feuilles d’or, un cristal de quartz et des cailloux qui font passer le courant dans l’air.

2Essaie les trois instruments

Clique sur les instruments de la table. Chacun se manipule.

L’établi
Étape 3 · 1898

Plus actif que l’uranium.

Un minerai fait passer plus de courant que le métal qu’il contient. Comment est-ce possible ?

3Vérifie ton hypothèse

Ce que tu as mesuré

À l’établi, tu as mesuré à l’électromètre le courant que l’uranium fait passer dans l’air : 24, en millièmes de milliardième d’ampère. Un minerai contient de l’uranium mélangé à d’autres matières : il devrait donc être moins actif que l’uranium lui-même.

Or la pechblende de Joachimsthal donne 67, soit près de trois fois plus, et la chalcolite naturelle 52, près de six fois plus que la même chalcolite fabriquée en laboratoire (9).

Un phénomène plus large

En avril 1898, Marie Curie montre que le thorium émet lui aussi des rayons : le phénomène n’est pas propre à l’uranium.

Marie Curie propose alors le mot « radioactives » pour les substances qui émettent de tels rayons : c’est de là que vient le mot « radioactivité ».

Je fais une hypothèse

Pourquoi la pechblende est-elle si active ?

Étape 4 · 1898–1902

Des tonnes de roche pour un décigramme.

Comment trouver, dans des tonnes de roche, une substance qu’on ne voit pas ?

4Vérifie ton hypothèse
Dans un hangar de bois rempli de vapeur, une femme remue un grand récipient de liquide en ébullition ; au fond, un homme règle un appareil de verre.

Un hangar pour laboratoire

Pierre et Marie n’ont pas de vrai laboratoire. L’École de physique et chimie leur prête un ancien hangar, qui servait de salle de dissection : son toit de verre ne retient même pas la pluie. Marie dira pourtant plus tard que ce furent les meilleures et les plus heureuses années de leur vie.

Plusieurs tonnes de résidus

Pour avoir assez de matière, ils font venir des résidus de pechblende de la mine de Joachimsthal, en Bohême, où l’on extrait l’uranium pour colorer le verre. Il en faut plusieurs tonnes. Marie les traite elle-même, par lots : dissoudre, précipiter, filtrer, recommencer.

Je fais une hypothèse

Comment trouver une substance qu’on ne voit pas ?

Que ferais-tu ?

Le procédé est au point

Fin 1902, les Curie savent produire du radium. Il soigne déjà des malades et pourrait rapporter beaucoup d’argent.

Étape 5 · 1898–1906

Une lumière qui brûle.

Le radium brille dans le noir, chauffe sans s’arrêter… et abîme la peau.

5Vérifie ton hypothèse
La nuit, dans le hangar vide, de petits tubes de verre luisent faiblement sur des étagères, devant deux silhouettes vues de dos.

La lueur

Les sels de radium sont lumineux d’eux-mêmes. Marie Curie raconte que, la nuit, les tubes qui luisent faiblement dans le hangar ressemblent à des lumières de fées.

Ils dégagent aussi de la chaleur en permanence : environ 118 calories par gramme et par heure, mesure qu’elle donne dans sa conférence Nobel de 1911.

La brûlure

En 1901, Henri Becquerel porte dans la poche de son gilet un tube de radium. Sa peau s’enflamme, et la plaie met environ deux mois à guérir.

Pierre Curie, curieux, pose pendant dix heures un peu de sel de radium sur son bras : la lésion met plusieurs semaines à cicatriser.

Je fais une hypothèse

Un rayon qui brûle peut-il soigner ?

Ce qu’on ne savait pas

Au début, personne ne sait que ces rayons sont dangereux à forte dose. Dès 1917, aux États-Unis, des ouvrières peignent des cadrans de montres avec une peinture au radium qui brille dans le noir, et pointent leurs pinceaux avec les lèvres. On ne les a pas prévenues. Beaucoup tombent malades. Leur action en justice, en 1927-1928, fait progresser la protection des travailleurs.

Se protéger aujourd’hui

La radioprotection joue sur trois leviers : réduire le temps passé près d’une source, s’éloigner d’elle, et s’abriter derrière un écran adapté.

Encore aujourd’hui, les cahiers de Marie Curie sont radioactifs : conservés à la Bibliothèque nationale de France dans des boîtes doublées de plomb, on ne les consulte qu’en signant une décharge. Le radium 226 a une demi-vie d’environ 1 600 ans.

Étape 6 · 1903 et après

Ce qu’elle a laissé.

Deux prix Nobel, des voitures de radiographie, un institut : suis le fil.

6Parcours la frise
Dans la cour d’une ferme transformée en hôpital, vers 1915, une voiture équipée d’un appareil à rayons X ; une femme et une jeune fille aident un médecin militaire.

L’héritage

Le curie et le becquerel

L’unité d’activité d’une source a porté le nom de curie à partir de 1910 : 1 curie, c’est environ la radioactivité d’un gramme de radium, soit 37 milliards de désintégrations par seconde. Depuis 1975, l’unité officielle est le becquerel : une désintégration par seconde.

La radioactivité est partout

Une banane contient du potassium 40, naturellement radioactif : environ 130 becquerels par kilo. La radioactivité est présente partout, à faible dose. Ce qui compte, c’est la dose reçue.

Dans la vraie vie

Héritage de Marie Curie, ou pas ?

Pour chaque idée, dis si elle vient des travaux de Marie Curie.

Bilan

Ce que tu as retrouvé.

1

Mesurer l’invisible

Un électromètre et un quartz mesurent des courants minuscules : 24 millièmes de milliardième d’ampère pour l’uranium.

2

Plus actif que son ingrédient

Une roche plus active que l’uranium qu’elle contient cache un autre élément : polonium et radium.

3

Séparer en suivant l’activité

Séparer, mesurer, garder le plus actif, recommencer : plusieurs tonnes de résidus pour un décigramme de radium.

Ton carnet

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