II. – La course au Radium

I.           CONSÉQUENCE DE LA DÉCOUVERTE DU RADIUM
Nous retrouvons nos protagonistes Pierre et Marie Curie dans leur nouveau laboratoire rue Cuvier où ils poursuivent leurs recherches sur le radium. Nous sommes en 1905. Le couple bénéficie de l’aide de trois collaborateurs : un chef de travaux, un préparateur et un garçon de laboratoire, tous issus de l’Ecole Supérieure de Physique et Chimie Industrielles (ESPCI), où Pierre enseigne. Déjà, en 1901 avec André Debierne, élève et futur professeur à l’Ecole, puis en 1903 avec Jacques Danne, son préparateur, Pierre Curie avait effectué une série de recherches sur la radioactivité induite. En 1903, il entreprit également un travail avec Albert Laborde qui aboutira à la découverte de la quantification de la chaleur dégagée par le radium.Nous avons vu dans le chapitre précédent, que les Curie avaient reçu, conjointement à Henri Becquerel, le prix Nobel de physique. N’étant pas disponibles pour la cérémonie de remise des prix, ils se rendirent ultérieurement à Stockholm, où, le 6 juin 1905, Pierre retraça devant l’Académie des sciences de Suède le développement de la science de la radioactivité, ses développements et ses applications futures. Il conclut, d’une manière prémonitoire, en évoquant les dangers que ces découvertes nouvelles, entre des mains criminelles, feraient peser sur l’humanité. Le texte intégral de son discours est repris en fin de ce chapitre.Fig. 9 – Marie Curie travailla longtemps dans des conditions précaires, absorba du radium et du polonium et fut soumise à de grandes quantités de rayonnements. Cela lui valut de nombreux problèmes de santé (mains brûlées) et la conduisit à la mort par leucémie.Marie s’acharnait à vouloir obtenir une quantité pondérable de radium afin d’en déterminer les caractéristiques. Au bout d’efforts considérables et d’un grand nombre d’heures passées à manipuler le minerai de pechblende mis à sa disposition, elle parvint à purifier et peser une quantité d’environ 16 mg de chlorure de radium. Placée dans une ampoule scellée, cette source deviendra, en 1911, le premier étalon de radium, dit « étalon Marie Curie  ». Il fut déposé au Bureau international des Poids et Mesures à Sèvres. Un étalon de réserve existe à Vienne à l’Institut für Radiumforschung, tandis qu’un étalon secondaire est actuellement conservé à l’Institut du radium de Paris (aujourd’hui Institut Curie). Il permettait de délivrer des certificats de dosage de radium par rayonnement γ. L’unité de radioactivité fut fondée sur le nombre de désintégrations par seconde qui se produit dans une source. Elle reçut le nom de Curie (symbole Ci) et correspond à 3,7 1010désintégrations par seconde. La radioactivité d’1 g de radium est très proche de 1 Ci.Dès 1900, les savants allemands Freidrich Otto Walkhoff (1860-1934) et Giesel, à la suite d’accidents personnels lors de manipulations de sources de radium, constatèrent les effets physiologiques de cette substance : leurs mains avaient une tendance à la desquamation, les extrémités des doigts devenaient dures et douloureuses, brûlures plus ou moins importantes… Puis se seront Henri Becquerel et Pierre Curie qui confirmeront la chose. Pierre exposa volontairement son bras à l’action du radium.« La peau est devenue rouge sur une surface de six centimètres carrés; l’apparence est celle d’une brûlure, mais la peau n’est pas, ou est à peine douloureuse. Au bout de quelque temps, la rougeur, sans s’étendre, se mit à augmenter d’intensité; le vingtième jour, il se forma des croûtes, puis une  plaie que l’on a soignée par des pansements; le quarante-deuxième jour, l’épiderme a commencé à se reformer sur les bords, gagnant le centre, et cinquante-deux jours après l’action des rayons, il reste encore à l’état de plaie une surface d’un centimètre  carré, qui prend un aspect grisâtre indiquant une mortification plus profonde » (compte rendu de Pierre Curie à l’Académie, en 1901)[1]

Becquerel lui aussi sera brûlé en transportant dans la poche de son gilet une source de radium contenue dans un tube en verre. Marie Curie décédera le 4 juillet 1934 d’une leucémie due vraisemblablement à ses nombreuses irradiations.

«  [Elle] peut être comptée parmi les victimes à longue échéance des corps radioactifs, que son mari et elle-même ont découverts, écrira le professeur Regaud »[2].

A la suite de ces observations, le radium supplantera l’actinium et le polonium. Voyant l’intérêt thérapeutique potentiel de la nouvelle substance,  Pierre Curie contactera divers médecins, dont les professeurs Balthazard et Bouchard, un médecin exerçant à l’Hôpital Saint-Louis à Paris, le docteur Danlos, les docteurs Degrais, Dominici et Wickham, qui tenteront les premiers traitements sur des malades atteints de cancer.

« L’action du radium sur la peau a été étudiée par M. le docteur Danlos à l’Hôpital Saint-Louis. Le radium donne à ce point de vue des résultats encourageants : l’épiderme partiellement détruit par son action se reforme à l’état sain »[3].

Le 19 juin 1903, à Londres, Pierre Curie, devant la Royal Institution, préconisera l’utilisation du radium en radiothérapie pour le traitement de certains cancers. En 1911, les médecins Yves-Louis Wickham (1893-1947) et Degrain publieront à Paris le premier traité en langue française sur le traitement du cancer par le radium : la Curiethérapie était née ! Pour la première fois on mit en contact direct la source radioactive avec la lésion à traiter sous forme d’aiguilles piquées directement dans les tumeurs, de tubes implantés dans les cavités naturelles, d’applicateurs ou de plaques posés sur les lésions. Ces divers objets utilisaient de très faibles quantités de radium (de l’ordre de 1 à 10 mg) et étaient placés dans des gaines en or ou en platine, généralement protégés dans des coffrets en plomb. On soignera ainsi durant plus de 50 ans certaines lésions cancéreuses et dermatologiques. Les résultats s’avérèrent spectaculaires, notamment pour les affections cutanées.

II.         LA PRE-INDUSTRIALISATION DU RADIUM

Très rapidement quelques industriels percevront le marché potentiel que suscitera l’utilisation du radium dans le domaine médical.

Rappelons que Marie Curie avait obtenu un gramme de radium à partir de 8 tonnes de résidus de pechblende selon un procédé de son invention. En juillet 1899, un premier traitement massif de 5 tonnes sera entrepris sous la direction d’André Debierne en collaboration avec la « Société Centrale de Produits Chimiques » qui effectuera l’opération sans en tirer de bénéfice.

Le premier à se lancer dans une production quasi industrielle sera l’américain Stephen Lockwood, qui dès 1903, sur les conseils de Pierre Curie, fondera la Rare Metals Reduction Company et construira à Buffalo, dans le Nord de l’Etat de New York une usine de traitement de la carnotite[4] extraite dans les Montagnes Rocheuses. Il sera suivi, en 1904, par un chimiste et industriel français, Emile Armet de Lisle, qui sur la base du procédé mis en place par les Curie et de l’expérience du chimiste allemand F. Giesel, fondera, à Nogent-sur-Marne, une véritable usine d’extraction de radium. Il y traitera des minerais de diverses provenances : pechblende de Hongrie, de Suède, du Canada et du Colorado, de l’autunite[5] française et portugaise, de la chalcolite[6] de Bohème, de la carnotite du Portugal et de l’Utah et de la thorianite de Ceylan.

Il est à remarquer que les Curie, en dépit des avantages matériels qu’auraient pu leur apporter leur invention se sont toujours refusés à en tirer quelque profit. Et pourtant, ils en avaient bien besoin, étant donné les conditions précaires de leur vie familiale et de chercheurs.

