La Radioactivité et le Nucléaire : une épopée française

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Sommaire

Les pionniers français
Mes comtemporains
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Mes anecdotes :

  1. Labo Curie
  2. Entrée au CEA

 

HISTORIQUE des DÉCOUVREURS et INVENTEURS
En amont, les découvertes et recherches d'autres physiciens "les pionniers". puis dans l'ordre :
 
Jean Perrin
 

 

 

1870 - 1942

Prix Nobel de physique (1926)

Jean Perrin le premier a apporté une contribution importante à la conception atomique et à sa vérification expérimentale, au développement de la recherche scientifique en France (création du C.N.R.S.) et à la diffusion de la science (création du palais de la Découverte). Outre des travaux sur la conduction électrique dans les gaz, sur les rayons X, etc., il est surtout connu pour la démonstration expérimentale de la nature corpusculaire (électronique) des rayons cathodiques (1895) et pour ses recherches sur l’équilibre de sédimentation des solutions colloïdales et sur le mouvement brownien, d’où il en a déduit une valeur très précise, pour l’époque, du nombre d’Avogadro (1908).

    His earliest work was on the nature of cathode rays, and their nature was proved by him to be that of negatively charged particles. He also studied the effect of the action of X-rays on the conductivity of gases. In addition, he worked on fluorescence, the disintegration of radium, and the emission and transmission of sound. The work for which he is best known is the study of colloids and, in particular, the so-called Brownian movement. His results in this field were able to confirm Einstein's theoretical studies in which it was shown that colloidal particles should obey the gas laws, and hence to calculate Avogadro's number N, the number of molecules per grammolecule of a gas. The value thus calculated agreed excellently with other values obtained by entirely different methods in connection with other phenomena, such as that found by him as a result of his study of these dimentation equilibrium in suspensions containing microscopic gamboge 'particles of uniform size. In this way the discontinuity of matter was proved by him beyond doubt: an achievement rewarded with the 1926 Nobel Prize.
   
 
Henri BECQUEREL
 

 

 

1852-1908

 

Découvreur de la radioactivité de l'uranium en 1896

Prix Nobel de Physique en 1903

En 1896, H. Becquerel s'aperçoit qu'un rayonnement est capable d'ioniser l'air, qu'il n'est pas dû au soleil et que son intensité ne diminue pas avec le temps. La voie est alors ouverte à l'ère nucléaire.

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Henri Becquerel French physicist who was the son of physicist Edmond Becquerel, and father of physicist Jean Becquerel. In 1896, while investigating fluorescence in uranium salts, he accidentally discovered radioactivity in uranium-containing pitchblende by noting that the photographic plate upon which the pitchblende had been resting was fogged. Although he initially believed this to be a luminescence effect, his subsequent dissolving of the salt and recrystallization in total darkness showed that the luminescence was not involved. He also discovered that all uranium compounds (not just specific salts) fogged the plates, unlike luminescence which was confined to particular salts. The full impact of Becquerel's discovery was not appreciated, however, until the work of Marie and Pierre Curie, with whom he shared the 1903 Nobel Prize in physics.
Antoine César BECQUEREL

 

 

(1788-1878)

 

 

En passant par Chatillon/Loing (Loiret) le 22 juin 2002, je n'ai pas pu résister au plaisir de prendre la photo du grand père d'Henri.

Une lignée comme il y en a eu beaucoup en France, les Curie, les Brillouin, les de Broglie etc...
Les CURIE : un grand bond en avant

Becquerel écrivit : “Mais comme les nouveaux rayons ont été découverts avec l'uranium, il paraissait a priori improbable que l'activité d'autres corps connus pût être considérablement plus grande, et la recherche sur la généralité du nouveau phénomène paraissait alors moins urgente que l'étude physique de sa nature.”Voilà pourquoi ce ne fut pas Becquerel, mais les Curie qui accomplirent le grand bond en avant : ils étudièrent d'autres éléments et, découvrant d'abord le polonium, puis le radium, mirent au point des sources puissantes qui révolutionnèrent la nouvelle science de la radioactivité. (en y laissant une grande partie de leur santé, voir les photos de Marie).

Pour une prise de connaissance rapide, Voir la chronologie des événements de 1886 à 1995.

Dans l’histoire de la radioactivité, depuis sa découverte et pendant les soixante années qui suivirent, le nom des Curie s’inscrit au premier plan. Les plus éminents représentants de cette famille de savants français ont été Pierre Curie (1859-1906), sa femme Marie Curie née Sklodowska (1867-1934), leur fille Irène (1897-1956) devenue en 1926 la femme de Frédéric Joliot (1900-1958).
 
Marie CURIE
 

 

 

1867 - 1934

Marie Curie

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Prix Nobel de physique en 1903 et prix Nobel de chimie en 1911

Peu après la naissance de sa première fille (Irène), elle demanda l'avis de son mari sur un sujet de thèse et, sur sa suggestion, entreprit l'étude du “nouveau phénomène” découvert par Becquerel. Pour améliorer les mesures, elle utilisa un appareil qui avait été inventé par Pierre Curie. Marie vérifia ce qu'avait trouvé Becquerel, à savoir que l'intensité du rayonnement de l'uranium était proportionnelle à la quantité d'uranium dans le composé, mais indépendante de sa forme chimique : que l'échantillon fût du sel d'uranile, un oxyde ou de l'uranium métallique n'avait aucune importance.

