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HISTOIRE DE LA BOMBE ATOMIQUE

 

Histoire de la Bombe atomique
Dates décroissantes    Titres seulement    (19 réponses)

1904
22 avril
Naissance de Robert Oppenheimer
Robert Oppenheimer est né le 22 avril 1904 à New York. Il est essentiellement connu pour avoir été le directeur scientifique du projet Manhattan, et donc le père de la bombe atomique. Pourtant, il est aussi l'auteur de plusieurs travaux sur la naissance des trous noirs, travaux qui trouvent encore de nos jours un écho dans le milieu scientifique. Il fut victime du maccarthysme pour ses prises de position après la guerre et est décédé le 18 février 1967.
Voir aussi : Naissance - Histoire de la Bombe atomique - Projet Manhattan - Histoire des Sciences et techniques



1939
2 août
Lettre d'Einstein à Roosevelt
Albert Einstein cosigne avec les physiciens Leo Szilard, Edward Teller et Eugen Wigner, une lettre au président Roosevelt expliquant les risques que présenterait l’Allemagne nazie si elle détenait l'arme atomique. Suite au courrier, Roosevelt créera le "Manhattan Project" ayant pour objectif la réalisation d'une bombe atomique, comme le demandait le courrier. Le 6 et 9 août 1945, les Américains lanceront deux bombes atomiques sur Hiroshima et Nagasaki.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Histoire de la Bombe atomique - Roosevelt - Einstein - Histoire de la Physique



1942
septembre
Le Projet Manhattan est lancé par la Maison Blanche
Ayant compris dès 1939 l’intérêt du nucléaire, les États-Unis décident de structurer et de soutenir plus fortement la recherche sur ce domaine en créant le projet Manhattan. L’objectif est alors d’aboutir à la création d’au moins trois bombes atomiques, selon des étapes définies d’avance : réaliser une première réaction en chaîne dès janvier 1943 et obtenir la première bombe deux ans plus tard. Des moyens industriels et financiers conséquents sont alors mis à disposition des physiciens de renom, dont seul le dernier n’a pas obtenu le prix Nobel : Enrico Fermi, Arthur Compton, Ernest Lawrence et Robert Oppenheimer. La première réaction en chaîne aura lieu dès décembre 1942 tandis que la bombe sera prête en juillet 1945.
Voir aussi : Histoire du Prix Nobel - Dossier histoire du nucléaire - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de la Maison Blanche - Projet Manhattan - Histoire de l'Armement



1942
2 décembre
Première pile atomique
Après un an et demi d’expérimentations et quelques tentatives infructueuses, le physicien Enrico Fermi et son équipe réussissent à faire fonctionner la première pile atomique. Autrement dit, c’est la première fois que l’on parvient à créer une réaction nucléaire en chaîne dans un matériau fissile. Le principe est alors le même que dans les futures centrales nucléaires, mais lors de cette expérience, on ne tente pas de récupérer l’énergie. Face à la peur de voir l’Allemagne nazie parvenir à réaliser une arme atomique, cette expérience ne sera pas mise à profit dans le civil immédiatement. Mais elle permettra de mettre en œuvre la production de plutonium, dérivé de l’uranium après réaction nucléaire. Cette production est alors destinée à la création des premières bombes atomiques.
Voir aussi : Dossier histoire des inventions - Dossier histoire du nucléaire - Histoire de la Bombe atomique - Centrale nucléaire - Projet Manhattan - Histoire de la Physique



1945
16 juillet
Première explosion d'une bombe nucléaire
L’expérience "Trinity", dans le désert du Nouveau-Mexique, à Alamogordo, voit exploser la première bombe atomique de l’histoire. La bombe n’est pas lâchée par avion mais disposée dans une tour. Celle-ci est rasée par l’explosion tandis que le sable alentour est vitrifié et qu’un champignon de 300 mètres de diamètre s’élève. Ce test marque l’aboutissement du projet Manhattan qui a permis de construire trois bombes nucléaires. Celle-ci, nommée "Gadget", était constituée de Plutonium, comme celle qui sera lancée sur Nagasaki. Par contre, la bombe qui explosera à Hiroshima est constituée d’Uranium 235.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Histoire de la Bombe atomique - Projet Manhattan - Histoire d'Hiroshima - Histoire de Nagasaki - Histoire de l'Armement