« D’accord avec moi, écrira Marie plus tard, Pierre Curie renonça à tirer un profit matériel de notre découverte : nous n’avons pris aucun brevet et nous avons publié sans aucune réserve les résultats de nos recherches, ainsi que les procédés de préparation du radium. Nous avons, de plus, donné aux intéressés tous les renseignements qu’ils sollicitaient. Cela a été un grand bienfait pour l’industrie du radium, laquelle a pu se développer en toute liberté, d’abord en France, puis à l’Etranger, fournissant aux savants et aux médecins les produits dont ils avaient besoin. Cette industrie utilise d’ailleurs encore aujourd’hui presque sans modification les procédés que nous avions indiqués ».[7]

Les Curie formeront des collaborateurs tels que F. Haudepin et Jacques Danne. Ce dernier ouvrira en 1904, à Gif-sur-Yvette son Laboratoire d’essai des Substances radioactives, destiné plutôt à des essais, des travaux pratiques, à la formation de personnel qu’à la production. Il jouera également le rôle d’expert : prospections et analyses des premiers minerais extraits en Cornouailles… La même année il publiera son ouvrage « Le Radium – sa préparation et ses propriétés ».

E. Armet de Lisle possédant déjà une usine de traitement du quinquina, était de ce fait en relation avec le milieu médical. Le radium obtenu dans sa nouvelle entreprise sera entièrement destiné à la médecine. Le prix du gramme de radium était élevé. Il est difficile d’en connaître le prix réel, les différentes sources se contredisant. Toutefois on peut estimer qu’il gravitait à l’origine aux alentours de 80.000 dollars le gramme !

Même le monde de l’édition perçut le parti qu’il pouvait tirer de l’engouement suscité par le radium. En janvier 1904, Armet de Lisle lança un journal scientifique « Le Radium », dont le directeur était Henris Farjas et le rédacteur en chef Jacques Danne. Dès le premier numéro, le ton fut donné :

« pour pouvoir étudier toutes les applications du radium, il faut en posséder des quantités plus grandes que celles que l’on a pu produire jusqu’à ce jour et, pour cela, trouver un minerai exploitable de radium ».

Les industriels et les chercheurs ont un besoin impérieux de trouver des sources d’approvisionnement.

« On comprendra facilement que si la masse du public, touristes, ouvriers, petits et grands propriétaires, nous aide, nous devons arriver beaucoup plus vite et plus sûrement qu’une société quelque puissante qu’elle soit ».

Dès juillet 1904, la revue sera reprise par l’éditeur scientifique et médical parisien, Masson, et coiffée par un comité scientifique de direction qui comprenait : Becquerel, les Curie et Rutherford.

Egalement en 1904, Pierre Curie, en collaboration avec les médecins Ch. Bouchard et V. Balthazard, étudia l’action physiologique de l’émanation du radium (le radon) sur des souris et des cobayes. Il proposa au professeur Béclère d’entreprendre des essais thérapeutiques avec ce gaz.

D’autre part, il se pencha, avec A. Laborde, sur la radioactivité des gaz qui s’échappaient des sources thermales et de celle des gaz dissous dans ces eaux. Ils conclurent de leurs mesures en fonction du temps que :

 « la plus grande partie de la radioactivité des gaz provient d’une action lointaine [percolation de l’eau au travers de roches assez lointaines de la source] et n’est pas créée par un sel de radium dissous dans l’eau elle-même ».

Ils se posèrent la question de savoir si l’action bénéfique reconnue de ces eaux thermales était due ou non à leur radioactivité. L’on sait depuis qu’il n’en est rien, bien au contraire. Cependant, il fut un temps ou le taux de radioactivité des eaux vendues en bouteille était repris parmi les différentes teneurs en ions sur l’étiquette. Les vertus de l’eau radioactive étaient glorifiées comme le montre la notice d’un « nouvel appareil » reprise en annexe. Remède miracle, doté de toutes les vertus, en particulier fortifiantes, le radium deviendra un véritable produit commercial !

En 1906, Armet de Lisle financera la création et le fonctionnement du Laboratoire biologique du radium, dont le demi gramme de radium servira exclusivement à des applications cliniques et scientifiques. Y travailleront plus particulièrement les docteurs L. Wickham, P. Degrais et H. Dominici.

III.      MORT TRAGIQUE DE PIERRE CURIE

« Le grand savant qui collabora à la découverte du radium a trouvé la mort, hier, sous les roues d’un camion – La science française en deuil » titrait un grand quotidien parisien le 20 avril 1906.

La veille, un jeudi matin, il pleuvait, il faisait sombre. La journée des Curie s’annonçait chargée. Ils seront amenés à vaquer chacun de leur côté à des obligations : Marie déjeunera en compagnie de ses filles et du docteur Curie, son beau-père ; Pierre assistera à l’assemblée générale de l’Association des professeurs des Facultés des sciences, rue Danton, à l’Hôtel des Sociétés Savantes. Après un déjeuner en compagnie de ses collègues, il se rendra chez l’éditeur Gauthier-Vilard où il trouva porte close, les ateliers étant en grève. Il repartira, toujours sous la pluie, et perdu dans ses pensées, il suivra un fiacre qui roulait vers le Pont-Neuf. A un moment, dans un mouvement impulsif, voulant  traverser la chaussée, il ne remarquera pas un camion tiré par des chevaux qui déboulait dans l’autre sens. Il se heurta à l’un des chevaux, tenta de s’y agripper. Le cheval se cabra, Pierre glissa et tomba sous les sabots de l’animal. Malgré les efforts du conducteur, le lourd camion continua sa route, la roue arrière écrasant le crâne de notre savant. A l’annonce de cette mort affreuse, Marie Curie resta immobile, sans voix, choquée, ne pouvant exprimer son désarroi. Une chape de solitude et de secret se posa, pour toujours, sur ses frêles épaules.

Fig. 10 – Gravure d’époque illustrant l’accident de Pierre Curie.

Pourtant, il faut continuer. C’est à partir de ce moment que Marie tiendra un journal. Au 6 novembre 1906, on y trouve :

« Demain j’aurai trente-neuf ans. Puisque je suis décidée à ne plus vivre du tout pour moi-même et à ne rien faire dans ce but, il me reste probablement encore un peu de temps pour réaliser au moins en partie les tâches que je me suis imposées »[8].

Sa ténacité et la poursuite de ses recherches l’amèneront à obtenir, le 8 novembre 1911, un deuxième prix Nobel, cette fois en chimie.

En mai 1920, Marie reçut la journaliste américaine Marie Meloney, directrice d’un grand magazine féminin, « The Delineator » qui désirait la rencontrer. Elle lui décrira la situation : les Etats-Unis disposent de 30 grammes de radium, alors qu’elle n’en possédait qu’un seul, quantité insuffisante pour poursuivre ses recherches. Elle aimerait en acquérir un de plus. Mme Meloney s’engagea à lancer une campagne aux Etats-Unis pour récolter les 100.000$ nécessaires à l’achat de ce gramme. En 1921, Marie sera invitée en Amérique. L’accueil à New York sera enthousiaste. Le président Warren Harding (1865-1924) la recevra à la Maison Blanche pour lui remettre solennellement le gramme de radium tant attendu.

IV.    L’INDUSTRIE DU RADIUM

Les conditions pour passer à une phase industrielle sont réunies. En France, nous trouverons deux usines :  celle d’Armet de Lisle, dont nous avons déjà parlé plus haut et celle du médecin et mécène, Henri de Rothschild (1872-1947) qui par ses financements permit sa création, dans le cadre de la Société des Traitements chimiques, à Saint-Denis.

En 1907, le gouvernement impérial austro-hongrois mit l’embargo sur ses minerais d’uranium. Il fera construire une usine de traitement de l’uranium sur le site même de St. Joachimstahl (société qui avait fournit le minerai aux Curie postérieurement). Les Autrichiens espéraient ainsi obtenir le monopole de la production du radium. D’autres producteurs tenteront une percée sur le marché mais ne seront jamais des sérieux concurrents : Australie (1 g de Ra), Grande-Bretagne (4 g), Russie (6g)[9], Suède. La production de St. Joachimstahl atteindra, en 1910, une quantité totale de 13 grammes de radium. Selon certaines sources, il semblerait qu’elle fut la plus grosse productrice d’Europe jusqu’en 1922, bien que cette assertion soit contestable. Toutefois durant la première guerre mondiale, les deux pays, France et Autriche seront pratiquement à égalité.

