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Dossier - Radioactivité : les pionniers
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Ce deuxième dossier traite des pionniers, d'abord les découvreurs de la radioactivité, Becquerel et les Curie, puis de l'immense engouement qu'elle a connu pendant près d'un demi-siècle avant que les dangers qu'elle comporte ne deviennent de plus en plus inquiétants, et enfin des pionniers de la radiothérapie qui ont peu à peu fait de la radioactivité une arme de plus en plus efficace contre certains cancers.

  
DossiersRadioactivité : les pionniers
 

Mais les premières applications de la radioactivité furent médicales. Et ludiques ! Les rayons X avaient provoqué un immense engouement et un émerveillement populaire. La radioactivité possédait la même aura mystérieuse, et le radium la symbolisait plus que tout. Il fut l'objet d'un véritable emballement qui persista pendant des décennies. La « Petite boutique du radium » expose au musée Curie, à Paris, tout un éventail d'applications des plus farfelues aux plus sérieuses, des plus inoffensives aux plus dangereuses.

La Petite boutique du radium au musée Curie à Paris

Ce radium qui brillait dans l'obscurité était d'ailleurs si impressionnant que la célèbre photographie qui le montrait servit au timbre émis en 1967 pour le centenaire de la naissance de Marie Curie.

Photo prise à la seule lueur du radium. La lumière ne vient pas directement du radium mais des molécules d’air excitées par son rayonnement. ©ACJC
Timbre en l’honneur de Marie Curie émis en 1967 pour le centenaire de sa naissance

En dehors des Curie, personne ne disposait alors d'assez de radium pour admirer ce spectacle, mais un jouet scientifique fit fureur à la Belle Époque, le spinthariscope de Crookes. Ayant découvert que le sulfure de zinc scintillait sous le choc des rayons alpha, il eut l'idée de mettre une très petite quantité de radium à proximité d'un écran de sulfure de zinc, à l'intérieur d'un tube fermé par une lentille grossissante permettant d'observer les scintillations.

Spinthariscope de 1910 (modèle de Crookes) au radium, spinthariscope moderne à l’uranium © Th.W. Gray

Ce n'était pas seulement un jouet : un écran de sulfure de zinc soumis à un rayonnement intense paraît uniformément éclairé, mais quand l'intensité diminue, il se met à ressembler à une « mer lumineuse turbulente », puis à une intensité encore plus faible, l'écran scintille sans cesse en allumant des éclairs de façon apparemment aléatoire. Chacun de ces minuscules éclairs correspond à la transmutation d'un seul atome de radium : on voit donc littéralement et le caractère atomique de la matière et le caractère aléatoire du monde quantique ! Cela dit, c'était aussi un jouet :

Spinthariscope jouet de 1947, et sa publicité

Poésie, théâtre et littérature s'emparèrent également du sujet. Si H.G. Wells annonça l'énergie nucléaire en 1914 dans The world set free, dès 1908 Anatole France évoqua dans L'île des pingouins une bombe à base de radium (ou plutôt de radon). En 1936, Céline imagina dans Mort à crédit un héros passionné par l'agriculture "radiotellurique". Paul d'Ivoi, grand auteur de romans populaires, écrivit La course au radium et Le roi du radium (réédité sous le titre Le radium qui tue) qui évoque le laboratoire des Curie et les expériences de Crookes sur le spiritisme.

Les romans d’aventures de Paul d’Ivoi ont toujours des lecteurs

Et le radium est bien sûr demeuré présent dans les bandes dessinées, jusqu’à nos jours :

On ne cherchera pas ici d’exactitude scientifique, le radium n’émettant pas de rayons X, et les rayons X n’étant pas visibles à l’œil nu.

Une partie de la fascination provoquée par le radium venait de son prix exorbitant. Dans les premiers temps, il n'était extrait que des mines de Joachimstahl en Bohême, à raison d'un gramme pour 5 à 10 tonnes de résidu de pechblende, au terme d'une longue suite d'opérations chimiques et physiques. Un industriel, Armet de Lisle, ouvrit en 1904 à Nogent-sur-Marne, avec l'aide des Curie, la première usine au monde d'extraction du radium (extrayant aussi de l'uranium, du thorium, de l'actinium, et du polonium, puisque ces éléments sont toujours présents ensemble). L'usine fonctionna jusqu'en 1928 (l'école primaire Marie Curie occupa les lieux, quelque peu contaminés, de 1968 à 1998). 