1945
6 août
Bombe atomique sur Hiroshima
A 8h15, l'avion américain "Enola Gay" lâche la première bombe atomique, "Little Boy", sur la ville Hiroshima, siège du commandement du Japon impérial. L'explosion provoquera la mort d'environ 100 000 personnes et anéantira complètement la ville dans un rayon de 2 kilomètres. Les radiations continueront à faire de nombreuses autres victimes pendant des années. Cette explosion a été décidée par le président américain Harry Truman pour mettre fin à la Seconde Guerre mondiale.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Bombardement - Histoire de la Bombe atomique - Truman - Histoire d'Hiroshima - Histoire de la Deuxième Guerre mondiale



1945
9 août
Bombe atomique sur Nagasaki
Trois jours après le lancement de la première bombe atomique américaine sur le Japon à Hiroshima, c'est la ville de Nagasaki qui est touchée. L'explosion de la bombe "Fat Man" fera 70 000 victimes. Le président américain Harry Truman veut ainsi mettre fin à la Seconde Guerre mondiale. Cinq jours plus tard, l'empereur Hiro-Hito se résignera à une reddition sans condition.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Bombardement - Histoire de la Bombe atomique - Truman - Histoire de Nagasaki - Histoire de la Deuxième Guerre mondiale



1949
29 août
L’URSS fait exploser sa première Bombe A
L’URSS procède au test de sa première bombe atomique dans le Kazakhstan. L’obtention de cette technologie est pour partie due à un bon système d’espionnage. Elle contribuera à un climat de paranoïa aux Etats-Unis qui se traduira par la "chasse aux sorcières".
Voir aussi : Dossier histoire de l' URSS - Dossier histoire du nucléaire - Dossier histoire de la guerre froide : l'apogée (1949-1953) - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de l'Armement



1950
18 mars
3 millions de signatures pour l'appel de Stockholm
Lancé par le communiste Frédéric Joliot-Curie et le Mouvement mondial pour la paix, l'appel de Stockholm contre la bombe atomique recueille 3 millions de signatures en France. Le texte stipule: "Nous exigeons l'interdiction immédiate de l'arme atomique, arme d'épouvante et d'extermination des populations.[...] Nous considérons que le gouvernement qui, le premier, utiliserait contre n'importe quel pays l'arme atomique, commettrait un crime contre l'humanité et serait à traiter comme un criminel de guerre. Nous appelons tous les hommes de bonne volonté dans le monde à signer cet appel." L'appel de Stockholm sera signé par plus de 150 millions de personnes dans le monde entier.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de Stockholm - Joliot-Curie - Histoire de l'Appel de Stockholm - Histoire du Social



1951
9 avril
Les époux Rosenberg sont condamnés à mort
Le procès à l’encontre des époux Rosenberg pour espionnage, commencé le 6 mars 1951, aboutit à une double condamnation à mort par le jury. Selon l’accusation, les époux, membres du Parti communiste, auraient fait passer à l’ennemi soviétique des documents confidentiels sur la bombe A, contribuant ainsi à la maîtrise de cette dernière par l’URSS. Alors que les époux clament leur innocence, la nature du procès, mené à charge et sans révélation des preuves, provoque l’émoi dans la communauté internationale. Mais les Etats-Unis, en plein maccarthysme, sont peu enclin à la clémence. Les époux seront exécutés deux ans plus tard.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Dossier histoire de la guerre froide : l'apogée (1949-1953) - Histoire de la Bombe atomique - Histoire des 24 heures du Mans - Rosenberg - Histoire de la Justice



1952
1 novembre
Explosion de la première bombe H
Les Etats-Unis testent pour la première fois la bombe thermonucléaire. Elle est baptisée "Mike". Elle explose sur l'atoll d'Eniwetok près des îles Marshall dans le Pacifique. 1000 fois plus puissante que la bombe atomique lancée sur Hiroshima, "Mike" ne laissera plus rien de l'îlot après son explosion.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Dossier histoire de la guerre froide : l'apogée (1949-1953) - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de la Bombe H - Iles Marshall - Histoire de l'Armement



1953
19 juin
Exécution des époux Rosenberg
Ethel et Julius Rosenberg, 35 et 37 ans, meurent sur la chaise électrique dans la prison de Sing-Sing, près de New York. Ces membres du parti communiste américain ont été condamnés deux ans plus tôt pour avoir livré des secrets nucléaires à l'URSS. Malgré une campagne internationale d'opinion en leur faveur et un appel à la clémence du pape Pie XII, le président Eisenhower rejettera la grâce. Cette exécution survient au paroxysme de "la chasse aux sorcières" menée par le sénateur Joseph McCarthy.
Voir aussi : Exécution - Dossier histoire du nucléaire - Procès - Dossier histoire de la guerre froide : l'apogée (1949-1953) - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de la Guerre froide