L'émission de rayons était une propriété atomique de l'uranium. (Voir son instrument de mesure)

Elle proposa le terme de radioactivité. La suite de ses travaux, lui permirent de découvrire le polonium, puis une autre propriété atomique, la période.

Au cours de ces recherches, Pierre et Marie Curie découvrent dans la pechblende une deuxième substance fortement radioactive et présente en quantité minime. Elle est entièrement différente de la première. Ses propriétés chimiques sont très voisines de celles du baryum. Ils ne parviennent à la séparer progressivement du chlorure de baryum - en collaboration avec le chimiste Gustave Bémont - que par une succession de cristallisations fractionnées. Ils obtiennent ainsi un produit neuf cents fois plus actif que l’uranium. Le physicien E. Demarcay observe, dans le spectre optique de cette substance une raie nouvelle de plus en plus intense au fur et à mesure que l’activité du chlorure enrichi croît. Pierre et Marie Curie donnent le nom de radium au nouvel élément (19 décembre 1898). Pour pouvoir en déterminer la masse atomique, ils ont besoin de beaucoup plus de matière première. Ils s’adressent alors à l’Académie des Sciences de Vienne pour obtenir l’envoi de cent kilos d’abord - de tonnes par la suite - de résidus de pechblende provenant des mines de St Joachimsthal en Bohème.

Parmi les savants contemporains, c’est probablement elle qui a été, de son vivant, la personnalité la plus célèbre dans toutes les classes sociales de tous les pays du monde. Elle participa à de nombreuses conférences, entre autre, les célèbres réunions de Solvay. Elle reçut une vingtaine de distinctions honorifiques du plus haut niveau et fut nommée membre de nombreuses académies étrangères, docteur honoris causa des plus grandes universités, citoyen d’honneur de plusieurs villes.

Après la guerre, une journaliste américaine Mme Meloney, réussit à gagner la sympathie de Marie Curie et elle lui promit que les femmes américaines lui fourniraient un gros échantillon de Radium. En 1921 elle fit une tournée triomphale aux Etats-Unis et le président Harding lui offrit le radium acheté grâce aux dons des femmes américaines.

Marie Curie consacra de longs efforts à purifier et à peser une quantité d’environ 16 mg de chlorure de radium qui, placée dans une ampoule scellée, devint, en 1911, le premier des étalons de radium, dit "étalon Marie Curie", actuellement conservé à l’Institut du radium de Paris (appelé maintenant Institut Curie). L’unité de radioactivité fut fondée sur le nombre de désintégrations par seconde qui se produit dans une source. Elle a reçu le nom de curie (symbole Ci) et correspond à 3,7 x 10ˆ10 désintégrations par seconde. La radioactivité de 1 g de radium est très voisine de 1 Ci.

Mais les expositions répétées aux rayonnements du radium qu'elle subit depuis des années ont finalement raison de sa santé. Marie Curie décèdera d'une anémie dans un sanatorium de Sancellemoz en 1934.

Sous l'illustre dôme du Panthéon, à Paris, aux côtés de l'écrivain Victor Hugo, de l'homme politique Jean Jaurès ou du résistant Jean Moulin, reposent désormais les cendres de Marie Curie et de son époux, Pierre. Femme de science et de courage, humaniste et tenace, cette chercheuse d'origine polonaise a ouvert, par sa découverte du radium, la voie de la physique nucléaire et de la thérapie du cancer. Des travaux qui lui coûtèrent la vie.
Une belle biographie de Marie en ligne.

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Le laboratoire

C'est dans le laboratoire de l'ESCPI (École Supérieur de Physique et Chimie de la ville de Paris) que les Curies découvrirent une nouvelle substance (fortement radioactive) qu'ils appelèrent le radium. (A noter qu'elle eut plusieurs laboratoires dans la région parisienne, qui nous ont tous donnés beaucoup de travail d'assainissement - Arcueil, Nogent/Marne, Gif/Yvette etc...)

J'ai directement participé à l'étude de l'assainissement, puis du démantèlement de ces laboratoires (Arcueil) dans les années 1977 - 80 (un de mes premiers chantiers STMI). Pendant les mesures préliminaires, nous avions été effarés par la contamination de certains éléments de travail et d'environnement, tels que les rampes d'escalier, les poignées de porte, les chaises, etc. jusqu'à l'arbre dans le jardinet où les Curie devaient s'appuyer pour réfléchir. Tout était contaminé par le radium, sans parler du coffre au sous-sol contenant encore des aiguilles de radium. (Pour l'anecdote, nos équipes intervenaient quelquefois la nuit pour ne pas inquiéter les habitants du voisinage. Nos tenues blanches et les masques n'auraient pas fait très bon effet en pleine ville.)

Marie et Pierre Curie
She was also fortunate in her timing and choice of topic - the study of radioactivity. In 1896 Henri Becquerel had discovered radioactivity in uranium. Marie Curie had reason to believe that there might be a new element in the samples of uranium ore (pitchblende) that Becquerel had handled, but first she needed a place to work and a supply of the ore. It was agreed that she could work in her husband's laboratory. Her first task was to see if substances other than uranium were radioactive. Her method was to place the substance on one of the plates of Pierre's sensitive electrometer to see if it produced an electric current between the plates. In a short time she found that thorium is also radioactive.