Les tarifs de l’usine d’Armet de Lisle ©ACJC

On estime qu'il y avait environ 4 g de radium disponibles dans le monde en 1904 (dont 1.5 en France, 1 en Allemagne, 0.5 en Grande-Bretagne et 0.5 aux États-Unis). L'embargo instauré par le gouvernement austro-hongrois déclencha la recherche d'autres gisements dans le monde. Le minerai de carnotite du Colorado permit à la Standard Chemical Co. de Pittsburgh de produire 200 g de radium en une douzaine d'années, de 1913 à 1926, la moitié à usage médical, l'autre à usage industriel (en particulier des peintures phosphorescentes pour les cadrans de montre). Le prix était alors de l'ordre de 100 000 $ (de l'époque, soit à peu près 1 M €) le gramme. C'est d'ailleurs une collecte effectuée auprès des femmes américaines qui permit d'offrir en 1921 un gramme de radium à Marie Curie. 

Cristallisation fractionnée pour séparer radium et baryum à l’usine de la Standard Chemical

À la suite de la découverte en 1915 de la mine de Shinkolobwe, dans ce qui était alors le Congo Belge, l'Union Minière du Haut Katanga ouvrit en 1922 une usine près d'Anvers qui produisit de 50 à 100 g de radium par an (selon les besoins des clients), le prix diminuant de 75 000 à 25 000$ le gramme. En 1930 s'ouvrit l'Eldorado Gold Mine, à Port Hope au Canada, et les Canadiens montèrent un cartel avec les Belges (60% du marché pour les Belges, 40% pour les Canadiens). On estime qu'au total, 1 500 g de radium furent produits dans le monde jusqu'en 1940 (mais presque plus rien par la suite), dont le tiers se trouvait alors en Europe.

La mine de Joachimsthal (Jachimov en tchèque) a continué à extraire du radium (à raison de 3 g par an) et surtout à livrer de l'uranium (à l'Allemagne après l'annexion des Sudètes en 1938, puis à l'URSS après 1945). C'est aujourd'hui une station thermale réputée. En effet, les sources thermales vantèrent dès le début du XX° siècle la radioactivité naturelle de leurs eaux : à Vichy, Plombières et dans bien d'autres stations, l'eau jaillit légèrement radioactive, et comme la radioactivité apparaissait alors comme une source de vie, elles axèrent leur « réclame » sur cette particularité. Et comme l'effet bénéfique semblait diminuer avec le transport (ce qui était attribué à la courte période de 92 h du radon), on vendit aussi de nombreuses « fontaines au radium » pour irradier chez soi l'eau des boissons, ou même des bains.

Buvard publicitaire vantant la radioactivité des eaux de Plombières (Musée Curie, Paris)
Fontaine au radium, pour irradier l’eau de boisson (Musée Curie, Paris)

Comme il n'est pas exclu qu'une (faible !) dose de radioactivité puisse être bénéfique pour l'organisme (théorie de l'hormesis), Jachymov prise toujours très haut son radon.

Dépliant publicitaire contemporain vantant le radon des eaux de Jachymov

Les bienfaits supposés du radium, et plus généralement de la radioactivité, ne pouvaient pas échapper à l'industrie pharmaceutique, et l'on vit apparaître quantité de produits « à base de radium », pour soigner aussi bien la bronchite voire la tuberculose (Tubéradine), que les troubles digestifs (Digéraline), l'anémie ou la fatigue (Vigoradine, Radiovie). On en fit des poudres et des crèmes de beauté, des savons, dentifrices, shampooings, des boissons tonifiantes et rajeunissantes. On fabriqua des compresses Radiumcure, une laine Oradium pour la layette des bébés (en raison de ses « extraordinaires effets de stimulation organique d'excitation cellulaire transmis par le radium »), des oreillers pour un sommeil réparateur. Les animaux n'étaient pas oubliés : le Provaradior était un aliment pour bétail, « Le Radia, appât radioactif, attire les poissons et écrevisses comme l'aimant attire le fer. » Les plantes n'étaient pas négligées non plus, et l'on vendait des engrais radioactifs pour stimuler leur croissance.