Nous aborderons réellement la phase industrielle avec l’entrée sur le marché des Etats-Unis. Une première tentative fut entreprise en 1903 comme nous l’avons vu plus haut. En 1910, nous assisterons à la création de la « Standard Chemical Company » dont la production et le raffinage de son usine de Pennsylvanie, à partir de la carnotite à faible teneur de l’Ouest américain (Colorado), débutera seulement en 1913. Elle deviendra la plus grosse entreprise des Etats-Unis, malgré les tentatives d’une dizaine d’autres concurrents. Les Etats-Unis deviendront le plus gros producteur mondial de radium, s’assurant ainsi le monopole dans ce domaine durant une bonne dizaine d’années. Entre 1913 et 1926, les Etats-Unis produisirent environ 200 grammes de radium[10] et 600 tonnes de composés d’uranium.

Au sortir de la première guerre mondiale, seules cinq usines persisteront : 2 aux Etats-Unis, la « Standard Chemical Company » et la « Radium Company of Colorado » ; 3 en Europe dont les deux françaises et celle de Jachymov (anciennement St Joachimstahl) en Tchécoslovaquie (ex-Empire austro-hongrois).

Il est difficile d’obtenir, tant pour les chiffres de production que pour le prix du gramme de radium, des valeurs précises. J’ai trouvé un tableau (ci-après) donnant la production mondiale par pays, émis par la « World Nuclear Association », dont les chiffres sont plus ou moins fiables.

 Quant au prix du gramme de radium, il grimpera entre 1913 et la première guerre pour atteindre des sommets durant celle-ci : de 135.000 à 180.000 $/g selon les sources.

Origine Production de radium en gramme
Etats-Unis 250
Congo belge 245
Tchécoslovaquie (Autriche) 45
Portugal 15
Madagascar 8
Russie 6
Royaume-Uni (Cornwall)   5
Australie du Sud 1
 Total 575

V.         L’ENTREE EN LICE DE L’UNION MINIERE DU HAUT KATANGA

En 1923, le marché de la vente du radium sera bouleversé par la mise en route de l’usine de traitement d’Olen en Campine anversoise (Belgique) qui produira une quantité annuelle non négligeable de radium à partir des minerais uranifères du site de Shinkolobwe au Katanga.

Le 22 janvier 1913, un prospecteur découvrit dans la mine de cuivre de Luiswishi, à 15 Km d’Elisabethville au Katanga (Congo belge) de petits filons d’un minerai inconnu. Celui-ci sera identifié sur place par le chimiste Van der Maelen de l’Union Minière du Haut Katanga (U.M.H.K.). 15 Kg des prélèvements seront envoyés à Bruxelles à l’Institut Meunier, où, le 7 mars 1913, l’ingénieur-civil Henri Buttgenbach (1874-1964) confirmera l’analyse de son collègue : il s’agit d’oxyde d’uranium à forte teneur. Les choses en restèrent là. L’U.M.H.K. était installée dans l’Etat Indépendant du Congo (E.I.C.), au Katanga, depuis 1906. Ses premières extractions de minerais, à partir de 1910, seront celles du cuivre et du cobalt.

Le 10 avril 1915, le major R.R. Sharp, en mission de délimitation dans le polygone de Shinkolobwe, découvrit sur la colline de Kasolo un gîte d’un minerai qui lui rappella quelque chose.

« […] soudain quelque chose de jaune accroche mon regard. Ce n’était qu’une lourde pierre que j’examinai négligemment. Cependant mon intérêt fut éveillé par son poids, signe sûr pour un vieux prospecteur, de la présence de minerai. Il me semblait en avoir vu de pareilles dans la mine de Luiswishi, où l’on avait trouvé une poche d’uranium radio-actif De plus amples recherches révélèrent d’autres spécimens semblables. Je décidai de creuser quelques tranchées. On se mit à l’ouvrage avec pics et pelles et l’on put établir l’existence d’un filon qui suivait la crête de la colline.

J’envoyai des échantillons pour analyse à Likasi. J’avais raison : c’était du minerai d’urane, contenant du radium. Le gîte fut aborné sous le nom de Shinkolobwe[11] »

L’échantillon qu’il ramènera à Lubumbashi sera analysé dans le laboratoire rudimentaire de la société par l’ingénieur E. Roger qui comprit immédiatement l’intérêt de cette découverte.

Ce ne sera qu’en 1921, qu’une étude du gîte de Shinkolobwe permit à Jean Jadot[12] (1862-1932), dans une communication aux actionnaires, de révéler que l’existence de minerais riches en radium au Katanga était un fait acquis. Une première exploitation sera lancée cette même année sous la direction de M. du Trieu de Terdonck, chef du Service géologique de la société. Le minerai extrait de la colline de Kasolo était mis en sacs, puis transporté par caravanes de porteurs, sous la surveillance d’un « capita »[13] noir jusqu’à la mine de Kakontwe d’où partait le rail. Il n’y avait pas de route entre les deux sites. Je tiens à reprendre, à ce sujet, une anecdote trouvée dans l’ouvrage commémoratif de l’U.M.H.K.

 La direction posa un jour la question suivante à du Trieu :

« Pourquoi n’envoyez-vous plus de minerai d’uranium, mais des roches sans intérêt dont nous ne savons que faire ? »

Après enquête, il s’aperçut que les porteurs, hors de vue de la mine déchargeaient les sacs dans le ruisseau, continuaient leur route, allégés et  une fois en vue de Kakontwe, les remplissaient de cailloux recueillis au bord du chemin. Une route fut tracée permettant le transport par camions.

A l’époque, le seul intérêt de la pechblende était le radium qu’elle contenait. Le problème de son extraction se posa. En 1919, la Compagnie Industrielle Union, dans laquelle la Société Générale de Belgique possédait des intérêts, et  qui traitait dans son usine d’Olen en Campine anversoise des minerais de chrome importés, racheta au séquestre belge deux anciennes affaires allemandes : une usine de désulfuration à Hoboken et une petite usine à Ruppel dans le Limbourg qui traitait des sous-produits arsenicaux. Ainsi naquit la Société Générale Métallurgique de Hoboken (S.G.M.H.), constituée le 23 juillet 1919. C’est à celle-ci qu’à la fin de 1921, l’U.M.H.K. en confia l’étude. Son directeur général, P. Leemans parvint à monter une usine de traitement en quelques mois. D’après des documents de l’Union Minière, son élaboration fut basée sur les principes développés par Marie Curie, la production semi-industrielle d’André Debierne et une étude des réalisations faites à l’Institut du Radium à Vienne, au Collège de France, à Gif-sur-Yvette (J. Danne) et à Guarda au Portugal.  Le 5 décembre 1921, un premier lot de 15 tonnes de minerai arriva à Anvers. Au début de 1922, l’étude était terminée et le procédé d’extraction du radium mis au point : 3.000 tonnes d’U3O8 permettaient d’obtenir un gramme de radium. Le 15 décembre 1922, les premiers grammes étaient produits. L’usine d’Olen obtenait le radium sous forme de bromure hydraté pur. Celui-ci était ensuite transformé en sulfate dans les laboratoires et mis dans des cellules, des aiguilles ou des tubes selon les applications.

Lors de la séance du conseil d’administration du 6 novembre 1922, les administrateurs ne pouvaient que constater le virtuel monopole des Etats-Unis devant la « capacité trop réduite » des trois usines européennes en course. C’est à ce moment qu’ils annoncèrent leur intention de lancer la production du radium belge en insistant sur la qualité exceptionnelle du minerai de Shinkolobwe. A cette nouvelle, la Standard Chemical et la Radium Company of Colorado, acceptèrent, avant la sortie du premier gramme de radium, d’acheter ferme, la première, 9 et la seconde 6 grammes par an du radium produit par l’usine d’Olen. Comme le constata le conseil d’administration lors de cette même séance, « la formule adoptée donnera pratiquement à l’Union minière le contrôle de cet important marché » : le marché américain, s’entend, qui absorbait 80% de la production mondiale.