Her next discovery was in many ways the most fundamental. She tried to see whether different compounds of uranium or thorium would have differing amounts of radioactivity. Her conclusion was that it made no difference what she mixed the uranium with, whether it was wet or dry, in powder form or solution; the only factor that counted was the amount of uranium present. This meant that radioactivity must be a property of the uranium itself and not of its interaction with something else. Radioactivity had to be an atomic property; it would soon be recognized as an effect of the nucleus.

She immediately began the search for them. By the end of the year she had demonstrated the existence of two new elements, radium and polonium, both of which were highly radioactive. No precautions were taken at this time against the levels of radiation, as their harmful effects were not recognized. (Indeed, her notebooks of this period are still too dangerous to handle.)

Her next aim was to produce some pure radium.

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Bien que très en pointe, la physique française devait comparer ses résultats avec les autres physiciens du siècle. C'est grâce à ces longs échanges de vue que les découvertes et les théories firent de très grands bonds en avant, ainsi qu'aux mathématiciens et physiciens théoriques français et étrangers.
     
 
Pierre CURIE
 

 

 

1859 - 1906

Pierre Curie

Prix Nobel de physique en 1903

Malgré ses travaux sur le magnétisme, il les abandonne pour prêter main forte à Marie jusqu'à sa mort en 1906. Elle s'était lancée dans un travail surhumain pour extraire, du minerai de pechblende, et concentrer le nouveau corps dont elle soupçonnait l'existence.

À cette époque, Pierre Curie avait déjà acquis une haute réputation par ses travaux sur la physique des cristaux et le magnétisme. Son nom reste attaché au point de Curie , température à laquelle les corps ferromagnétiques deviennent paramagnétiques. Il avait épousé, en 1895, Marie Sklodowska, qui, après avoir commencé ses études en Pologne, les avait poursuivies, depuis 1891, à la Sorbonne. Elle avait entrepris des recherches de chimie et devait bientôt avoir à choisir un sujet pour sa thèse de doctorat ès sciences. Elle aborda alors l’étude des rayons uraniques. Les travaux antérieurs de Pierre Curie ne sont pas étrangers à ce choix.

Il a, en effet, découvert la piézo-électricité en 1880, et en a imaginé l’application à la mesure de très faibles quantités d’électricité. Avec son frère Jacques, il a mis au point le matériel nécessaire à cette mesure et à son application aux courants d’ionisation (qui peuvent traverser les gaz soumis à un flux de rayons X ou de rayons uraniques): l’électromètre à quadrants et la chambre d’ionisation. Il a pressenti, en effet, que le rayonnement nouveau devait être analysé et mesuré avec précision si l’on voulait identifier le phénomène qui lui donne naissance.

C’est armé de ce matériel remarquable, qui sera utilisé tel quel pendant cinquante ans, que Marie Curie entreprend ses recherches.

    In 1880 with his brother Jacques he had discovered piezoelectricity. 'Piezo' comes from the Greek for 'to press' and refers to the fact that certain crystals when mechanically deformed will develop opposite charges on opposite faces. The converse will also happen; i.e. an electric charge applied to a crystal will produce a deformation. The brothers used the effect to construct an electrometer to measure small electric currents. Marie Curie later used the instrument to investigate whether radiation from substances other than uranium would cause conductivity in air. Pierre Curie's second major discovery was in the effect of temperature on the magnetic properties of substances, which he was studying for his doctorate. In 1895 he showed that at a certain temperature specific to a substance it will lose its ferromagnetic properties; this critical temperature is now known as the Curie point.

Shortly after this discovery he began to work intensively with his wife on the new phenomenon of radioactivity. Two new elements, radium and polonium, were discovered in 1898. The rays these elements produced were investigated and enormous efforts were made to produce a sample of pure radium.

 

Marie et Irène sa fille, pendant ses études

Avec sa mère, elle fut formée à la recherche scientifique, et l'assista pendant la première guerre mondiale dans le service d'ambulance radiologique.

Pour la suite d'Irène voir plus bas

   

 

Like her mother, Irène Joliot-Curie produced a further generation of scientists. Her daughter, Hélène, married the son of Marie Curie's old companion, Paul Langevin, and, together with her brother, Paul, became a distinguished physicist.

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André-Louis DEBIERNE
 

 

 

1874 - 1949

André Debierne

André-Louis Debierne (né le 14 juillet 1874 à Paris; mort le 31 août 1949 à Paris), était un chimiste français qui a découvert l'élément actinium en 1899.

Elève de l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (9°), André-Louis Debierne a été étudiant de Charles Friedel et fut un ami proche et collaborateur de Pierre Curie.
En 1899, il découvrit l'élément radioactif actinium (Z=89) dans de la pechblende (oxyde d'uranium) dans un laboratoire de l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris.
Il montre en 1905 que l'actinium comme le radium forme de l'hélium lors de sa désintégration, ce qui permettra à Ernest Rutherford de comprendre la radioactivité alpha.
Il isole en 1910 du radium métallique pur avec Marie Curie. Il est chargé des cours de physique générale et thermodynamique à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris, entre 1912 et 1939.
En 1934, après le décès de Marie Curie, il lui succède comme professeur à l'Institut du Radium. (extrait de Wikipedia)

   

André Debierne, seen here in the Curies' laboratory shed, not only helped Marie confirm experimentally that radium was an element, but also remained a devoted friend and colleague over the years.

