Chapitre III. Les débuts d’un chercheur
- Par Michel Pinault
Pages 55 à 64
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- PINAULT, Michel,
- Pinault, Michel.
- Pinault, M.
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Notes
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[1]
F. Joliot à sa mère, 12 et 19 mars 1927, AC.JC.
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[2]
F. Joliot, « Sur une nouvelle méthode d’étude du dépôt électrolytique des radioéléments », CR, 1927, t. 184, p. 1325. Cette note, comme l’ensemble des travaux d’Irène Curie et Frédéric Joliot, est publiée dans les Œuvres scientifiques complètes (OSC-1961), p. 156-158. Les Comptes rendus sont une publication de niveau international, de statut alors identique aux autres revues britanniques ou allemandes.
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[3]
Ernest Rutherford, un Néo-Zélandais installé à l’Université McGill (Montréal), prix Nobel en 1908, a établi, avec F. Soddy, en 1902, la théorie des transformations radioactives : les atomes se désintègrent en émettant des rayonnements complexes. Si le nouvel élément est lui aussi instable, il se désintègre à son tour, donnant ainsi naissance à une famille radioactive. Il a montré, en étudiant le comportement dans un champ magnétique des rayonnements émis dans la radioactivité, qu’ils se composent de « rayons alpha (α) » dont il montre que ce sont des particules chargées positivement, en fait des noyaux d’hélium, et de « rayons bêta (β) », chargés négativement, qui s’avéreront être des électrons. Des « rayons gamma (γ) », très pénétrants, non déviés par un champ magnétique, sont aussi mis en évidence.
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[4]
Biquard-1959, p. 33. On prête à Debierne cette formule : « Il ne nous reste plus qu’à ne rien faire. »
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[5]
Pour l’histoire des découvertes de la radioactivité et de l’instrumentation correspondante, il sera souvent fait usage de l’excellent ouvrage de Pierre Radvanyi et Monique Bordry, La Radioactivité artificielle et son histoire (Radvanyi-Bordry-1984).
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[6]
I. Curie, « Recherches sur les rayons α du polonium… », thèse de doctorat, OSC, p. 55. La préparation d’une source de polonium, radioélément extrait du radium D – un isotope radioactif du plomb – par cristallisations successives puis par électrolyse, se fait dans des petits creusets de quartz de 10 ou 20 cm3, à l’aide de pipettes très fines, elles-mêmes en quartz transparent. La source très concentrée et très active se prépare par dépôt sur un support métallique au moyen d’une pipette. Le curie (Ci), qui sert alors à mesurer l’activité d’une source radioactive, correspond à l’activité d’une source d’1 g de radium. Le millicurie (mCi) était le plus souvent utilisé. Cette unité est aujourd’hui remplacée par le becquerel (Bq) : 1 Ci = 3,7 x 1010Bq.
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[7]
Un champ magnétique dévie les α et les β dans des directions opposées ; les y ne sont pas détournés de leur trajectoire.
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[8]
Hughes-1993 et 1997. En dehors du jeune couple Joliot, la forte participation française compte F. Perrin, P. Auger, M. de Broglie, J. Thibaud, M. Frilley, D. Yovanovitch.
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[9]
Gentner se souvient de cette négociation : « (Marie Curie) me dit de mesurer les rayons X, les rayons gamma avec une chambre à ionisation et un électromètre Hoffmann (…), mais je pensais qu’il était plus facile de faire ce travail avec un compteur Geiger. Elle m’a répondu qu’avec un compteur Geiger on ne sait pas vraiment ce qu’on mesure et qu’elle préférait que je travaille avec une chambre à ionisation. Finalement, en guise de compromis, elle a décidé que je pourrai faire les deux, et comparer les mesures. » (Entretien de C.W. avec W. Gentner, p. 21.) Patrick Blackett met au point, en 1932, une chambre de Wilson à déclenchement automatique par un compteur Geiger-Müller, en coïncidence avec le passage d’une particule.
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[10]
Les « rayons de recul » sont les très courtes distances que parcourent les noyaux lorsqu’ils sont heurtés par des particules. Ceux-ci étant de l’ordre de 1/10 mm, ils sont inobservables à la pression normale dans une chambre à brouillard. La chambre de Wilson que Joliot met alors au point permet d’effectuer des détentes à des pressions voisines de la tension maxima de vapeur d’eau à la température du laboratoire, soit 1 cm de mercure. Les parcours des rayons sont alors environ 76 fois plus longs qu’à la pression atmosphérique. (F. Joliot, OSC-1961, p. 236-238, et TT, p. 24.)
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[11]
Ces travaux conduisent Skobeltzyne à observer des trajectoires qui ne proviennent pas de sa source radioactive. Il visualise ainsi le rayonnement cosmique. Il utilise ensuite sa chambre à brouillard pour photographier les trajectoires groupées de 2, 3 ou 4 « rayons cosmiques », devenant ainsi un des pères fondateurs de ce qui deviendra la physique des hautes énergies. Selon P. Radvanyi, c’est Skobeltzyne qui introduit au Laboratoire Curie le stéréocomparateur de Pulfrich qui permet, avec deux clichés, d’obtenir la vision en relief de la trajectoire dans la chambre de Wilson.
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[12]
Halban-1959.
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[13]
F. Joliot, « La constitution de la matière et la radioactivité artificielle », conférence au Cercle Interallié, 11 janvier 1936.
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[14]
Savel-1959.
Les premiers travaux publiés de Frédéric Joliot datent du mois de mai 1927. Il s’agit d’une note aux Comptes rendus de l’Académie des Sciences. Joliot en fait la dédicace à sa mère. Depuis huit mois qu’il est marié, il a eu le temps de subir, en janvier, une opération délicate de l’appendicite, puis, en mars, de partir avec Irène se reposer pendant plus d’un mois à Porquerolles. Il ne s’est toujours pas remis de son opération et fait de « l’anémie », tandis qu’Irène, elle-même fatiguée et qui a mal aux yeux, commence une grossesse. Le séjour est paisible, partagé entre les excursions et les parties de pêche pour Fred. Il se lie immédiatement avec des pêcheurs qui l’invitent à partager leur bouillabaisse faite « de poissons variés, de petites langoustes, et de pommes de terre » et à revenir pêcher avec eux. Le jour de ses 27 ans, il écrit à sa mère : « Je n’ai pas à me plaindre de la vie pour l’instant. J’ai une mère que j’aime et une femme que j’adore. Je te remercie de m’avoir bien élevé et de m’avoir donné de l’instruction, etc. » Pendant une quinzaine de jours, Marie Curie rejoint les jeunes époux qui font avec elle des excursions. À peine rentrés à Paris, à la mi-avril, Irène fait une pleurésie et elle doit se reposer pendant tout le reste du printemps.
Dans sa note aux Comptes rendus, Joliot présente un dispositif permettant d’étudier le dépôt métallique d’un radioélément, en un temps donné, sur une électrode constituée par la paroi d’une chambre à électrolyse dans laquelle se trouve une solution radioactive très étendu…
Date de mise en ligne : 10/12/2021
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