1953
12 août
Bombe H Russe
Moins d’un an après le premier test américain, les Soviétiques font exploser leur première bombe H. La proximité de cet essai avec celui des Etats-Unis laisse à nouveau planer l’ombre de l’espionnage.
Voir aussi : Dossier histoire de la guerre froide : l'apogée (1949-1953) - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de la Bombe H - Histoire de l'Armement



1957
15 mai
Le Royaume-Uni rejoint les puissances nucléaires
En pleine guerre froide, le Royaume-Uni réalise son premier essai d’une bombe atomique. Suivis par les Français trois ans plus tard, les Anglais démontrent ainsi la puissance technologique des nations européennes, soucieuses de leur indépendance dans le contexte de guerre froide.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Dossier histoire de la guerre froide : la coexistence pacifique (1953-1962) - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de l'Armement



1960
13 février
Première bombe atomique française
Une bombe A, d'une puissance de 70 kilotonnes et surnommée Gerboise bleue, est testée par l'armée française dans le désert du Tanezrouf en Algérie. "Hourra pour la France ! Depuis ce matin, elle est plus forte et plus fière", s'enthousiasme le général de Gaulle, président de la République. Les Etats du Maghreb réagissent violemment contre ces tests : deux jours plus tard, le Maroc rappellera son ambassadeur à Paris.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Dossier histoire de la guerre froide : la coexistence pacifique (1953-1962) - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de l'Armement



1966
7 avril
Une bombe H retrouvée en Méditerranée
Au terme de 80 jours de recherches actives, la bombe thermonucléaire perdue par l'US Air Force le 17 janvier au large de l'Espagne est retrouvée à 840 mètres de fond. Elle est intacte et selon les autorités américaines aucune pollution sous-marine n'est à craindre.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de la Bombe H - Histoire de la Méditerranée - Histoire de l'Environnement



1968
24 août
La France devient la 5ème puissance nucléaire
La première bombe H (bombe thermonucléaire ou à hydrogène) française explose à 600 mètres au-dessus de l'atoll de Fangataufa, dans le Pacifique. Sa puissance équivaut à 170 fois celle d'Hiroshima. Les Etats-Unis avaient fait explosé la première bombe H, issue des recherches effectuées à partir de la bombe A, en 1952, suivis de l'URSS en 1953, de la Grande-Bretagne en 1957 et de la Chine en 1967. En 1998, l'Inde et le Pakistan deviendront les sixième et septième puissances nucléaires.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Histoire de la Bombe atomique - Histoire de la Bombe H - Histoire de l'Armement



1997
24 septembre
Signature du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires
Soixante et onze pays du monde, dont cinq puissances nucléaires, signent à New York le traité d’interdiction complète de tout essai atomique. La France, encore secouée par la polémique des essais de Mururoa, adhère au traité qu’elle ratifiera au mois d’avril suivant. Bien que le Pakistan, l'Inde et la Corée du Nord n’aient pas signé ce traité, il sera respecté dans les premières années.
Voir aussi : Dossier histoire du nucléaire - Dossier histoire de New York - Histoire de la Bombe atomique - Essais nucléaires - Histoire de l'Armement



1998
28 mai
Inde-Pakistan : la course à la bombe
Le gouvernement pakistanais annonce que ses ingénieurs ont réalisé pour la première fois une série de cinq essais nucléaires dans l'est du pays. Deux semaines plus tôt, l'Inde avait également réalisé cinq tirs nucléaires expérimentaux. Face à la presse internationale, le leader pakistanais, le Dr Abdul Quadeer Khan, justifie ces essais par la nécessité de répondre aux "provocations" de New-Delhi. Cette escalade ravive les tensions entre les deux pays à propos du Cachemire.