Le radium était si merveilleux qu'il pouvait à la fois faire repousser les cheveux (avec la lotion capillaire au radium du Dr. Rezall) et débarrasser des poils superflus et des maladies cutanées. À vrai dire, il était nettement plus efficace dans ce second rôle, mais non sans danger. En 1932, un certain docteur Alfred Curie déposa à Paris la marque Tho-Radia (thorium-radium) et commercialisa toute une gamme de produits de beauté, préparés par le pharmacien Alexis Moussali (qui avait auparavant commercialisé les Laboradium, Microradium, Radiobust, Radiofluide, Radioskin, RadiumCure, et Radiviril). Le Dr Alfred Curie n'avait aucun lien de parenté avec Pierre Curie, mais les produits auxquels il prêtait son nom eurent un certain succès. La radioactivité des 0.25 microgrammes de bromure de radium que contenait la crème (pour 100g d'excipient) n'était pas très dangereuse : le prix colossal du radium protégeait les acheteuses !

La société Tho-Radia avait une gamme complète de produits de beauté (Musée Curie, Paris)

Mais ce ne fut pas toujours le cas. Un milliardaire américain, Eben Byers, mourut en 1932 empoisonné au radium après avoir consommé en quatre ans des milliers de flacons de Radithor, contenant chacun une microcurie de radium 226 et une de radium 228 (alors appelé mésothorium) dans de l'eau distillée. Le Radithor était censé soigner tout un éventail de troubles variés, dont la fatigue et l'impuissance, mais chaque petit flacon avait une activité de 74 kBq, et en en consommant plusieurs par jour, Eben Byers finit par accumuler près de 350 sieverts (le radium se fixe dans les os).

Le Radithor (© Th. Gray)

À la même époque, une autre affaire tragique, celle des « Radium girls », attira aussi l'attention du public sur les dangers de la radioactivité. L'idée vint dès 1902 de fabriquer une peinture « phosphorescente » en mélangeant un peu de radium à du sulfate de zinc et de l'huile de lin. L'industrie horlogère se mit à sortir en série des montres dont les aiguilles et le cadran étaient lisibles de nuit. L'armée était particulièrement intéressée, et marché explosa avec la Première Guerre Mondiale. 

Une montre à chiffres et aiguilles lumineux

Aux États-Unis, l'U.S. Radium Corporation agrandit son usine et s'installa en 1921 à Orange, dans l'Illinois, utilisant plusieurs dizaines de jeunes femmes à peindre les chiffres et les aiguilles. Pour plus de précision, elles affinaient sans hésiter leur pinceau du bout de la langue. Beaucoup d'entre elles développèrent des cancers de la bouche et de la gorge et des nécroses de la mâchoire, et plusieurs en moururent.

Ouvrières de l’usine d’Orange (Illinois) vers 1920 © Argonne National Laboratory

Le radium était clairement la cause de ces cancers mais, pour que leurs droits soient reconnus, il fallut que cinq des victimes, les Radium girls, recourent à un procès difficile auquel elles survécurent peu de temps. Ce procès marqua d'ailleurs un grand pas en avant dans la reconnaissance des risques professionnels aux USA. Il aida également à fixer en 1941 pour le radium une première norme de sécurité avec une dose maximale annuelle de 0.1 µCi (3.7 kBq), alors que les ouvrières avaient absorbé des milliers voire des dizaines de milliers de fois cette dose.

Dessin paru le 28 février 1926 dans le supplément dominical de l’American Weekly

Les peintures au radium ont disparu, le radium étant désormais remplacé par du tritium ou de l'américium beaucoup moins nocifs. Mais la culture populaire se souvient de ces montres :

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