Produire le radium c’était bien ! Mais il fallait le vendre ! Aussi, l’Union Minière élabora une véritable stratégie de lancement du produit basée d’une part sur l’effet de surprise et d’annonce. Le 13 novembre 1922, à l’occasion d’une manifestation coloniale, au musée de Tervuren, en présence du roi Albert, trois représentants de la société (Clérin, chef de service des Laboratoires à la Métallurgie, P. Leemans, directeur général et Edgar Sengier (1879-1963), appartenant au conseil d’administration) exposeront au souverain et à la nation « les minerais de radium du Katanga (Congo belge) et leur traitement en Belgique ».

D’autre part, il fallait également se pencher sur le développement ou du moins la création du besoin. En 1923, l’U.M. ouvrit à Bruxelles un département de vente du radium et elle créa un groupe de recherche, le « Radium belge », sous la direction de G. Lechien, pour déterminer les applications possibles de ce matériau : en médecine, dans les peintures fluorescentes, pour le cadran des montres phosphorescentes…. Le « Radium belge » sera opérationnel le 1er juillet 1923 et comportera 60% du capital de l’U.M. et 40% de la « Radium Company of Colorado » qui accepta d’y participer.

Le troisième facteur important de cette campagne consista à s’enorgueillir du prestige de Marie Curie. Le 4 janvier 1923, P. Leemans écrivit au double prix Nobel pour introduire E. Sengier. Ce dernier désirait exposer la politique du consortium en faveur de la recherche. En effet, dès la fin de 1922, la société mettait 8 grammes de radium à la disposition des universités et des hôpitaux belges. Une Commission du Radium fut constituée au sein de la Fondation Universitaire de Belgique, dans laquelle on trouvait des représentants des quatre universités, de l’U.M.H.K., de la Commission du Cancer et de la Fondation Universitaire. La presse annonçait également l’ouverture par la Croix Rouge de Belgique d’un institut de traitement du cancer par le radium, à la place Brugmann, sous la direction du docteur Bayet. Cette approche de Marie Curie par P. Leemans suppose que des contacts antérieurs dont nous n’avons pas connaissance ont dû avoir lieu. Le 18 mars 1923, Marie visitera l’usine d’Olen, ayant assisté la veille à une réunion de la Commission du Radium. Cette année, 2 grammes furent prêtés à la Fondation Curie à Paris pour permettre à l’Institut du Radium de poursuivre ses recherches.

 Le marché mondial s’en ressentit et les prix chutèrent : 100.000 $ le gramme au départ pour atteindre en 1956, 16.000 $. L’U.M.H.K. signa un accord commercial avec le Canada qui produisait du radium à partir des minerais du Great Bear Lake, afin de conserver 60% du marché à 25.000$ le gramme. Durant les années 1930, la production d’Olen était excédentaire de sorte qu’en 1937, l’Union Minière arrêta momentanément l’exploitation du site de Shinkolobwe. Le stock s’élevait alors à 6.000 tonnes d’U3O8, 2.500 tonnes de composés d’uranium et 180 grammes de radium. La production mondiale de radium était légèrement inférieure à 2.000 grammes. La société reprendra sa production après la guerre à partir des « tailings » (résidus) d’Olen et des récupérations des fournitures d’uranium à la Grande-Bretagne.. En 1947, elle fêtera son 2.000ème gramme de radium.

Le marché mondial s’effondra peu après à la suite de la concurrence des isotopes radioactifs issus des réacteurs nucléaires. Le cobalt remplacera le radium en thérapie du cancer; les peintures phosphorescentes seront supprimées étant donné leur dangerosité.

VI.       LES USAGES DU RADIUM

Les premières applications de l’utilisation de la radioactivité du radium furent médicales comme nous l’avons vu plus haut avec les différentes expériences réalisées par Frédéric Joliot et de nombreux médecins. La curiethérapie a débuté réellement en 1901, quant Pierre Curie suggéra au dermatologue Henri-Alexandre Danlos (1844-1912) d’insérer une source radioactive dans une tumeur. Ce dernier sera le pionnier dans l’utilisation du radium dans le traitement du lupus érythémateux. Avec son collègue Eugène Bloch (1878-1944), il sera le premier à placer une source de radium en contact avec une lésion cutanée tuberculeuse.

De son côté, le scientifique britannique, inventeur du téléphone, Alexandre Graham Bell (1847-1922) préconise la même méthode d’utilisation de la radioactivité du radium.

Les techniques d’application de la curithérapie ont été mises au point, au début du XXe siècle, par Danlos, à l’Institut Curie à Paris, et par Robert Abbe, à Saint-Luke’s au Memorial Hospital de New York. Cette technique de radiothérapie consiste à placer à l’intérieur ou à proximité de la zone à traiter une source radioactive scellée. Elle était couramment utilisée pour traiter le cancer du col de l’utérus, de la prostate, du sein ou de la peau.

Les premiers succès de la curiethérapie provoquèrent un véritable engouement pour le radium aux soi-disant vertus miraculeuses. On vit bientôt fleurir, dans le domaine pharmaceutique, et cosmétique, toute une gamme de produits tous plus merveilleux les uns que les autres : l’action des rayonnements était comparée à celles de médicaments, bénéfiques à faible dose, toxiques à forte dose. On soigne aussi bien les bronchites, les tuberculoses (Tubéradine) que les troubles gastrique (Digéraline), l’anémie ou la fatigue (Vigoradine, Radiovie).

On  met sur le marché des poudres, des crèmes de beauté et des rouges à lèvres dans lesquelles sont incorporés des sels de thorium ou de radium, des savons, des dentifrices, des shampooings. Les pouvoirs du radium étaient si fantastiques qu’ils pouvaient, d’une part faire repousser les cheveux grâce à la lotion capillaire du Dr. Rezall, et d’autre part, se débarasser des poils superflus et des maladies cutanées. En 1932, le docteur Alfred Curie, qui n’a aucun lien de parenté avec la famille des savants, dépose, à Paris, la marque Tho-Radium (thorium-radium) (fig. 12), toute une gamme de produits de beauté, préparé par le pharmacien Alexis Moussalis. Ce dernier avait déjà commercialisé les Laboradium, Microradium, Radiobust, Radiofluide, Radioskin, RadiumCure et autres Radiviril ! Heureusement les quelque 0,25 µgr/100g d’excipient de bromure de radium que contennait ses préparations n’était pas trop nocifs et ce grâce au prix excessif du radium.

 Fig. 11 – Publicité pour une crème de beauté au radium

 

Fig. 12 – Publicité et conditionnement du Tho-Radia du docteur Alfred Curie

On boit du thé et des boissons tonifiantes et rajeunissantes additionnés de radon.  On crée un système de circulation de radon pour l’eau du bain, et des oreillers pour un sommeil réparateur ! On fabrique des compresses Radiumcure, une laine Oradium (fig. 13) pour la layette des bébés, aux « extraordinaires effets de stimulation organique d’excitation cellulaire transmis par le radium » !

 Les vertus radioactives se retrouvent dans tous les domaines : le Provaradior (fig. 13) était un aliment pour le bétail. « Le Radia, appât radioactif, attire les poissons et écrevisses comme l’aimant attire le fer ». Des engrais radioactifs étaient vendus pour stimuler la croissance des plantes.

 Les « années folles du radium » s’étendront sur quelques décennies malgré les dénégations et l’exaspération impuissante de Marie Curie et d’autres scientifiques. L’appât du gain passe avant la raison !

 L’industrie connaîtra aussi ses errements : les peintures au radium furent utilisées dans de nombreuses usines pour les cadrans et les aiguilles de montre, les boutons d’appareillages… La peinture consistait en un mélange de sulfure de zinc et de radium auquel on ajoutait un liant. Le sulfure de zinc devenait lumineux sous l’action des radiations du radium et ne nécessitait pas d’exposition à la lumière comme pour les produits luminescents. Ces  industries, tant en Europe qu’aux Etats-Unis, utilisèrent en majorité une main d’oeuvre féminine pour effectuer ce travail de précision (fig. 14). Les ouvrières, selon une technique en vigueur dans les ateliers chinois de décoration, suçaient leur pinceau afin de l’affiner et d’obtenir une finition plus précise. Fatalement, au bout d’un certain nombre d’année d’activité, ces malheureuses avaient absorbé une quantité de radium relativement importante. L’utilisation de ces produits débuta en 1917. De 1920 à 1930 et durant les décennies qui suivirent de nombreuses ouvrières furent atteintes de maladies diverses qui pour certaines furent fatales.