He was principally a radiochemist; his first triumph came in 1899 with the discovery of a new radioactive element, actinium, which he isolated while working with pitchblende. In 1905 he went on to show that actinium, like radium, formed helium. This was of some significance in helping Ernest Rutherford to appreciate that some radioactive elements decay by emitting an alpha particle (or, as it turned out to be, the nucleus of a helium atom). In 1910, in collaboration with Marie Curie, he isolated pure metallic radium.

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Paul Langevin
 

 

 

1872 - 1946

Paul Langevin

Il était un brillant physicien qui exerça une grande influence sur la science française. Ses réalisations majeures étaient théoriques. Son enseignement en imposait beaucoup par la clarté de sa pensée et ses dons de démonstration. Il était l'ami des Curie.

Il donna une analyse des propriétés magnétiques des matériaux. Il travailla à la détection des sous-marins et développa les oscillateurs à quartz.

Langevin travailla beaucoup sur les conséquences de la relativité du temps, c'est le fameux "paradoxe des jumeaux" ou "paradoxe du voyageur de Langevin".

Il est reçu à l'Académie des Sciences en 1934.

 
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Langevin par Picasso
French physicist who studied at École de Physique et Chimie (1888-1892), then at École Normale Supérieure (1893-1896), and lastly at the Cavendish Laboratory in Cambridge under J. J. Thomson (1897-1898). He obtained his Ph.D. under Pierre Curie (1898-1902). He became professor of physics at College de France in 1909, director of the École de Physique et Chimie in 1926, and was elected to the Académie des sciences in 1934. Langevin studied paramagnetism and deduced a formula correlating paramagnetism with absolute temperature and predicting the occurrence of paramagnetic saturation. He also studied the properties of ionized gases and Brownian motion in gases.

During World War I, he worked on the application of ultrasonic vibrations to detect of submarines (which culminated in the development of "sonar " in World War II). Langevin was also very active in spreading relativity theory in France.

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Paul Villard
 

 

 

1860 - 1934

Paul Villard
Paul, Ulrich Villard, né à Saint-Germain-au-Mont-d'Or le 28 septembre 1860 et mort à Bayonne le 13 janvier 1934, est un physicien et chimiste français.

En 1900, il découvre un rayonnement provenant du radium, insensible au champ électromagnétique. C'est le rayonnement gamma, dénommé ainsi par Ernest Rutherford. Il est élu membre de l'Académie des sciences en 1908.

    Paul Villard, a French physicist working in Paris at the same time as Marie and Pierre Curie, is credited with discovering gamma rays.

Paul Villard's main interest was in chemistry, which guided him into his studies of cathode rays, x rays, and "radium rays." His experiments in radioactivity led to the unexpected discovery of gamma rays in 1900. Villard recognized them as being different from x rays because the gamma rays had a much greater penetrating depth. He had discovered they were emitted from radioactive substances and were not affected by electric or magnetic fields. These came to be called gamma rays by another scientist, Ernest Rutherford. It wasn't until 1914 that Rutherford showed that they were a form of electromagnetic (EM) like light only with a much shorter wavelength than x rays.

Now we know that gamma rays are a form of EM radiation similar to x rays. Gamma rays tend to have a higher energy and a shorter wavelength than x rays do. However, the dividing line between these two forms of radiation is not clearly defined. Scientists typically apply the term gamma ray to EM radiation with energies above several hundred thousand electron volts. One electron volt is the amount of energy gained by an electron as it moves freely between two points with a potential difference of 1 volt. What I like to try to think of is that an unstable nucleus or nuclear process (like annihilation, isometric transitions, etc.) gives off gamma rays, and x rays are involved in energy transformation of electrons.

Uranium and other radioactive elements emit alpha particles or beta particles from their nuclei when they transform into new elements. An instant later, these nuclei may give off gamma rays.

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Eugène Demarcay
 

 

 

1852 - 1904

Eugène Demarcay

Début décembre 1898 Eugène Demarcay met en évidence dans le spectre d'arc du chlorure de baryum radifère une raie "qui ne semble due à aucun élément connu", d'intensité très faible devant celles du baryum, mais qui augmente avec la radioactivité. Des essais pour déterminer le poids atomique du radium donnent cependant des résultats non significatifs. Toutefois les preuves accumulées sont jugées suffisantes par Pierre Curie et Marie pour annoncer la découverte du radium dans un note à l'Académie le 26 décembre dont Bémont est coauteur. Le titre est "Sur une nouvelle substance, fortement radioactive, contenue dans la pechblende". Les expériences décisives avaient duré 6 semaines.

Il découvre l'europium en 1901.

   

The knowledge of europium first came about in 1890. Scientist Lecoq de Boisbaudran was studying the spark spectral lines of samarium and gadolinium when he noticed that not all of these lines belonged to the two elements. He then predicted the existence of an element similar to europium. However, the discovery of europium is credited to French scientist Eugene Demarcay. Demarcay stumbled upon europium while working in his laboratory in France in 1901. While separating the rare earth ore of monazite, Demarcay found a nearly pure form of the element. Demarcay also spectroscopically proved the existance of radium. However the purest form of europium was not found until many years later while creating the element synthetically. Demarcay decided to name the element after the New Latin word Europa, which of coarse means Europe.

