La radioactivité : le phénomène physique 1/3

La radioactivité est le plus souvent abordée sous l'angle de ses risques. Elle l'est plus rarement sous l'angle de ses nombreuses applications, et presque jamais (hors des publications spécialisées) sous l'angle du phénomène physique lui-même. Quant à sa riche histoire, elle est parfois réduite à ses aspects anecdotiques (ah, le « hangar » des Curie !). Il a donc paru utile de rassembler un dossier en 3 parties qui traitent du phénomène physique de la radioactivité, de l'histoire de la compréhension de ce phénomène et de sa perception par la société, et enfin de ses multiples applications contemporaines.

Les prochaines parties seront publiées dans les mois à venir.

Le phénomène physique

La radioactivité est un phénomène physique naturel au cours duquel un noyau atomique se transforme spontanément en un autre noyau, en émettant au passage une (ou plusieurs) particules.

Par exemple, du potassium se transforme en calcium en émettant un électron (et un antineutrino). On parle souvent de désintégration, mais le mot est trompeur car le noyau est plus solidement lié après la transmutation qu'avant.

La radioactivité serait resté une simple curiosité de laboratoire si les particules émises au cours de ce phénomène ne possédaient pas une énergie considérable : cette énergie peut être maîtrisée, mais elle peut également provoquer des ravages. Elle est présente depuis des milliards d'années autour de nous : la radioactivité vient pour 2/3 du sol et de l'air ambiant et pour 1/3 des utilisations médicales en imagerie et en radiothérapie.

La radioactivité est une conséquence de réarrangements dans les noyaux. Ceux-ci sont formés de protons et de neutrons, mais il n'est pas possible d'associer n'importe quel nombre de protons et de neutrons pour former un noyau. À la différence des molécules qui peuvent rassembler un nombre immense d'atomes (pensons aux polymères ou aux macromolécules) il n'existe qu'un nombre restreint de noyaux possibles, quelques milliers tout au plus, et la plupart sont instables. Tout est une question d'énergie et nous allons consacrer un peu de temps à comprendre comment se répartit cette énergie, avant de passer aux différentes formes de transmutations et à leurs effets dans la matière et dans les corps vivants.