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OPPENHEIMER

 

Julius Robert Oppenheimer


Physicien américain (New York 1904-Princeton 1967).
Brillant chercheur épris de culture et d'humanisme, il reste surtout connu pour avoir dirigé, aux États-Unis, la mise au point de la bombe atomique pendant la Seconde Guerre mondiale, avant de militer pour des utilisations pacifiques de l'énergie nucléaire et de s'opposer au développement de la bombe à hydrogène.
L'éveil d'une vocation

Issu d'une famille aisée de juifs allemands immigrés, Julius Robert Oppenheimer (le premier de ses prénoms est celui de son père, qu'il refusera de porter et réduira à sa seule initiale) est l'aîné de deux garçons (son frère, né en 1912, sera également physicien). Son père a fait fortune dans les affaires ; sa mère est artiste peintre. L'intérêt que portent ses parents à la littérature et aux arts stimule très tôt ses capacités intellectuelles. Adolescent timide et gauche, de constitution fragile, peu attiré par le sport, il se révèle en revanche un élève très doué, manifestant une grande curiosité scientifique (en minéralogie notamment). Après de brillantes études à l'Ethical Culture School de New York, il entre en 1922 à l'université Harvard, où il se spécialise en chimie, tout en suivant aussi des cours de physique, de mathématiques, de langues et de littérature. Après l'obtention, en 1925, de sa licence de chimie, avec la mention summa cum laude, il décide de s'orienter vers la physique théorique. Quatre ans de séjour en Europe vont lui permettre de côtoyer les plus grands physiciens de l'époque et de travailler, à leur côté, sur les applications des nouvelles théories (relativité, mécanique quantique). Il rejoint d'abord le laboratoire Cavendish de Cambridge, alors dirigé par Ernest Rutherford, puis travaille à Göttingen sous la direction de Max Born, où il rencontre Niels Bohr et Paul Dirac et obtient son doctorat en 1927, avant de séjourner à Leyde auprès de l'Autrichien Paul Ehrenfest (1880-1933) et à Zurich auprès de Wolfgang Pauli.
Un artisan majeur de la bombe atomique

En 1929, il regagne les États-Unis, où il est nommé professeur de physique théorique au California Institute of Technology et à l'université de Berkeley. Pendant treize ans, il se partage entre ces deux institutions, menant parallèlement à son enseignement de nombreuses recherches : contributions à la physique quantique et à la théorie de la relativité, études sur les rayons cosmiques, les paires électron-positron et les étoiles à neutrons.
L'étape suivante de sa carrière l'amène à jouer un rôle majeur dans la mise au point de l'arme atomique. En 1942, dans le cadre du projet de développement de la bombe atomique américaine (projet Manhattan), il est nommé directeur scientifique du laboratoire secret de Los Alamos, dans le Nouveau-Mexique. Il y réunit une équipe de scientifiques de haut niveau grâce à laquelle le projet est mené à bien en deux ans : le 16 juillet 1945, la première bombe nucléaire (nommée Trinity) explose dans le désert d'Alamogordo, et, le mois suivant, ont lieu les bombardements d'Hiroshima et de Nagasaki. Après la guerre, Oppenheimer participe à divers comités chargés d'orienter, aux États-Unis, les décisions concernant l'utilisation de l'énergie atomique. Mais, profondément marqué par sa part de responsabilité dans le développement et l'emploi de l'arme nucléaire, il milite désormais pour des utilisations pacifiques et un contrôle international de l'énergie atomique, et s'oppose au développement de la bombe à hydrogène. En 1947, il succède à Albert Einstein comme directeur de l'Institute for Advanced Study à l'université de Princeton. En 1953, en plein maccarthysme, il est accusé d'entretenir des rapports avec des communistes et se voit retirer son habilitation à accéder à des documents classifiés. Il va dès lors consacrer une large part de son temps à écrire et à prononcer des conférences, en s'intéressant plus particulièrement aux relations entre la science et la société (Science et bon sens, 1954). Réhabilité en 1963 par le président Johnson, qui lui remet la prestigieuse médaille Enrico Fermi pour sa contribution aux progrès de la physique nucléaire, il meurt quatre ans plus tard d'un cancer de la gorge.

 

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LA RADIOACTIVIT

 

PLAN
RADIOACTIVITÉ
Nature et transformations des noyaux atomiques
Les radioactivités naturelles
Les radioactivités artificielles
Les principaux types de radioactivité
La radioactivité alpha
La radioactivité bêta
La radioactivité gamma
Les familles radioactives
L'utilisation de la radioactivité
Aspects médicaux
Mesure de la radioactivité
Effets des rayonnements
Protection contre les rayonnements
Voir plus
radioactivité
Henri Becquerel
Consulter aussi dans le dictionnaire : radioactivité
Propriété des nucléides instables de perdre spontanément de leur masse en émettant des particules ou des rayonnements électromagnétiques.