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Georges Urbain
 

 

 

1872 - 1938

Georges Urbain
En 1907 Georges Urbain décrivit un procédé par lequel l'ytterbium de Marignac pouvait être séparé en deux éléments, l'ytterbium et le lutétium. Ces éléments étaient semblables à l'aldebaranium et au cassiopeium indépendamment découverts par von Welsbach sensiblement à la même époque. On lui attribue parfois, du moins en France, la découverte du celtium appelé par la suite hafnium.

Son "Introduction à la Chimie des Complexes", écrite avec A. Sénéchal, le conduit à proposer une unification des théories des liaisons chimiques particulières aux deux disciplines. Cette "théorie coordinative" se révèle extrêmement féconde. G. Urbain généralise également la théorie de l'homéomérie, qui s'applique à ces corps de propriétés physico-chimiques très voisines, mais de compositions chimiques différentes.

"Chimiste éminent, sculpteur, peintre et musicien de talent, professeur et écrivain admirable", G. Urbain a dominé la Chimie de son époque. Le charme de cet homme grand, élégant, au regard bleu, résidait dans son intelligence très vive, toujours en action, dans sa voix chaude, bien qu'un peu assourdie, dans sa parole aisée, éloquente et simple. En 1908, il est Professeur de Chimie Minérale à la Sorbonne. Elu Membre de l'Académie des Sciences en 1921, il devient Professeur de Chimie Générale en 1928 et prend, cette même année, la Direction de l'Institut de Chimie de Paris. Il est, de plus, co-directeur pour la Chimie de l'Institut Rockfeller de Physico-chimie biologique, rue Pierre et Marie Curie, à Paris, où il côtoie quotidiennement J. Perrin, Directeur de la Physique et A. Mayer, Directeur de la Biologie.

    In 1907, Georges Urbain described a process by which Marignac's ytterbium (1879) could be separated into the two elements, ytterbium (neoytterbium) and lutetium. These elements were identical with "aldebaranium" and "cassiopeium", independently discovered by von Welsbach at about the same time.

While some scientists believed that these inconsistent results were caused by poor procedures or faulty equipment, Georges Urbain, a French chemist.. Urbain was eventually credited with the discovery of the elements and won the right to name them, although chemists later changed the name neoytterbium back to ytterbium and changed the spelling of lutecium to lutetium. Today, lutetium is primarily obtained through an ion exchange process from monazite sand ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), a material rich in rare earth elements.

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Mes contemporains
 
Léon Brillouin
 

 

 

1889 - 1969

Léon Brillouin
Léon Brillouin et la théorie de l'information, histoire d'une relecture de la physique.

Il est l’inventeur des amplificateurs à résistance. Aux côtés de Louis de Broglie, Brillouin a joué un rôle important dans l’introduction en France de la mécanique quantique.

Brillouin synthétisait en avril 1926 dans le célèbre Journal de Physique près de dix articles publiés par des physiciens étrangers comme Heisenberg, Born ou Jordan. De plus il fait partie des quatre français invités au cinquième congrès Solvay, en 1927, qui marque la naissance officielle de la mécanique quantique (en même temps que Marie Curie, Paul Langevin et Louis de Broglie)

    French-American physicist and son of Marcel Brillouin (1854-1948) and Charlotte Mascart, who was herself the daughter of E. Mascart (1837-1908), a well-known French physicist of the 19th century. Léon Brillouin was educated at the École Normale Supérieure (1908-1912), as was his father before him. He was professor at the Sorbonne (1928), and subsequently professor at the College de France (1932-1949), again following his father's footsteps.

During the war, Léon Brillouin emigrated to the United States, where he became a professor at the University of Wisconsin (1941) and Harvard (1946). He became an American citizen in 1949, was appointed director of Electronic Education at IBM (1948-53), and was elected a member of the National Academy of Sciences in 1953. From 1953 to his death in 1969, he was a professor at Columbia University in New York City.

Léon Brillouin specialized in quantum mechanics, and developed the BWK method of approximating solutions to the Schrödinger equation in 1926. He discovered the famous "Brillouin zones " of solid state physics, which are named in his honor. During his career, he authored more than 200 papers (his biography lists 212 of them) and about 15 books.

   
 
Irène Joliot-Curie
 

 

 

1897 - 1956

Irène Joliot-Curie

Prix Nobel de Physique en 1935.

Irène se marie avec Frédéric Joliot et prend le nom de Joliot-Curie. Leurs travaux sur l'action des neutrons sur différents éléments sera décisif dans la découverte de la fission de l'uranium.

En 1932, mettant en évidence l’émission de protons par des éléments soumis à l’action de particules alpha, Irène et Frédéric Joliot-Curie firent un pas important vers la découverte expérimentale du neutron dont l’existence, prévue théoriquement, fut établie par sir James Chadwick.

En 1934, disposant de sources de polonium extrêmement intenses dans le laboratoire de Marie Curie, Irène et Frédéric Joliot-Curie réussirent à provoquer à leur tour des transmutations dont les éléments résultants sont radioactifs. Cette découverte de la radioactivité artificielle, récompensée par le prix Nobel de chimie, en 1935, ouvrit la voie à la création de plusieurs centaines d’isotopes radioactifs de tous les éléments connus.

