Parmi toutes les découvertes faites par des chimistes et des physiciens, certaines se démarquent plus que d'autres. Ainsi, Hans Geiger a mis au point le compteur qui porte son nom, encore utilisé de nos jours pour la détection de la radioactivité. Dans cette recherche, je traiterai de sa biographie, de ses découvertes et des domaines où on les utilise encore aujourd'hui.
D'abord, Hans Wilhelm Geiger est né en 1882 à Neustadt-an-der-Haardt en Allemagne et décédé en 1945. Ce physicien a obtenu un doctorat à l'Université d'Erlangen en 1906. Lorsqu'il fit ses premiers travaux, ce fut sur les décharges électriques dans les gaz. Par la suite, il rencontra Ernest Rutherford avec qui il travailla à Manchester de 1906 à 1912. Ensemble, ils mirent au point le premier détecteur de particules alpha, c'est-à-dire une particule qui est faite d'un noyau d'hélium émis par des corps radioactifs. De plus, ils découvrirent que leurs particules portaient deux charges élémentaires positives (protons). Après, Geiger et Ernest Marsden ont constaté que certaines particules étaient déviées en angle lorsqu'elles étaient touchées par une feuille d'or ou d'argent. En 1910, avec le même coéquipier, Geiger découvrit que les particules alpha étaient émises dans les désintégrations radioactives de l'uranium. L'année suivante, il formula avec J.M. Nuttal la «loi de Geiger-Nuttal», qui permet de calculer le taux de désintégration en fonction du temps. En 1912, Geiger prit la direction du Physikalisch-Technische Reichsanstalt de Berlin où l'on confirma «l'effet de Compton», c'est-à-dire le changement de la longueur d'onde de rayonnement électromagnétique de grande énergie lors de la diffusion d'électrons, avec un compteur Geiger amélioré. Enfin, dans les années 1920, le compteur Geiger-Müller fut mis au point à l'Université de Kiel; qui permit alors d'enregistrer d'autres rayonnements ionisants, par exemple les particules beta et les rayons gamma (les particules beta étant un flux d'électrons émis par certains éléments radioactifs, et les rayons gamma, des rayonnements émis par des corps radioactifs, analogues aux rayons X, mais plus pénétrants et de longueur d'onde plus petite).
Le compteur Geiger est constitué d'une enceinte de verre contenant des gaz rares et un tube de métal de diamètre proche de celui de l'enceinte. Le tube de verre est traversé par un fil métallique et relié à un dispositif d'amplification. Dès qu'il y a ionisation des particules, celles-ci se jettent en grand nombre sur le fil et sont enregistrées par le système d'amplification. Ainsi, on peut compter le nombre de particules émises en un temps donné. De plus, le compteur Geiger peut enregistrer le phénomène d'ionisation, c'est-à-dire la transformation d'atomes et de molécules neutres en ions. Pour qu'il y ait ionisation, il faut que la particule soit porteuse d'une charge électrique, chaque ionisation étant enregistrée ensuite sous forme d'une impulsion et le nombre d'impulsions égale le nombre de particules qui ont traversé le compteur.
Depuis, ce que Geiger a découvert et amélioré a été adapté par plusieurs. Le compteur est très efficace pour détecter les particules radioactives, donc un rayonnement. Par exemple, on utilise des détecteurs perfectionnés dans les laboratoires pour les recherches sur les médicaments et dans les hôpitaux, car ils peuvent identifier la nature du rayonnement et en mesurer l'énergie, la vitesse et la position. La science de la radiographie s'est probablement développée à partir des études faites autour de ce compteur… Il est fort utile dans l'industrie, la prospection minière, de même qu'en chimie et en géologie. Les pompiers et les policiers s'en servent également pour la fabrication de bonnes protections contre la radioactivité. En fait, n'importe qui peut s'en servir!
Finalement, l'invention du compteur par notre monsieur Geiger fut nécessaire pour plusieurs des chercheurs en physique et en chimie, qui en ont connu davantage sur la radioactivité. Jusqu'à maintenant, le compteur remplit pleinement ses fonctions de détection. Mais, advenant l'explosion d'une bombe atomique, reconnue comme le summum absolu de la radioactivité, de quelle utilité serait-il dans les mains de milliers d'humains morts?
Bibliographie
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Recherche : Martine Robert, Centre Le Goéland, Sherbrooke (Québec), CANADA.
Validation du contenu : Marc Richard
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