Henri Becquerel
La découverte, presque par hasard, de la radioactivité par H. Becquerel en 1896 a entraîné une révolution dans la connaissance de la nature de la matière. Elle a montré que les noyaux atomiques ne sont pas tous stables : certains d'entre eux, dits « radioactifs », éjectent de minuscules projectiles sous forme de rayons pénétrants ; de plus, une telle émission change leur nature. On en a déduit que les éléments ne sont pas vraiment « élémentaires » et que les atomes sont composés d'« éléments » plus petits.
Nature et transformations des noyaux atomiques

Les radioactivités naturelles

Pierre et Marie Curie
Suite à la découverte du radium par P. et M. Curie en 1898, il est vite apparu qu'il existe trois sortes de radioactivité. À chacune d'elles correspond une transformation différente des noyaux. L'étude de la radioactivité et celle des rayonnements ont aussi largement contribué à comprendre la structure des noyaux. Ceux-ci ne sont pas des objets simples : ils sont composés de deux sortes de particules, les protons et les neutrons. La façon dont ceux-ci se combinent a conduit à la notion d'isotope, à l'étude des conditions de stabilité des noyaux et à la reconnaissance de deux sortes de forces s'y exerçant : l'interaction forte et l'interaction faible.
Les radioactivités artificielles

En bombardant des noyaux à l'aide de rayons α, I. et J. F. Joliot-Curie ont provoqué la formation de noyaux radioactifs nouveaux. C'est un moyen pour produire un grand nombre d'isotopes radioactifs. De manière analogue, on sait aujourd'hui projeter sur d'autres atomes des ions lourds accélérés à haute énergie. Il devient possible d'obtenir des combinaisons nucléaires nouvelles, le plus souvent très instables, dont certaines sont très différentes de tout ce qu'on peut observer dans les corps radioactifs naturels ou à l'aide de collisions par des particules. On a pu ainsi produire des formes de radioactivité atypiques, comme l'émission de noyaux de carbone.
Les principaux types de radioactivité

Les radioactivités se distinguent par la nature du rayonnement émis et par les modifications que cela induit dans le noyau émetteur. Un noyau est caractérisé par sa masse atomique A, égale au nombre de nucléons qu'il contient, et par son numéro atomique Z, égal au nombre de ses protons. La différence A − Z représente donc le nombre de ses neutrons ; pour le plutonium 244, par exemple, A = 244, Z = 94 ; il contient donc 150 neutrons.
Les transformations radioactives sont plus ou moins rapides. On appelle « période » ou « demi-vie » le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux de l'élément considéré se soit désintégrée. Ce temps, qui semble indépendant de toute action extérieure, varie considérablement d'un noyau à un autre (de 10−12 s à 1017 années).
La radioactivité alpha

Les rayons α sont constitués de particules de masse égale à 4 fois la masse du proton et dont la charge électrique est le double de celle du proton : il s'agit de noyaux d'hélium. Toutes les particules issues d'une même espèce de noyaux radioactifs (en général de très gros noyaux) sont émises avec la même énergie. Cette émission provoque un changement de nature du noyau : le numéro atomique diminue de deux unités, la masse atomique, de quatre. Ainsi, lors de la désintégration α du plutonium 244, celui-ci se transforme en uranium 240, avec une demi-vie de 80 millions d'années :  .
La radioactivité bêta

Dans la radioactivité β, le noyau émet un électron au cours de la transformation d'un neutron en proton. La charge électrique et le numéro atomique du noyau augmentent d'une unité, mais la masse atomique demeure sensiblement inchangée, car la masse d'un électron est très faible. Il existe aussi une radioactivité β+ (bêta plus) où un positron est émis, ce qui fait décroître d'une unité le numéro atomique du noyau (par transformation d'un proton en neutron). Pour une désintégration β donnée, tous les électrons émis n'ont pas la même énergie. Celle-ci est répartie selon un spectre d'énergie, ce qui a suggéré à W. Pauli et E. Fermi qu'une autre particule, un neutrino ν (ou, plus exactement, un antineutrino  ), est émise en même temps que l'électron. Cette hypothèse a permis l'établissement de la théorie de l'interaction faible, qui régit la désintégration β. Celle-ci résulte donc de la désintégration de neutrons du noyau en protons, électrons et antineutrinos. Ainsi, lors de la désintégration de l'uranium 240 en neptunium (Np), seul le numéro atomique est affecté :  .
La radioactivité gamma