Dans cette voie, Irène et Frédéric Joliot-Curie poursuivirent une brillante carrière. Frédéric Joliot-Curie fut nommé, en 1937, professeur au Collège de France. Avec Irène Joliot-Curie, qui travaillait toujours dans le laboratoire de l’Institut du radium, dirigé par André Debierne depuis 1934, puis par elle-même, elle apporta une importante contribution à l’étude de la fission, découverte, en 1938, par Otto Hahn et Fritz Strassmann, et sut prévoir la possibilité de réactions en chaîne. Elle rencontra à plusieurs reprises Albert Einstein.

    In 1926 Irène Curie married Frédéric Joliot and took the name Joliot-Curie. As in so many other things she followed her mother in being awarded the Nobel Prize for distinguished work done in collaboration with her husband. Thus in 1935 the Joliot-Curies won the chemistry prize for their discovery in 1934 of artificial radioactivity.

In 1938 her research on the action of neutrons on the heavy elements, was an important step in the discovery of uranium fission. Appointed lecturer in 1932, she became Professor in the Faculty of Science in Paris in 1937, and afterwards Director of the Radium Institute in 1946. Being a Commissioner for Atomic Energy for six years, Irène took part in its creation and in the construction of the first French atomic pile (1948). She was concerned in the inauguration of the large centre for nuclear physics at Orsay for which she worked out the plans. This centre was equipped with a synchro-cyclotron of 160 MeV, and its construction was continued after her death by F. Joliot. She took a keen interest in the social and intellectual advancement of women; she was a member of the Comité National de l'Union des Femmes Françaises and of the World Peace Council

Like her mother, Irène Joliot-Curie produced a further generation of scientists. Her daughter, Hélène, married the son of Marie Curie's old companion, Paul Langevin, and, together with her brother, Paul, became a distinguished physicist.

Le noyau atomique fut découvert autour de 1911 grâce, entre autres, à Rutherford, Geiger et Marsden. La connaissance progresse à une vitesse prodigieuse : en 1932, James Chadwick découvre le neutron, tandis qu'Irène et Frédéric Joliot-Curie, l'ayant observé, ne l'avaient pas reconnu comme une nouvelle particule. Plus tard, apprenant que le prix Nobel a été décerné à Chadwick pour la découverte du neutron, Rutherford dira, selon Emilio Segré: “Pour le neutron, c'est Chadwick tout seul. Les Joliot-Curie sont tellement brillants qu'ils le mériteront vite pour quelque chose d'autre!”.
   
 
Frédéric Joliot-Curie
 

 

 

1900 - 1958

Frédéric Joliot-Curie

Avec Irène dans leur laboratoire

autre photo d'Irène et Frédéric


Frédéric et Irène furent les premiers à montrer que l'humanité pouvait fabriquer de façon controlée des noyaux atomiques radioactifs. En bombardant avec des particules alpha (noyaux d'Helium) une feuille d'aluminium, ils fabriquèrent du phosphore radioactif, un isotope du phosphore stable qui n'avait jamais été observé dans la nature. Ils le démontrèrent en isolant chimiquement le phosphore produit avant qu'il ne se désintègre en silicium par radioactivité. La création d'un élément radioactif, n'existant pas à l'état naturel, est ce que l'on appelle la création de radioactivité artificielle. Le 15 janvier 1934, les comptes-rendus de l'Académie des sciences publient leur travail sur la découverte de la radioactivité artificielle. L'adjectif “artificiel” ne plaisait pas aux Joliot-Curie qui insistaient toujours pour dire que la radioactivité qu'ils avaient obtenue était identique à la radioactivité naturelle et que, seule, la production des isotopes radioactifs était artificielle.
Un peu plus d'un an après la mort de Marie Curie, en décembre 1935, le jeune couple fut lauréat du prix Nobel, la même année que James Chadwick, pour la synthèse de nouveaux éléments radioactifs.
En 1938, certains physiciens commencent à percevoir les possibilités de l'énergie nucléaire (injustement baptisée énergie atomique). Hahn et Strassmann, deux physiciens allemands, montrent que le noyau d'uranium fissionne. Quelques mois plus tard, Joliot-Curie et ses collègues Halban et Kowarski détectent l'émmission de neutrons lorsqu'un noyau d'uranium fissionne. Frédéric Joliot-Curie prévoit même déjà les énormes ressources énergetiques que cela pourrait apporter à l'humanité. Des brevets déposés par Frédéric Joliot-Curie, avec Hans Halban, Lew Kowarsky et Francis Perrin, établirent, dès 1939, les conditions de fonctionnement et de régulation d’un réacteur à uranium tel qu’il sera réalisé, en 1942, par Enrico Fermi. Ayant prévu l’utilisation de l’eau lourde comme ralentisseur des neutrons, F. Joliot-Curie en constitua un stock, qu’il fit transporter clandestinement en Angleterre, en 1940 (mais c'est une longue histoire). La bataille de l’eau lourde est un épisode célèbre de la lutte engagée, pendant la guerre de 1939-1945, pour l’utilisation de l’énergie nucléaire.