Fig. 13 – Conditionnement pour la laine Oradium et l’engrais Provaradior

Je me souviens qu’en début de carrière, dans les années 1960, la société qui m’employait, possédait un atelier de ce type dont les ouvrières étaient chargées de peindre des boutons pour des postes de radio destinés à l’armée, et que ce problème s’y est également posé. Le radium ingéré se fixe plus particulièrement dans les os. Les radiations provoquent des dégâts à la moelle ce qui entraîne une anémie. Les os se fragilisent, pouvant s’écraser ou se briser très facilement. Des affections cancéreuses peuvent se manifester au niveau des maxillaires, des sinus ou des mastoïdiens.

Fig. 14 – Ouvrières de l’usine d’Orange (Illinois) vers 1920 © Argonne National Laboratory

A cette époque, bien que l’on commençait à connaître les méfaits des radiations, aucune précaution n’était envisagée pour la protection des travailleurs. Les entreprises déniaient tout danger d’une imprégnation par le radium, malgré les avis d’experts médicaux et gouvernementaux. Les ouvrières atteintes étant en minorité manquaient de ressources financières pour faire valoir leur droit. La bataille pour la reconnaissance de ces dommages pathologiques fut longue et pénible. Finalement les ateliers furent fermés les uns après les autres et des normes de sécurité furent imposées.

 Depuis, un nouveau produit a été mis sur le marché pour remplacer les peintures au radium. Cette fois l’isotope utilisé est le tritium, gaz d’hydrogène radioactif dont la durée de vie est de 12,43 ans et qui se désintègre sous une forme inerte. Le gaz est placé dans une minuscule ampoule de verre au borosilicate, recouverte intérieurement de phosphore et scellée au laser. Cet assemblage forme une source radio-luminescente, connue sous le nom de « Gaslight » ou « Traser ». Etant donné sa petitesse, elle peut être placée sur les aiguilles et les chiffres des montres bracelets. Contrairement au radium, le tritium émet des particules β de très faible énergie qui sont arrêtées par la paroi de verre au borosilicate. Le « Tracer » bombarde constamment le phosphore inerte le rendant luminescent. Ce système est garanti sans danger…

Et pourtant !

Même le domaine ludique fut touché ! Initialement, les rayons X avaient déjà remporté un immense engouement et un émerveillement populaire. La radioactivité suivit le même chemin et le radium fut l’objet d’un véritable emballement qui perdura plusieurs décennies. En 1967, pour le centenaire de la naissance de Marie Curie, un timbre (fig. 16) représentant la photo célèbre montrant la lumière provoquée par l’ionisation des molécules d’air par le rayonnement du radium (fig. 15), fut émis.

 En 1903, William Crookes inventa, à la suite d’une maladresse de manipulation, un petit appareil qu’il dénomera spinthariscope, dérivé du mot grec spintharis, étincelle (fig. 17). Voulant observer la fluorescence apparamment uniforme d’un écran de sulfure de zinc provoquée par les émissions radioactives d’une source α d’un échantillon de radium, il renversa  celui-ci. Etant donné la rareté du produit, il tenta de le récupérer et observant l’écran, il constata que celui-ci émettait de petits élairs créés par les collisions des particules avec l’écran. Cela lui donna l’idée de construire un appareillage pour obsever ces scintillations. Son invention se compose d’un petit écran de sulfure de zinc placé à l’extrémité d’un tube. Une très faible quantité de sel de radium est suspendue à proximité de l’écran et un objectif est fixé à l’autre extrémité du tube. Très rapidement, l’objet tomba dans le domaine public et devint un cadeau populaire parmi les aristocrates et les gens de la haute société qui désirtaient, lors de soirées mondaines, prouver leur connaissance des dernières inventions scientifiques. Cet appareil est toujours en vente de nos jours en tant que matériel didactique. Le radium a été remplacé par de l’américium ou de l’uranium (fig. 17).

Fig. 15 –La lumière émise suite à l’excitation des molécules d’air sous l’action du rayonnement du radium. ©ACJC

Fig. 16 – Timbre commémoratif du centenaire de la naissance de Marie Curie

 

 Fig. 17 – A gauche : Spinthariscope de 1910 (modèle de Crookes) au radium,

A droite : spinthariscope moderne à l’uranium © Th.W. Gray

 

Le monde littéraire s’empara également du sujet. Dès 1908, Anatole France (1844-1924), dans son roman « L’île des pigouins » imagine une bombe à base de radon ; en 1914, Herbert Goerge Wells (1866-1946) à une prémonition en introduisant l’énergie nucléaire dans son œuvre « The world set free », et Louis-Ferdinand Céline 1894-1961), en 1936, dans « Mort à crédit » imagine un personnage passionné d’agriculture « radiotellurique ». Enfin, l’auteur de romans populaires, Paul d’Ivoi (1856-1915) commet « La course au radium » et « Le roi du radium » qui seront réédité sous le titre « Le radium qui tue » dans lesquels il évoque le laboratoire des Curie et les expériences de Crookes sur le spiritisme.

Fig. 18 – Romans populaires de Paul d’Ivoi

La mine de Joachimstal, dont j’ai parlé longement au chapitre 1, a continué à fournir du Ra à raison de 3 g par an et ensuite à livrer de l’U à l’Allemagne après l’annexion des Suètes en 1938, puis  l’U.R.S.S. après 1945. Actyellement, c’est une station thermale de renom. Dès le début du XXe siècle, ses sources thermales étaient réputées pour la radioactivité naturelle de ses eaux. Vichi, Plombière et bien d’auttres stations émettent des eaux légèrment radioactives, et toutes ont axé leur réclame sur l’effet soi-disant bénéfique du radon. Comme l’activité décroissait rapidement lors du transport (courte période de 92 h du radon), on inveta des fontaines au radon afin d’arradier chez soi l’eau des boissons et les bains.

Les pratiquants de ce genre de produits ne s’en sortent pas toujours régallardis. Ainsi, un milliardaire américain, Eben Byers, trépassa en 1932 par empoisonnement au radium. Pendant quatre ans, il consomma des milliers deflacons de Radithor, contenant une microcurie de 226Ra et une de 228Ra, dans de l’eau distillée, soit une activité de 74 kBq. Ce produit était censé soigner tout un éventail de maux, dont la fatigue et l’impuissance. En en consommant plusieurs flacons par jour, Byers accumula une dose de près de 350 sieverts.

A la même époque un autre fait divers tragique, celui des « Radium girls », attira l’opinion du grand public sur les dangers potentiels de la radioactivité. Dès 1902, l’industrie se mit à fabriquer une peinture phosphorescente en mélangeant un peu de radium à du sulfate de zinc et de l’huile de lin comme liant. Evidemment, l’armée fut particulièrement intéressée et le marcheé explosa avent la Première Guerre Mondiale. Nos « Radium girls » utilisaient ce produit pour s’enduire le corps mors de leurs prestations. Atteintes de cancers dont la cause étaient indubitablement le radium, cinq d’entre elles intentèrent un procès difficile au quel elles survécurent peu de temps. Grâce à celui-ci, les risques professionnels aux Etats-Unis furent reconnus et il permit de fixer en 1941 une première norme de sécurité pour l’emploi du radium, avec une dose maximum de 0,1 µCi (3,7 kBq).

VII.     ANNEXES

 Dans ces annexes, je reprends quelques faits bizarres et inquiétants qui se sont révélés durant les dernières années du XXe siècle et au début du XXIe siècle, montrant que l’on n’est pas à l’abri de négligence ou d’inconscience.

Fluorescence radioactive !