Dans la radioactivité γ, le noyau émet un photon de haute énergie. La nature chimique de l'atome n'est pas modifiée : le noyau passe d'un état excité à un état dit « fondamental ». En général, le noyau excité a été, au préalable, produit par une désintégration α ou β, ou encore par une réaction nucléaire.
Les familles radioactives

Dans la nature ou dans les produits de réactions nucléaires, on rencontre plusieurs familles radioactives : un noyau lourd, en se désintégrant, produit un noyau lui-même radioactif qui en engendre un troisième, et ainsi de suite jusqu'à un noyau stable qui constitue le produit final de la série. Les noyaux ayant des demi-vies bien déterminées, la connaissance de ces familles fournit un outil de datation géochimique.
L'utilisation de la radioactivité

La radioactivité connaît de nombreuses applications scientifiques et techniques. En géochimie isotopique, par exemple, elle permet de dater des roches, par la mesure de l'abondance respective de couples « père-fils », ou des échantillons contenant de la matière organique récente, par la technique du carbone 14 (datation).
Mais la radioactivité présente aussi des dangers : elle peut détruire les molécules biologiques, entraînant chez les êtres vivants des conséquences néfastes voire fatales (anémies, cancers…) ou bénéfiques (traitement des cancers par cobaltothérapie ou curiethérapie, diagnostics). Les normes d'utilisation des corps radioactifs sont draconiennes et la plupart des pays se sont dotés d'un système de surveillance.
Aspects médicaux

Mesure de la radioactivité

L'activité d'une source de rayonnement est mesurée en becquerels (Bq). Cette unité, valable à l'échelle atomique (elle correspond à une désintégration par seconde), n'est pas adaptée à l'évaluation d'un risque pour l'homme. La quantité de rayonnements reçue par un organisme (dose absorbée) se mesure en grays (Gy). Mais l'effet de ces rayonnements sur un organisme dépend aussi de leurs caractéristiques : la notion d'équivalent de dose, mesurée en sieverts (Sv), permet à la fois de prendre en compte ces données quantitatives et qualitatives. Le gray et le sievert ont remplacé des unités plus anciennes comme le rad (100 rads = 1 gray) et le rem (100 rems = 1 sievert).
Les normes de protection contre les rayonnements ont pour but de limiter leurs risques et de les maintenir à un taux comparable à celui que comporte toute activité humaine. Elles doivent tenir compte du niveau de radioactivité naturelle de l'environnement. Ainsi, en France, le rayonnement cosmique (venant du ciel) et tellurique (venant du sol) correspond à une dose de 2,4 millisieverts par an. À titre d'exemple, l'accident de Tchernobyl d'avril 1986 a augmenté cette dose annuelle de 0,07 millisievert pour la population française (source O.N.U.), ce qui est inférieur à la dose reçue lors d'un cliché radiologique. Les directives Euratom du Conseil de l'Union européenne fixent la dose annuelle admissible pour le public à 1 millisievert pour les irradiations d'origine non naturelle (industries nucléaires, hors domaine médical) et à 20 millisieverts pour le personnel exposé dans un cadre professionnel.
Effets des rayonnements