En 1945, Frédéric Joliot-Curie devint directeur général du Centre National de la Recherche Scientifique, puis Commissaire à l’Energie Atomique, avant de prendre en charge, en 1956, à la mort d’Irène Joliot-Curie, la direction de l’Institut du radium et la chaire de radioactivité à la Sorbonne.
La République Française, en la personne de Jacques Chirac a célébré le 50ème anniversaire du CEA.

Toute sa vie, il ne cessera de lutter pour que seules les applications pacifiques de l'énergie nucléaire soient utilisées. En 1948, grâce à la volonté et à l'énergie de Joliot, la première pile nucléaire francaise, nommée Zoé, démarre (Fort de Chatillon devenu le Centre de Fontenay-aux-Roses). Elle s'est arrêtée en 1976, devenue depuis un musée retraçant l'histoire du nucléaire depuis Pierre et Marie Curie.

 
Irène et Frédéric Joliot-Curie
In 1931 they began research that was to win them the Nobel Prize for chemistry in 1935 for their fundamental discovery of artificial radioactivity (1934). His description of the crucial experiment is as follows: "We bombarded aluminum with alpha rays [the heavy nucleus of a helium atom, made of two protons and two neutrons] ... then after a certain period of irradiation, we removed the source of alpha rays. We now observed that the sheet of aluminum continued to emit positive electrons over a period of several minutes." What had happened was that the stable aluminum atom had absorbed an alpha-particle and transmuted into an (until then) unknown isotope of silicon, which was radioactive with a half-life of about 3.5 minutes. The significance of this was that it produced the first clear chemical evidence for transmutation and opened the door to a virtually new discipline. Soon large numbers of radioisotopes were created, and they became an indispensable tool in various branches of science. Dramatic confirmation of the Joliot-Curies' discovery was provided when Frédéric realized that the cyclotron at the laboratory of Ernest Lawrence in California would have been producing artificial elements unwittingly. He cabled them to switch off their cyclotron and listen. To their surprise the Geiger counter continued clicking away, registering for the first time the radioactivity of nitrogen-13.
"Ne blâmons pas les inventeurs des allumettes quand les pyromanes ne savent pas s'en servir. "
La radioactivité et les rayons X servent aujourd'hui en médecine, en biologie, à la production d'énergie, en archéologie, en géologie, dans la restauration d'oeuvres d'art, pour la conservation des aliments, etc... Et nous pouvons espérer que de nouvelles possibilités d'applications bénéfiques verront le jour à l'avenir. Cela est vrai à la seule condition que scientifiques et responsables soient capables de garder sagesse dans la science et dans l'utilisation de ses découvertes.
(j'ai oublié qui a dit cela, mais je suis d'accord à 100 %).
   
 
Émile Henriot
 
1885- 1961
Émile Henriot (né le 2 juillet 1885 et décédé le 1er février 1961 en Belgique) est un chimiste français renommé pour avoir démontré la radioactivité du potassium et du rubidium dans leur état naturel.

En 1912, il obtient son doctorat en physique à la Sorbonne, sous l'égide de Marie Curie.

Il a enquêté sur les méthodes pour générer des vitesses angulaires extrêmement élevées, et a constaté que, convenablement positionnés, des jets d'air pouvaient être utilisés pour atteindre de très grandes vitesses. Cette technique fut utilisée par la suite pour construire des ultracentrifugeuses.

Henriot a été un pionnier dans l'étude du microscope électronique. Il a également étudié la biréfringence et les vibrations moléculaires.

Il est nommé correspondant de l'Académie des sciences le 24 mars 1947 dans le département de physique générale.

 
Pierre Auger
 

 

 

1899 - 1993

Pierre Auger

En 1923, à peine diplômé de l'École normale supérieure, il découvre l'effet auquel son nom restera attaché (voir ci-dessous). Après avoir soutenu sa thèse de doctorat (1926), il entre dans le laboratoire de Jean Perrin, où il se consacre à l'étude du rayonnement électronique secondaire des rayons X et découvre un phénomène particulier, connu sous le nom de «gerbes d'Auger» (rayonnements cosmiques dus à l'impact de radiations de haute énergie sur les atomes de la basse atmosphère). Nommé professeur à la Sorbonne (1937), il participe à la création du Palais de la Découverte. Il préside à la création du Commissariat à l'énergie atomique, du Centre européen d'études nucléaires de Genève, du Centre national d'études spatiales qu'il présidera jusqu'en 1963, avant de diriger l'Organisation européenne pour la recherche spatiale. Membre de l'Académie des sciences (1977).
L'effet Auger
L'effet électronique mis en évidence par Pierre Auger en 1926 est un processus d'«autoionisation» des atomes. Dans un atome, les électrons (de charge négative) sont attirés par le noyau (de charge positive) et gravitent autour de lui, à la manière de satellites autour de la Terre. Mais, contrairement aux satellites que l'on peut placer sur une orbite d'altitude quelconque, la distance d'un électron au noyau ainsi que son énergie ne peuvent prendre que des valeurs bien déterminées: elles sont quantifiées. De plus, pour chaque valeur de l'énergie, il existe un nombre limité de places. On appelle «couche» l'ensemble des électrons qui ont la même énergie, les couches les plus proches du noyau étant dites «profondes».

Il existe maintenant des programmes scientifiques qui portent son nom, entre autre : un observatoire avec des programmes multidisciplinaires.