BRUXELLES – C’est la très sérieuse revue médicale The Lancet, qui, la première, a tiré la sonnette d’alarme : et si nos montres étaient toxiques pour notre santé ? Pas toutes les montres, certes, mais celles, de plus en plus répandues, qui ont comme propriété d’être à là fois étanches et lumineuses, entendez fluorescentes (soit les aiguilles, soit le cadran deviennent lumineux) lorsqu’il fait sombre. Et de citer le cas d’un Français, employé à l’institut français des radioéléments : ce monsieur présentait des traces de tritium dans les urines, une substance radioactive. Effectuée sur son lieu de travail, l’analyse n’aurait pas vraiment laissé perplexe les observateurs (étant donné que ce monsieur avait coutume de manipuler de telles matières toxiques), mais il se fait que, justement, il n’utilisait plus pareilles substances dans son boulot quotidien depuis six mois. Interrogation des spécialistes, qui constatent alors que sa montre fluo, portée jour et nuit, est bien la cause de tous ces ennuis ! Il ôte la montre pendant trois semaines et, effectivement, on ne trouve plus trace de tritium dans ses urines !

Quid ? Il apparaît en fait que, pour protéger le consommateur, des règles très précises ont été édictées à propos de ces montres et autres réveils qui possèdent telles propriétés lumineuses. Mais la montre incriminée, dont on ignore la marque, y répondait précisément, ce qui ne l’empêchait pas de diffuser, à la longue, une quantité non négligeable de rayons : de l’hydrogène radioactif, du tritium, provenant de la peinture fluorescente recouvrant les aiguilles ou le cadran de la tocante.

100 % écolo

Dès lors, on est a priori sceptique lorsqu’un horloger, Seiko en l’occurrence, présente une nouvelle montre, encore plus lumineuse. Un produit qui remporte, en plus, un très joli succès commercial, malgré son prix qui avoisine les 10.000F. Toxique où pas ? Pour les représentants belges du fabricant nippon, il n’y a aucun doute que la nouveauté est sans aucun danger. Mieux, nous dit-on, les Japonais, très soucieux d’écologie, ont carrément mis au point une substance inconnue jusqu’ici, non radioactive (Lumibrite), laquelle permet de dégager cette intense luminosité. « Il suffit en fait d’exposer la montre à la lumière électrique d’une lampe pendant dix minutes, pour qu’elle luise fortement pendant 3 à 5 heures. Elle est 10 fois plus lumineuse qu’une autre montre et 100% écologique ».

Et d’insister encore : là où les montres utilisant des peintures radioactives conventionnelles sont sujettes à des réglementations sévères, qui limitent l’espace qui peut être fluorescent, celle-ci peut posséder, désormais, un cadran complètement recouvert de la dite matière…

N. F. (La Dernière Heure, du vendredi 21 octobre 1994).

Je termine ce chapitre en soumettant à votre sagacité deux coupures de presse qui relatent des faits d’une certaine gravité et montrent qu’un manque d’informations peu conduire à des situations plus ou moins catastrophiques. Je tiens toutefois à préciser qu’avant de prendre ces faits au pied de la lettre, il serait utile de connaître les sources des journalistes. Si le tritium se trouve dans de minuscules ampoules et si ses radiations sont arrêtées par le verre, il me semble difficile que le porteur de cette montre soit contaminé au point de déceler du tritium dans ses urines !

Une barre de radium ! Cela me semble assez incroyable : quelles étaient ses dimensions ? LAgence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA – France), chargée de collecter les objets au radium disséminés dans des hôpitaux, cabinets de médecins, chirurgiens, médecins en retraite, pharmaciens, centre de recherche, instituts divers, etc., estime qu’en France, il reste entre 20 et 40 grammes de radium. Et chez nous ?

Les mines radioactives du Montana guérissent-elles le rhumatisme ?

Au pays de la technologie de pointe et du Coeur artificiel, les prétendus remèdes miracles ne sont pas pour autant passés de saison, comme en témoigne la nombreuse clientèle des “mines de la santé” dans le Montana.

Chaque année, des centaines d’Américains, rhumatisants ou affligés de maux divers, viennent chercher la guérison dans les galeries froides, humides et à émanations radioactives, de mines désaffectées dans le sud-ouest du Montana.Ces « mines de la santé », qui attirent aussi des malades du monde entier portent de charmants petits noms : « La Veuve Joyeuse », « L’Ange de la Terre », « Rayon de soleil », « Libre entreprise » ou  « Tunnel de Radon ».Les vertus curatives de ces endroits, qui paraîtraient autrement quelque peu insalubres, sont attribuées aux émanations de radon, un gaz inerte radioactif. Ces « mines de la santé », qui produisirent, jadis, de l’or, de l’argent ou de l’uranium, sont censées apporter le réconfort à des gens ayant épuisé les ressources de la médecine traditionnelle et souffrant de maladies aussi diverses que l’arthrite, le diabète, les maux de tête, les maladies de la peau, l’asthme, le rhume des foins et même les cors aux pieds.Dans les milieux médicaux, les réactions sont généralement pour le moins mitigées. Certains médecins taxent de charlatanisme les exploitants de ces mines, soulignant qu’il n’existe aucune donnée scientifique prouvant le caractère bénéfique de ce traitement original. D’autres donnent discrètement leur bénédiction à des malades que rien n’a réussi à soulager.Pour quelques dollars (deux en général) les patients obtiennent le droit d’aller s’asseoir, emmitouflés de couvertures, sur des bancs ou des sièges de fortune, installés au fond des galeries de mine.En général, les séjours souterrains sont limités à 90 minutes et chaque patient ne peut pas descendre dans la mine plus de trois fois par jour. Les émanations radioactives sont trop faibles pour présenter des risques pour la santé des curistes, mais il vaut mieux ne pas y être exposé trop longtemps.Les autorités locales de la santé, qui font preuve d’une totale neutralité quant aux effets curatifs des mines, édictent cependant des directives quant à la longueur des périodes d’exposition au radon.Les propriétaires de mines affirment que près de 90 p.c. de leurs clients repartent soulagés après leurs visites, mais ils évitent toutefois de parler de remèdes et de traitement, craignant sans doute de prêter le flanc à des accusations de publicité mensongère.

Leur plus grand atout est toutefois le bouche à oreille, qui leur amène des clients venant parfois de pays aussi lointains que l’Australie. Quoi qu’en pensent les spécialistes; la plupart des adeptes des « mines de la santé » semblent trouver qu’elles leur apportent un réconfort très appréciable, même si celui-ci est peut-être surtout psychologique.

La première de ces mines, « Libre Entreprise », où l’exploitation de l’uranium a été abandonnée depuis longtemps, fut ouverte aux souffreteux en 1949 et un article du magazine « Life », un peu plus tard, avait contribué à attirer vers cette région du Montana de nombreux patients à la recherche du remède miracle.

La légende veut que les vertus des « mines de la santé » aient été découvertes lorsque le chien estropié d’un mineur res­sortit beaucoup plus alerte d’un séjour prolongé dans une galerie.

(La Dernière Heure du lundi 18 février 1985).

Du nucléaire dans l’étagère !

Incroyable: une barre de radium 226 utilisée pour soutenir une armoire

BRUXELLES q  Surréaliste !  Des experts de l’organisme de contrôle AIB Vinçotte (division Controlatom) ont récemment trouvé une barre de radium 226 dans un entrepôt de la ville de Bruxelles. Radioactive et présentant un danger réel pour la santé, cette dernière avait tout bonnement été sciée en deux. Les deux morceaux étant destinés à soutenir une étagère métallique !

Le premier moment de surprise passé, toutes les dispositions ont été prises pour écarter tout danger. Cette semaine, l’Ondraf (Organisme national des déchets radioactifs et des matières fissiles enrichies) devrait évacuer les déchets ainsi que toutes les parties irradiées et les stocker en lieu sûr.

En fait, un an avant cette bien curieuse découverte, la ville avait acquis, en vente publique, ce bâtiment situé rue Arthur Maes, à Haren. Elle l’avait converti en dépôt de biens expulsés.

Le 14 juillet dernier, le ministère de la Santé publique dénichait la présence de déchets radioactifs dans un lot de biens expulsés en provenance d’un laboratoire médical. Le 28 juillet dernier, la division Controlatom de AIB Vinçotte s’est donc rendue sur les lieux pour évacuer ces déchets.

