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M SCEMMAMA
&
MME TOUITOU
ANNEE SCOLAIRE
2005 - 2006
INTRODUCTION
I.
MARIE CURIE
1°/ Biographie
2°/ Ses récompenses
II.
LA RADIOACTIVITE
1°/ Définition de l'atome
2°/ Qu'est ce que la radioactivité?
A. Définition de la radioactivité
B. Emission alpha ()
C. Emission bêta ()
D. Emission gamma ()
3°/ Découverte du radium
III.
LES DANGERS DU RADIUM
1°/ Introduction
2°/ Les dangers du radium
IV.
AUTRES
1°/ Bibliographie
2°/ Lexique - Dictionnaire
3°/ Site Internet (http://lrdjlesite.free.fr)
CONCLUSION
INTRODUCTION
En choisissant ce sujet qu’est Marie Curie et le Radium, nous
voulions en savoir plus sur les sciences qui font partie de notre
vie quotidienne. Notre sujet parlera de Marie Curie, de ses
récompenses, ses découvertes etc… Elle a pratiquement
consacré toute sa vie à ses recherches scientifiques, en
majorité à la radioactivité ; dont elle est morte. Son mari,
Pierre Curie (qui a inventé l’électromètre qui porte son nom avec
son frère Jacques Curie), va beaucoup l’aider dans ses
recherches. Dans un premier temps, nous parlerons de Marie
Curie, puis de la radioactivité et enfin du radium et de ses
dangers. Nous vous expliquerons ainsi qui était Marie Curie et
pourquoi est-elle si connu à travers le monde.
I.
MARIE CURIE
1°/ Biographie
Le 7 novembre 1867, Maria Salomé Sklodowska, appelée Marie
en français, naît et devient le 5ème enfant d’une grande famille
Varsovienne. Elle a trois sœurs nommées Sofia, Bonislawa (qu’on
appelle Bronya) et Hélène ; et un frère que s’appelle Joseph. Elle a eu
une éducation très stricte mais elle en a été récompensée, pourtant
ses parents étaient tendres avec elle. Sa vie fut marquée par le
décès de sa sœur en 1876 et, deux ans plus tard, c’est au tour de sa
mère de s’éteindre. Elle finira ses études en 1883 et reçoit la 3ème
médaille d’or de sa famille. Marie restera un an chez ses cousins car
elle était gravement malade.
Photo de Marie Curie
Elle aimait bien étudier les mathématiques et la physique, mais
cela ne l’empêchait pas d’enseigner dans un atelier voisin. Elle
commencera ses premières expériences au Musée de l’Industrie et
de l’agriculture. Puis, Marie obtiendra son diplôme de physiques en
1893 et consacrera principalement le restant de sa vie à l’étude du
radium. Enfin, elle mourut le 4 juillet 1934 à cause de l’accumulation
de toutes les radiations ayant pénétrées à l’intérieur de son corps.
Malgré les informations disponibles à propos de sa vie, il reste
tout de même beaucoup de mystères sur Marie Curie.
2°/ Ses récompenses
En 1883 alors qu’elle n’avait que 15 ans, elle termina ses études
secondaires et reçut une médaille d’or. En 1893, lorsqu’elle passait
son premier examen, elle obtint la meilleure place. Puis elle s’inspira
d’un livre de Becquerel sur les rayons x où il avait découvert un
rayonnement qu’il nomma RADIOACTIVITE. Elle décida donc de
commencer son doctorat de sciences sur ce thème. Elle le présenta le
25 juin 1903 et les examinateurs furent étonnés de la maîtrise du
sujet. Elle reçut dont le prix de docteur avec « grande distinction ».
En 1922, elle fut élue à l’unanimité membre de l’Académie de
Médecine.
Elle reçu aussi le prix Nobel de chimie le 23 janvier 1911
En tout, Marie Curie a reçu 8 prix et 16 médailles.
Médaille du Prix Nobel
II.
LA RADIOACTIVITE
1°/ DEFINITION DE L'ATOME
Un atome est composé d’un noyau dans lequel il y a des protons
(positivement chargés) et des neutrons (neutres). Les électrons
tournent autour du noyau, ils sont chargés négativement.
Un atome est électriquement neutre : le nombre de protons est
le même que le nombre d ‘électrons.
SCHEMA D’UN ELECTRON
La radioactivité est une réaction nucléaire qui existe sur les
noyaux. On compte 92 atomes naturels ayant chacun des propriétés
qui leur sont propres. Le noyau est environ 100 000 fois plus petit
que l’atome. Ce sont les électrons qui vont donner à l’atome ses
propriétés chimiques, à savoir sa capacité à se lier à d’autres
atomes pour former des structures complexes.