    In his excellent paper, Louis LePrince Ringuet, citing a remark of Powell's at the Conference of Bagneres-de-Bigorre in 1953, declared that from that date on, particle accelerators took the plave of cosmic rays, which more or less faded into the background. And yet, even today accelerators have not caught up with cosmic rays. For in 1938, I showed the presence in primary cosmic rays of particles of a million Gigavolts - a million times more energetic than accelerators of that day could produce. Even now, when accelerators have far surpassed the Gigavolt mark, they still have not attained the energy of 10^20 eV, the highest observed energy for cosmic rays. Thus, cosmic rays have not been dethroned as far as energy goes, and the study of cosmic rays has a bright future, if only to learn where these particles come from and how they are accelerated. You know that Fermi made a very interesting proposal that particles are progressively accelerated by bouncing off moving magnetic fields, gaining a little energy each time. In this way, given a certain number of "kicks", one could perhaps account for particles of 10^18-10^20 eV. As yet, however, we have no good theory to explain the production of the very high energy particles that make the air showers that my students and I discovered in 1938 at Jean Perrin's laboratory on a ridge of the Jungfrau." Pierre Auger, Journal de Physique
   
 
Francis Perrin
 

 

 

1901 - 1992

Francis Perrin

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Fils de Jean Perrin, en 1928, il soutient une première thèse sur le mouvement brownien, suivie d’une deuxième, en 1929, sur la fluorescence.

L’essentiel de son œuvre scientifique se situe entre 1922 et 1940. Parallèlement à l’optique moléculaire, il travaille sur la physique corpusculaire et participe très activement au développement de la physique nucléaire.

Il est nommé Haut-commissaire du CEA en 1951, poste qu’il détient jusqu’à 1970. Il joue un rôle déterminant à la création du CERN. Il défend avec constance la nécessité pour le CEA de poursuivre une activité importante de recherche fondamentale très diversifiée, dans les domaines de la chimie, de la physique et de la biologie.

A côté de ses travaux scientifiques et de ses fonctions officielles, il prend position face aux grands problèmes de la société. Impliqué dans le front populaire, il devient, pendant la guerre, membre de l’Assemblée Consultative à Alger, puis à Paris (1943-1945). Plus tard, il plaide pour l’utilisation pacifique de l’énergie atomique. Son action s’inscrit dans la lignée des scientifiques humanistes.

    D’après le livre " Ecrits de Francis Perrin ", rassemblés par Jean Pierre Baton et Monique Neveu, Editions CEA, 1998
Entré le 2 janvier 1968 au CEA, j'ai donc travaillé 2 ans sous son autorité au Centre d'Etudes Nucléaires de Saclay..
   
 
Marguerite Perey
 

 

 

1909 - 1975

Marguerite Perey
C'est Marguerite Perey qui a découvert le francium, le numéro 87 dans le tableau périodique. Cette physicienne et chimiste française trouve un emploi auprès de l'équipe de Marie Curie avec qui elle développa une belle complicité. Marie Curie fit d'elle sa préparatrice particulière. En 1949, Marguerite Perey a obtenu la chaire, c'est-à-dire un poste de professeur, de chimie nucléaire de l'Université de Strasbourg, où elle a alors créé un laboratoire en partie à l'origine du Centre de recherches nucléaires de Strasbourg-Cronenbourg (C.N.R.S.).

Mendeleïev avait prédit que le numéro 87 serait identifié vers les années 1870 et il l'appelait déjà ékacésium ou dvirudidium. L'ékacésium, qu'on appellera bientôt le francium, est l'élément le plus instable des 102 premiers, et plusieurs chercheurs y ont travaillé, sans pourtant réussir à l'isoler. Les chimistes ont étudié deux sources possibles: le minerai contenant le césium, car au départ, ils croyaient que l'ékacésium était stable, et la deuxième source a consisté en l'étude des chaînes radioactives naturelles. L'ékacésium pouvait être lié à l'élément 89, l'actinium, car un isotope naturel avait été découvert par André Debierne en 1899. Puis en 1929, Marguerite Perey se voit confier un important travail, celui de préparer des sources concentrées de cet isotope. Elle travaillait toujours sous les ordres de Marie Curie, mais lorsque celle-ci fut décédée, elle a continué son travail sous la supervision d'André Debierne et d'Irène Joliot-Curie qui lui ont demandé de concocter une source très pure d'actinium 227. En continuant ses recherches, elle découvrit une «anomalie dans l'évolution de l'activité de l'actinium» : c'était un nouveau corps, l'ékacésium, nommé de césium (Cs) et de eka pour actinium. Le nom qu'on lui connaît aujourd'hui, le francium (Fr), vient de «France», car Marguerite Perey voulait honorer son pays.

    Discovered and isolated element 87, and studied its properties. She named it francium.
Elected correspondante of the Académie des Sciences (Paris) 1962. First woman to be elected to the Académie since its founding in 1666.
1929-34 Personal assistant (preparateur) to Marie Curie, Institut du Radium.

1934-46 Radiochemist, Institut du Radium. 1946-49 Maitre de Recherches, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Radium.1949- Professeur titulaire de la Chaire de Chimie Nucleaire, Universite de Strasbourg.

   
     
 
à suivre
 
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