Du radium américain

Ce faisant, les experts ont trouvé tout à fait par hasard une autre source de déchets radioactifs dans le bâtiment, étrangère à ce lot : la fameuse barre de radium 226 reconvertie en étai. « Déjà en l’état, elle n’est pas sans danger pour la santé. Mais ça devient plus grave lorsqu’on la scie !  Heureusement, les parties sciées, très radioactives, étaient posées sur le sol et n’ont contaminé que la plaque de béton sur une épaisseur de 70 cm et une superficie de 400 cm².  Sinon, ça aurait pu être plus dangereux, explique Dirk Van Asbroeck, secrétaire de cabinet de l’échevin de l’Urbanisme Henri Simons.  « Nous ne savons encore rien sur la provenance de cette étagère, sinon qu’elle a été installée là après 1979. La barre de radium, quant à elle, provient des Etats-Unis et date d’avant 1963 » (en effet, à partir de cette date, les objets radioactifs portent un numéro d’identité).

Pour l’heure, la partie du bâtiment contaminée a été bouclée, la barre placée en caisson hermétique. La ville a commandé d’urgence des travaux de décontamination mais aussi une inspection en profondeur du bâtiment et de ses abords. Elle veut aussi s’informer du danger éventuel encouru par le personnel y travaillant.

« Surtout, nous ne savons pas depuis quand cette étagère radioactive se trouve dans l’entrepôt, qui en est responsable (l’ancien propriétaire ?) et combien de personnes ont éventuellement pu être contaminées. »

La ville a donc informé le parquet et le ministère de l’Emploi de l’ « incident », de même que l’ancien propriétaire.  « De plus, nous avons demandé au département juridique de voir de quelle manière nous allons récupérer ces frais. » Les travaux de décontamination, de transport, de stockage et d’inspection ont été évalués à 400.000 F (près de 10.000 Euros).

L’Agence de contrôle nucléaire tient, pour sa part à rassurer la population. Elle assure avoir circonscrit, l’ampleur de la contamination et insiste : « Il n’y a pas d’incidence sur la santé de la population. »

Toutefois, il semble bien qu’on n’en soit pas passé loin…

Pierre De Vuyst (La Dernière Heure, du 9 août 2000).

Fig. 19 – Publicité pour un appareil fournissant de l’eau radioactive 

DISCOURS PRONONCE PAR PIERRE CURIE LORS DE L’OBTENTION A STOCKHOLM DE SON PRIX NOBEL

« La radioactivité se présentait alors comme une propriété atomique de l’uranium et du thorium, un corps étant d’autant plus radioactif qu’il était plus riche en uranium ou en thorium.

Mme Curie a étudié les minéraux renfermant de l’uranium ou du thorium et, conformément aux vues qui précèdent, ces minéraux sont tous radioactifs. Mais en effectuant des mesures elle a trouvé que certains d’entre eux étaient plus actifs qu’ils n’auraient dû l’être d’après la teneur en uranium ou en thorium. Mme Curie fit alors la supposition que ces substances renfermaient des éléments chimiques radioactifs encore inconnus. Nous avons, Mme Curie et moi, recherché ces substances nouvelles hypothétiques dans un minerai d’urane, la pechblende. En effectuant l’analyse chimique de ce minéral et en essayant la radioactivité de chaque partie séparée dans le traitement, nous avons d’abord rencontré une première substance fortement radioactive voisine du bismuth par ses propriétés chimiques que nous avons appelé polonium, – puis (en collaboration avec M. Bémont) une deuxième substance fortement radioactive voisine du baryum que nous avons appelé radium. Enfin M. Debierne a depuis séparé une 3ème substance radioactive faisant partie du groupe des terres rares, l’actinium.

Ces corps n’existent dans la pechblende qu’à l’état de traces, mais ils ont une radioactivité énorme de l’ordre de grandeur de 2 millions de fois celle de l’uranium. Après un traitement effectué sur une quantité énorme de matière, nous sommes parvenus à avoir une quantité de sel de baryum radifère suffisante pour pouvoir en extraire ensuite le radium à l’état de sel pur par une méthode de fractionnement. Le radium est l’homologue supérieur du baryum dans la série des métaux alcalino-terreux. Son poids atomique déterminé par Mme Curie est de 225. Le radium est caractérisé par un spectre distinct découvert et étudié d’abord par Demarçay, puis par Crookes et Runge et Precht, Exner et Haschek. La réaction spectrale du radium est très sensible, elle est cependant considérablement moins sensible que la radioactivité pour déceler la présence de traces de radium.

Les effets généraux des radiations du radium sont intenses et très variés.

Expériences diverses : Décharge de l’électroscope. – Les rayons traversent plusieurs centimètres de plomb. – Etincelle provoquée par la présence du radium. – Excitation de la phosphorescence du platinocyanure de baryum, de la villemite, de la kunzite. – Coloration du verre par les rayons. – Thermo-luminescence de la fluorine et de l’outremer après action de la radiation du radium sur ces corps. – Radiographies obtenues avec le radium.

Un corps radioactif tel que le radium constitue une source continue d’énergie. Cette énergie se manifeste par l’émission des radiations. J’ai montré de plus dans un travail fait en collaboration avec M. Laborde que le radium dégage de la chaleur d’une façon continue à raison d’environ 100 petites calories par gramme de radium et par heure. MM. Rutherford et Soddy, Runge et Precht, Knut Angström ont aussi mesuré le dégagement de chaleur du radium, ce dégagement paraît constant après plusieurs années et l’énergie totale que dégage ainsi le radium est considérable.

Il résulte des travaux d’un grand nombre de physiciens (Meyer et Schweidler, Giesel, Becquerel, P. Curie, Mme Curie, Rutherford, Villard, etc.) que les corps radioactifs peuvent émettre des rayons de trois espèces différentes désignés par Rutherford par rayons α, β, γ. Ils se distinguent les uns des autres par l’action du champ magnétique et du champ électrique qui modifient le trajet des rayons α et β.

Les rayons β analogues aux rayons cathodiques se comportent comme des projectiles chargés négativement de masse 2.000 fois plus faibles que celle d’un atome d’hydrogène (électron). Nous avons vérifié, Mme Curie et moi, que les rayons β entraînent avec eux de l’électricité négative. Les rayons α analogues aux rayons canalisés de Goldstein, se comportent comme des projectiles 1.000 fois plus lourds et chargés d’électricité positive. Les rayons γ sont analogues aux rayons de Röntgen.

Certains corps radioactifs tels que le radium, l’actinium, le thorium, agissent encore autrement que par leur rayonnement direct ; l’air qui les entoure devient radioactif et Rutherford admet que chacun de ces corps émet un gaz radioactif instable qu’il appelle émanation et qui se répand dans l’air entourant le corps radioactif.

L’activité des gaz rendus ainsi radioactifs disparaît spontanément suivant une loi exponentielle avec une constante de temps caractéristique pour chaque corps actif. C’est ainsi que l’on peut admettre que l’émanation du radium diminue de moitié tous les 4 jours, celle du thorium de moitié toutes les 55 secondes, celle de l’actinium de moitié toutes les 3 secondes.

Les corps solides qui ont été amenés en présence de l’air actif qui entoure les corps radioactifs deviennent eux-mêmes temporairement radioactifs. C’est le phénomène de la radioactivité induite que nous avons découvert Mme Curie et moi. Les radioactivités induites comme les émanations sont également instables et se détruisent spontanément suivant les lois exponentielles caractéristiques de chacune d’elles.

Expériences : Tube de verre rempli d’émanation du radium apporté de Paris. – Décharge de l’électroscope par les rayons de la radioactivité induite. – Phosphorescence du sulfure de zinc sous l’action de l’émanation.

Enfin, d’après MM Ramsay et Soddy, le radium est le siège d’une production continue et spontanée d’hélium. La radioactivité de l’uranium, du thorium, du radium et de l’actinium semble invariable au cours de plusieurs années ; au contraire celle du polonium diminue suivant une loi exponentielle, elle diminue de moitié en 140 jours et après quelques années elle a presque complètement disparu[14].

Tel est l’ensemble des faits les plus importants établis par les efforts d’un grand nombre de physiciens. Certains phénomènes ont déjà été étudiés par eux d’une façon approfondie.

Les conséquences de ces faits se font sentir dans toutes les parties de la science.