2°/ QU'EST CE QUE LA RADIOACTIVITE ?
A. DEFINITION DE LA RADIOACTIVITE
LA RADIOACTIVITE DESIGNE LE FAIT QUE DES MOLECULES
S’ECHAPPENT DE L’ATOME. ELLE ACCOMPAGNE UNE TRANSFORMATION DU
NOYAU DE L’ATOME. AVANT LA TRANSFORMATION, ON PARLE DE NOYAU PERE,
APRES ON L’APPELLE LE NOYAU FILS. IL PEUT Y AVOIR PLUSIEURS
TRANSFORMATIONS SUCCESSIVES AVANT D’ARRIVER A UN NOYAU STABLE. ON
PARLE ALORS DE CHAINE DE DESINTEGRATION. LORS D’UNE
DESINTEGRATION, IL Y A UNE EMISSION PLUS OU MOINS IMPORTANTE D’UN
OU PLUSIEURS TYPES DE RAYONNEMENTS. EN TOUT, IL Y EN A TROIS SORTES.
SYMBOLE DE LA RADIOACTIVITE
B. EMISSION ALPHA ()
C’est une particule composée de 2 neutrons et de 2 protons
extrêmement liés entre eux et animés d’une grande vitesse.
L’émission alpha ne concerne que les noyaux lourds présentant un
excès de protons. Le noyau possède donc 2 protons et 2 neutrons en
moins. Le rayonnement alpha étant constitué d’une particule lourde,
il est très peu pénétrant, une simple feuille de papier pourrait
l’arrêter.
C. EMISSION BETA ()
C’est une particule, électron (B-) ou positron (B+), animé d’une
grande vitesse. Il accompagne la transformation d’un neutron en
proton (B-), ou d’un proton en neutron (B+).
L’électron ou le positron étant des particules légères, le
rayonnement est beaucoup plus pénétrant. Comme les particules
sont chargées électriquement, elles interagissent facilement avec
la matière. Il faut une feuille métallique d’un centimètre
d ‘épaisseur pour arrêter ce rayonnement
D. Emission gamma ()
C’est un rayonnement électromagnétique analogue à celui de la
lumière mais beaucoup plus énergétique. On parle de protons gamma.
Leur émission suit généralement une désintégration alpha ou bêta et
correspond à un réarrangement des nucléons à l’intérieur du noyau
fraîchement transformé. Le proton étant une particule d’une masse
assez négligeable, elle est très pénétrante et n’étant pas beaucoup
chargé électriquement, elle interagit peut avec la matière. Il est tout
de même nécessaire d’un centimètre de béton pour la stopper.
3°/ Découverte du radium
A l’aide de l’électromètre inventé par son mari Pierre Curie et
son beau frère Jacques Curie, elle rechercha des sources de
rayonnement autres que l’uranium. Elle découvrit ainsi que la
substance appelée thorium (de symbole Th) avait cette propriété.
Elle constata également que quelque soit le traitement appliqué à
l’uranium et aux substances qui le contenait, la quantité de
rayonnements émis était toujours la même. Marie en déduisit que le
rayonnement ne pouvait pas être causé par des réactions chimiques
car, dans ce cas, il changerait selon que l’uranium serait ajouté à
d’autres matières chimiques ou en serait séparé. Proviendrait-il des
plus petites particules de l’uranium lui-même, de ses atomes ? Cette
idée contredisait toutes les théories scientifiques de l’époque.
L’attention de Pierre et Marie fut attirée par un effet des émissions
nouvellement découvertes : elles rendaient certaines substances
fluorescentes. L’uranium utilisé par Marie provenait principalement
d’un minerai, la pechblende, mélange naturel non purifié de roches et
d’autres substances extraites du sol. Le minerai de chalcolite
contient aussi de l’uranium.
En 1898, les expériences et les calculs de Marie montrèrent que
la pechblende et la chalcolite émettaient d’avantage de rayonnements
qu’on pouvait s’y attendre d’après leur contenu en uranium. Il devait
donc y avoir dans ces minerais une autre substance produisant
l’excédant de rayonnements. Elle commença donc à chercher la
substance qui émettait tant de rayonnements.
A la fin de l’année, elle eut la certitude qu'il y avait une
substance produisant l’excédant de rayonnement ; elle le baptisa
radium. Marie pensa que si il ne l’avait pas trouvé avant, c'était parce
que la quantité de cette substance devait être extrêmement petite.