Du fait de leur énergie, les rayonnements radioactifs sont susceptibles d'exercer une action néfaste sur l'organisme. Les rayons alpha et bêta sont peu pénétrants et ne sont dangereux que s'ils sont introduits, par exemple, par ingestion de produits alimentaires contaminés. Les rayons gamma, en revanche, pénètrent profondément et peuvent traverser les organes (irradiation).
Les effets des rayonnements sont de deux types : ceux qui affectent directement l'être vivant et ceux qui atteignent sa descendance. Tous ces effets varient selon la dose reçue, la durée de l'exposition et l'étendue de la région exposée au rayonnement. Les effets de doses importantes sont bien connus quand celles-ci sont reçues en une seule fois par le corps entier. À l'inverse, l'effet de petites doses est plus difficile à évaluer.
Les effets précoces surviennent dans les heures, les jours ou les semaines qui suivent l'exposition à de fortes doses. À partir d'une dose de 0,2 sievert, les premières atteintes des rayonnements portent sur les cellules sanguines, surtout les globules blancs (infections) et les plaquettes (hémorragies). De 1 à 2 sieverts, on observe une radiodermite (rougeur de la peau). De 3 à 5 sieverts apparaissent des troubles digestifs (nausées, vomissements). Pour des doses plus importantes viennent s'ajouter des brûlures étendues et des troubles nerveux (paralysies).
Les effets tardifs ne sont décelables que pour des doses au moins égales à 1 sievert et après un délai moyen de 4 ans pour les leucémies, de 10 ans pour les autres cancers. Si le risque de développer un cancer est accru, la survenue de celui-ci n'est pas inéluctable. Pour des doses plus faibles, comprises entre 0,1 et 1 sievert, les cancers provoqués par des rayonnements sont plus exceptionnels, survenant surtout chez des enfants dont la mère a été irradiée pendant la grossesse. L'autre conséquence de l'irradiation d'un fœtus est le risque de survenue d'une malformation. L'effet de doses inférieures à 0,1 sievert ne s'est pas révélé significatif, comparé à la fréquence naturelle des malformations chez l'homme. Des irradiations plus importantes peuvent amener à proposer une interruption de grossesse, et cela d'autant plus que la grossesse en est à son début. Un autre effet tardif des rayonnements est la survenue d'une cataracte (opacification du cristallin de l'œil) pour des doses locales supérieures à 1 sievert.
L'uranium appauvri, présent dans de nombreux produits chimiques et dans certains obus, est composé de l'isotope 238, le moins radioactif des 3 isotopes qui composent l'uranium naturel. Il pourrait s'accumuler dans les reins. Utilisé pendant le conflit du Kosovo (1999), il a été accusé d'être responsable de l'apparition de cancers ou de leucémies, ce qui n'est pas démontré.
Les effets sur la descendance ont été décrits chez certains animaux (mutations) ; en revanche, aucune modification transmissible des gènes n'a été observée dans la descendance des populations irradiées d'Hiroshima ou de Nagasaki.
Protection contre les rayonnements

Quatre grands principes doivent être observés dans la protection contre la radioactivité : s'éloigner autant que possible de la source radioactive ; réduire le temps de séjour à proximité ; utiliser des écrans de protection (en plomb ou en béton contre les rayonnements gamma) ; s'efforcer d'éviter toute absorption accidentelle. L'utilisation de sources radioactives fait l'objet de mesures légales et réglementaires très strictes.
Pour en savoir plus, voir l'article irradiation.

 

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HENRI BECQUEREL

 

Henri Becquerel

Physicien français (Paris 1852-Le Croisic 1908).
Introduction

Petit-fils, fils et père de physiciens, tous polytechniciens, tous professeurs de physique au Muséum d'histoire naturelle et tous membres de l'Académie des sciences, comme il le fut lui-même, Henri Becquerel est le plus célèbre de cette fameuse lignée, grâce à sa découverte de la radioactivité.
Les Becquerel

Le grand-père d'Henri Becquerel, Antoine César (Châtillon-Coligny, Loiret, 1788-Paris 1878), après avoir participé aux campagnes d'Espagne comme officier du génie, est attiré par l'étude des phénomènes électriques. Il découvre en 1819 la piézo-électricité des cristaux, observe en 1827 l'existence de corps diamagnétiques et imagine, en 1829, la pile impolarisable à deux liquides, qui sera par la suite vulgarisée par l'Anglais John Frederic Daniell.
Son père, Alexandre Edmond (Paris 1820-Paris 1891), s'intéresse d'abord à la phosphorescence. Il étudie les substances sensibles à la lumière, puis se signale par une belle série de travaux consacrés au magnétisme ; il découvre notamment le paramagnétisme de l'oxygène. En 1866, il effectue les premières mesures de température à l'aide de la pile thermoélectrique.
Enfin, son fils Jean (Paris 1878-Pornichet 1953) consacre son activité aux propriétés optiques et magnétiques des cristaux, particulièrement aux très basses températures.
La vie d'Henri Becquerel