L’importance de ces phénomènes pour la physique est évidente. Le radium constitue dans les laboratoires un outil nouveau de recherches, une source de radiations nouvelles. L’étude des rayons (a été déjà très fructueuse. On a trouvé dans cette étude la confirmation de la théorie de J.-J. Thomson et de Heaviside sur la masse des particules chargées d’électricité en mouvement; d’après cette théorie une partie de la masse résulte des réactions électro-magnétiques de l’éther du vide. Les expériences de Kauffmann sur les rayons β du radium conduisent à admettre que certaines particules ont une vitesse très peu inférieure à celle de la lumière, que conformément à la théorie la masse de la particule augmente avec la vitesse pour des vitesses voisines de celle de la lumière[15] et que toute la masse de la particule est de nature électro-magnétique. Si l’on fait de plus l’hypothèse que les corps matériels sont constitués par une agglomération de particules électrisées, on voit que l’on est amené à modifier profondément les principes fondamentaux de la mécanique.

Les conséquences pour la chimie de nos connaissances sur les propriétés des corps radioactifs sont peut-être plus importantes encore. Et ceci nous conduit à parler de la source d’énergie qui entretient les phénomènes radioactifs.

Dès le début de nos recherches nous avons fait remarquer, Mme Curie et moi, que l’on peut faire pour expliquer les phénomènes deux hypothèses distinctes très générales qui ont été exposées par Mme Curie en 1899 et 1900 (Revue générale des sciences, 10 janvier 1899, et Revue scientifique, 21 juillet 1900).

1°    Dans la première hypothèse, on peut supposer que les corps radioactifs empruntent à une radiation extérieure l’énergie qu’ils dégagent, leur rayonnement serait alors un rayonnement secondaire. Il n’est pas absurde de supposer que l’espace est constamment traversé par des radiations très pénétrantes que certains corps seraient capables de capter au passage. D’après les travaux récents de Rutherford, Crookes, Mc Lennan, cette hypothèse semble convenir pour expliquer une partie du rayonnement excessivement faible qui émane de la plupart des corps.

2°    Dans la deuxième hypothèse, on peut supposer que les corps radioactifs puisent en eux-mêmes l’énergie qu’ils dégagent. Les corps radioactifs seraient en voie d’évolution, ils se transformeraient progressivement et lentement malgré l’invariabilité apparente de l’état de certains d’entre eux. La quantité de chaleur dégagée par le radium en quelques années est énorme, si on la compare à la chaleur dégagée dans une réaction chimique quelconque avec un même poids de matière. Cette chaleur dégagée ne représenterait cependant que l’énergie mise en jeu dans une transformation d’une quantité si petite de radium qu’elle ne peut encore être appréciée après plusieurs années. Ceci conduit à supposer que la transformation est plus profonde que les transformations chimiques ordinaires, que l’existence même de l’atome est mise en jeu et que l’on est en présence d’une transformation d’éléments.

La deuxième hypothèse s’est montrée la plus féconde pour expliquer les propriétés des corps radioactifs proprement dits. Elle permet en particulier d’expliquer immédiatement la disparition spontanée du polonium et la production d’hélium par le radium. Cette théorie de la transformation des éléments a été développée et précisée avec une grande hardiesse par MM Rutherford et Soddy qui admettent une désagrégation continue et irréversible des atomes des éléments radioactifs. Dans la théorie de Rutherford les produits de la désagrégation seraient, d’une part les rayons projectiles, et d’autre part les émanations et les radioactivités induites. Ces derniers seraient de nouveaux corps radioactifs gazeux ou solides à évolution souvent rapide et de poids atomiques moindres que celui de l’élément primitif dont ils dérivent. Dans cette manière de voir la vie du radium serait nécessairement limitée lorsque ce corps est séparé des autres éléments. Dans la nature le radium se rencontre toujours associé à l’uranium et on peut supposer qu’il est créé par celui-ci.

C’est donc là une véritable théorie de la transmutation des corps simples, mais non pas comme le comprenaient les alchimistes. La matière inorganique évoluerait nécessairement à travers les âges et suivant des lois immuables.

Par une conséquence inattendue les phénomènes radioactifs peuvent avoir de l’importance en géologie. On a trouvé par exemple que le radium accompagne toujours l’uranium dans les minéraux. Et l’on a même trouvé que la proportion du radium à l’uranium est constante dans tous les minerais (Boltwood). Ceci confirme l’idée de la création du radium par l’uranium. On peut étendre cette théorie et chercher à expliquer de même d’autres associations de corps simples si fréquentes dans les minéraux. On peut imaginer que certains éléments se sont formés sur place à la surface de la terre ou dépendent d’autres éléments en un temps peut-être de l’ordre de grandeur des périodes géologiques. C’est là un point de vue nouveau dont les géologues devront tenir compte.

MM Elster et Geitel ont montré que l’émanation du radium est très répandue dans la nature et que la radioactivité joue probablement un rôle important en météorologie, l’ionisation de l’air provoquant la condensation de la vapeur d’eau.

Enfin dans les sciences biologiques les rayons du radium et son émanation produisent des effets intéressants que l’on étudie actuellement. Les rayons du radium ont été utilisés dans le traitement de certaines maladies (lupus, cancer, maladies nerveuses). Dans certains cas leur action peut devenir dangereuse. Si on oublie dans sa poche pendant quelques heures dans une boîte en bois ou en carton une petite ampoule de verre contenant quelques centigrammes d’un sel de radium, on ne sentira absolument rien. Mais 15 jours après apparaîtra sur l’épiderme une rougeur, puis une plaie très difficile à guérir. Une action plus prolongée pourra amener la paralysie et la mort. Il faut transporter le radium dans une boîte épaisse en plomb.

On peut concevoir encore que dans des mains criminelles le radium puisse devenir très dangereux et ici on peut se demander si l’humanité a avantage à connaître les secrets de la nature, si elle est mûre pour en profiter ou si cette connaissance ne lui sera pas nuisible. L’exemple des découvertes de Nobel est caractéristique, les explosifs puissants ont permis aux hommes de faire des travaux admirables. Ils sont aussi un moyen terrible de destruction entre les mains des grands criminels qui entraînent les peuples vers la guerre. Je suis de ceux qui pensent avec Nobel que l’humanité tirera plus de bien que de mal des découvertes nouvelles. »

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[1] Madame Curie, p. 161.

[2] Ibidem, p. 303.

[3] Ibidem, p. 162.

[4] Vanadate d’uranium et de potassium hydraté. Décrite par Friedel et Cumenge en 1899; trouvée dans les gîtes du Colorado (USA).

[5] Autunite : phosphate hydraté d’uranium et de calcium. Découvert près d’Autun (France), c’est l’un des minerais d’uranium les plus fréquents.

[6] Chalcolite ou torbernite : phosphate hydraté d’uranium et de cuivre. Associé à l’autunite.

[7] Madame Curie, p. 166.

[8] Les Curie, deux couples radioactifs, p. 33.

[9]    Ces chiffres sont donnés par l’ « U.S. Bureau of Mines ».

[10]   Ce chiffre varie selon les sources : 250 g (Landa, 1926); 150 g (Bischop, 1923); environ 200 g (Goldschmidt)

[11]   Sharp, En prospection au Katanga il y a cinquante ans, Elisabethville, s.é., 1956, pp. 133-134.

[12]   Gouverneur de la Société Générale de Belgique et président du Conseil d’administration de l’U.M.H.K. de 1913 à 1932.

[13]   Indigène un peu plus débrouillard que les autres nommé surveillant et responsable de l’accomplissement du travail.

[14]          Les périodes radioactives sont très longues pour les premiers. Ainsi : 4,5 milliards d=années pour l’uranium 238, 1.622 ans pour le radium 226 ou 21,7 ans pour l’actinium 227 (découvert par André Debierne). Alors que pour le polonium 210, la période n’est que de 138,3 jours.

[15]          Les particules β c’est-à-dire les électrons émis par radioactivité  ont des vitesses proches de celle de la lumière et sont « relativistes ». Leur étude cinématique montre les limites de la mécanique classique et ne peut s’interpréter que dans le cadre de la mécanique relativiste proposée quelques mois plus tard par Albert Einstein.

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