Elle commença donc à le chercher dans un vieux hangar de l'école de
physique. Pour ce faire, elle fit subir à la pechblende différentes
opérations : tout d' abord elle pila ce minerai puis le tamisa, le fit
bouillir, le distilla, enfin, elle soumit le tout au courant électrique. A
chaque phase de l'opération, elle vérifia la pureté de ce qu'elle avait
obtenu. A la fin, elle finit par obtenir une forme purifiée de la
pechblende. C'est à partir de ce mélange qu’elle put commencer à y
extraire le radium.
III.
LES DANGERS DU RADIUM
1°/ Introduction
En 1900, Pierre Curie et Becquerel découvrirent que le radium
avait une influence sur le corps humain. Ainsi, en attachant un
échantillon de radium impur pendant 10 heures au bas, Pierre
découvrit que sa peau avait un aspect rougeâtre. Une croûte se
créa et mis 52 jours pour cicatriser.
Il effectua la même expérience sur des animaux malades et se
rendit compte que le radium avait détruit les cellules malades. Ils
envisagèrent d'essayer avec le cancer et l'expérience fut positive,
on la nomma Curiethérapie.
2°/ Les dangers du radium
A l'époque de Marie Curie, les dangers du radium n'étaient pas
courants. Mais il faut savoir que le radium est très dangereux pour la
santé. En effet, Pierre et Marie ont beaucoup souffert et ont été
affaibli. Le radium étant utilisé pour guérir le cancer, il pouvait aussi
le provoquer. Malheureusement, toute sorte de produits à base de
radium étaient mis sur le marché. Par exemple, des bouteilles
contenant du radium permettaient de créer de l'eau gazeuse. Il y
avait aussi des cosmétiques au radium, provoquant un cancer de la
peau, en utilisation fréquente et prolongée. Pour rendre les chiffres
d'une montre lumineux, on utilisait de la peinture à base de radium.
On demandait aux peintres d'effiler le pinceau avec leur bouche. Plus
tard ils moururent tous d'un cancer de la bouche.
IV.
AUTRES
1°/ Bibliographie
Nous avons cherché sur divers livres et sites Internet des
informations sur Marie Curie et sa vie, ainsi que dans des
dictionnaires (et dictionnaires en ligne) ; comme par exemple le livre
« Marie Curie et le Radium »
2°/ Lexique
Atome : particule qui forme la plus petite quantité d’un élément pouvant entrer
en combinaison.
Becquerel : (1878-1953) physicien français, à qui on doit d’importantes études
sur les propriétés magnéto-optiques des cristaux.
Chalcolite : minerai radioactif contenant un peu d’uranium et parfois des traces
de polonium.
Distiller : vaporiser les liquides pour les faire condenser ensuite par
refroidissement, et les recueillir goûte à goûte.
Electomagnétique : élément dégageant un fort courant éléctrique.
Minerai : substance minérale, telle qu’on l’extrait de la mine.
Numéro atomique : le numéro atomique (Z) est le terme employé en chimie et
en physique pour représenter le nombre de protons du noyau d'un atome.
Particule : petites partie dans un corps.
Pechblende : minerai naturel d’oxyde d’uranium dont l’étude à conduit Marie
Curie à la découverte du radium.
Proton : particule faisant partie du noyau, dont la charge électrique positive est
égale à celle de l’électron.
Radiation : ensemble des éléments constituants une onde électromagnétique qui
se propage dans l’espace.
Rayons (Alpha, Bêta et Gamma) : radiations qui sont composées de
différentes particules (cf. II)
Réaction nucléaire : phénomène de transformation des noyaux atomiques par
action de particules ou des radiations correspondant aux rayons Alpha, Bêta et
Gamma.
Uranium : corps simple et métallique, extrait de l’urane (qu’on trouve dans la
pechblende).
3°/ Site Internet (http://lrdjlesite.free.fr)
Nous avons décidé de créer un site web regroupant les informations
que nous avons récoltées. Vous trouverez, en visualisation directe,
notre dossier complet. Il est aussi disponible en téléchargement ainsi
que la vidéo de notre émission.
LA BANNIERE DE NOTRE SITE
Conclusion
Nous espérons que vous avez apprécié notre IDD. Le jour de la
représentation, une vidéo, sous forme d’émission télé, vous sera
projetée ; ainsi que notre site Internet dont l’adresse est
http://lrdjlesite.free.fr. Nous avons également inclus un lexique dans
notre IDD regroupant les mots importants avec leur définition.