Élevé au Muséum d'histoire naturelle, sous l'intelligente direction de son père et de son grand-père, Henri Becquerel entre en 1872 à l'École polytechnique ; il va de là à l'école des ponts et chaussées, et en sort ingénieur en 1877. Dans l'intervalle, il a épousé la fille du physicien Jules Jamin (1818-1886), qui meurt en 1878, le laissant seul avec son fils Jean.
Dès 1875, il signale que l'action d'un champ magnétique permet de souffler l'étincelle électrique, comme le ferait un courant d'air. C'est sans doute cette découverte qui lui fait obtenir à vingt-trois ans les fonctions de répétiteur à l'École polytechnique, où il sera nommé professeur en 1895. En 1892, il occupe la chaire de physique au Muséum d'histoire naturelle. En 1889, il a été élu membre de l'Académie des sciences. En 1890, il s'est remarié avec Mlle Lorieux, fille d'un inspecteur général des mines.
Tout en s'attachant à la préparation et au perfectionnement de ses cours, Becquerel s'adonne à la recherche, pour laquelle il est exceptionnellement doué. On peut mentionner ses travaux sur la polarisation rotatoire magnétique (1876), sur la phosphorescence (1882), sur le spectre infrarouge (1883), sur l'absorption de la lumière par les cristaux (1886).
Mais la découverte des rayons X par l'Allemand Röntgen, en 1895, va le conduire à celle, bien plus importante encore, de la radioactivité.
Découverte de la radioactivité

À la séance de l'Académie des sciences du 20 janvier 1896, Henri Poincaré montre les premières radiographies, que lui a envoyées Röntgen. Becquerel demande aussitôt à son confrère quelle est exactement la région d'émission des rayons X, et Poincaré lui répond que c'est la partie de la paroi de verre frappée par les rayons cathodiques. Becquerel fait alors remarquer que les rayons cathodiques rendent le verre fluorescent, et qu'il faut chercher si certains corps excités par la lumière n'émettent pas des radiations analogues aux rayons X. Il s'attaque aussitôt à ce problème.
Parmi les nombreuses substances phosphorescentes, le choix de Becquerel se porte sur les sels d'uranyle, qui ont déjà été l'objet de nombreux travaux au laboratoire de physique du Muséum, installé dans la vieille maison de Cuvier.
Sur une plaque photographique enveloppée de papier noir, deux lamelles de sulfate double d'uranium et de potassium sont déposées ; entre l'une d'elles et la plaque est placée une pièce d'argent. Croyant naturellement qu'une excitation par la lumière est nécessaire, Becquerel expose le tout au soleil. Après une pose de quelques heures, le développement de la plaque fait apparaître une légère impression figurant les silhouettes des lamelles, ainsi que l'ombre portée par la pièce métallique. Il semble donc avoir trouvé le phénomène cherché. Mais, le 26 février, le ciel est resté couvert, et les châssis sont enfermés dans un tiroir. Le 1er mars, le soleil reparaît. Avant de recommencer ses essais, en expérimentateur scrupuleux, Becquerel a l'idée de vérifier l'état des anciennes plaques ; à son grand étonnement, il les trouve fortement impressionnées, bien que cette fois les sels uraniques n'aient pas été soumis à l'action préalable du soleil, et n'aient par suite pas été en état de phosphorescence.
Seule explication possible : l'uranium émet continuellement, et sans qu'une exposition à la lumière soit nécessaire, un rayonnement pénétrant de nature encore inconnue. C'est ce qu'annonce Henri Becquerel à l'Académie des sciences le lendemain 2 mars 1896, ouvrant ainsi à la science un monde nouveau.
Il établit que l'activité spontanée de l'uranium est une propriété atomique, valable aussi bien pour le métal que pour tous ses composés. Il montre que les « rayons uraniques », tout comme les rayons X, rendent les gaz conducteurs, et utilise l'électroscope pour une étude quantitative. Plus tard, lorsqu'il peut disposer de polonium et de radium, beaucoup plus actifs, que lui prête Pierre Curie, il reconnaît, grâce à l'emploi de champs magnétiques, l'existence des rayons alpha et bêta, et il montre l'analogie de ce dernier rayonnement et du rayonnement cathodique. Les rayons gamma seront mis en évidence, en 1900, par le Français Paul Villard (1860-1934).
En 1903, le prix Nobel de physique est, pour la première fois, décerné à des savants français. Il est partagé entre Henri Becquerel, pour cette découverte, et Pierre et Marie Curie, pour leurs travaux en résultant.
Loin d'avoir été fortuite, cette découverte est due à l'intuition géniale, à la méthode de travail minutieuse et à l'habileté expérimentale de son auteur. Mais on doit aussi reconnaître qu'elle avait été préparée par la continuité des travaux accomplis de père en fils dans le même laboratoire. Comme Henri Becquerel se plaisait à le dire : « La découverte de la radioactivité devait être faite dans le laboratoire du Muséum, et si mon père avait vécu en 1896, c'est lui qui en aurait été l'auteur. »

 

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