Chimie et chimistes

Marie Curie
Un historique de son oeuvre

par Pier-Anne Bélanger et Catherine Morin


Qui n'a pas un jour entendu le mot radioactivité ? Nous parlons de la radioactivité en pensant aux centrales nucléaires, mais il ne faut pas omettre de mentionner ses nombreuses utilisations médicales. Marie Curie, une femme dont tout le monde a déjà entendu parler : un nom qu'il faut relier à radioactivité. En effet, Marie Curie est une chimiste qui a énormément fait avancer la science en ce domaine. Dans le texte qui suit, vous la découvrirez sous différents aspects: sa vie, ses recherches, sa collaboration avec les plus grands et aussi les impacts de ses découvertes dans notre vie.


Maria Sklodowska (certaines sources écrivent Marya) naît le 7 novembre 1867 à Warsaw en Pologne. Cadette d’une famille de cinq enfants, Maria grandit à l’intérieur d’un milieu qui préconise l’éducation. La jeune fille est reconnue de tout son voisinage par sa mémoire prodigieuse. À 16 ans, elle gagne une médaille d’or pour l’accomplissement de son éducation secondaire dans un lycée russe. Maria doit alors se trouver un emploi d’enseignante en raison des problèmes financiers de son père, un professeur de mathématiques et de physique. Avec son salaire, elle réussit à payer les études de sa sœur, Bronia, en médecine, à Paris. Cependant, en retour, sa sœur devra l’aider à accomplir ses propres études plus tard.

En 1881, la jeune femme se rend à Paris pour étudier les mathématiques, la chimie et la physique. Elle assiste aux cours de Paul Appel, Gabriel Lippmann et Edmond Bouty à la Sorbonne. Maria y rencontre aussi quelques physiciens déjà connus, comme Jean Perrin, Aimé Cotton et Charles Maurain. Sklodowska travaille sans relâche pendant la nuit dans sa petite résidence d’étudiante et ne vit que de pain, de beurre et de thé. Elle arrive, malgré tout, première dans la licence des sciences physiques en 1883. Maria commence alors à travailler dans le laboratoire de recherche de Lippmann ( physicien français récipiendaire d'un prix Nobel en 1908 ) et, en 1884, se classe au deuxième rang dans la licence des sciences mathématiques. C’est durant le printemps de cette même année, qu’elle fait la connaissance de Pierre Curie, un enseignant de physique à l’Université de Paris.

Maria, qui adoptera quelque temps plus tard l’écriture française de son nom (Marie), et Pierre se marient civilement (ni l'un ni l’autre ne pratiquant de religion) le 25 juillet 1895. Leur mariage marque le début d’une association qui accomplira des résultats significatifs pour le monde entier. En particulier, grâce à la découverte du polonium (nommer ainsi par Maria, en l’honneur de la Pologne) durant l’été de 1898, et du radium, quelques mois plus tard.

Suivant la découverte d'Henri Becquerel (1896), par rapport à un nouveau phénomène (qu’elle nommera plus tard la « radioactivité »), Marie et Pierre Curie exécutent des recherches menant à la découverte de nouveaux éléments, le polonium et le radium. Pendant que son époux se dévoue principalement sur une étude physique de nouvelles radiations, Marie lutte afin d’obtenir du radium pur à l’intérieur des métaux avec l’aide de A. Debierne, un élève de Pierre. Grâce aux résultats de cette recherche, Marie Curie reçoit son doctorat de science en juin 1903 et se voit décerner, avec Pierre, « the Davy Medal of the Royal Society». Ils reçoivent également en 1903, avec Becquerel, le prix Nobel de Physique pour la découverte de la radioactivité.

La naissance de ses deux filles, Irène et Ève, en 1897 et 1904, n’a pas arrêté les travaux scientifiques intensifs de Marie. En décembre 1904, elle est désignée assistante principale dans le laboratoire dirigé par son mari. Le décès soudain de Pierre Curie (le 19 avril 1906) est un souffle glacial pour Marie et aussi un point tournant décisif pour sa carrière. Désormais, elle doit dévouer toute son énergie à compléter seule le travail scientifique qu’ils avaient débuté.

Le 13 mai 1906, âgée de 59 ans, Maria Sklodowska est désignée au poste d’enseignant que son mari avait avant sa mort ; elle devient alors la première femme à enseigner à la Sorbonne. En 1908, elle est enseignante titulaire et, en 1910, son traité fondamental sur la radioactivité est publié. En 1911, elle se voit décerner le prix Nobel de Chimie pour l’isolement du radium pur. Elle voit également la construction des laboratoires de l’Institut du Radium à l’Université de Paris en 1914.

Le 4 juillet 1934, à l’âge de 67 ans, en France, Maria Sklodowska décède d’une leucémie causée par l’exposition, de très hauts degrés, aux radiations lors de ses nombreuses recherches. Par la suite, l’Institut du Radium est renommé l’Institut Curie en son honneur.


La vie, comme nous venons de le voir, c'est une chose, les réalisations : une autre. Contrairement à ce qu'on pourrait s'imaginer, ce n'est pas Marie Curie elle-même qui a inventé ou découvert la radioactivité, elle a grandement été influencée par Antoine Henri Becquerel qui a fait l'expérience de la radioactivité naturelle. C'est dans les premiers jours de ses expérimentations que Marie découvre que le thorium dégage les mêmes rayons que l'uranium, elle remarque aussi que la force de ces radiations n'est pas liée à la composition des éléments, mais bien à leur quantité. Sa première conclusion fut que cette émission de rayons est en lien avec l'intérieur de l'atome, puis, en décortiquant tout le tableau périodique elle a trouvé seulement deux éléments qui émettaient ce type de radiations : l'uranium et le thorium. Marie décide donc d'étudier plus en profondeur ces deux éléments dans le but de découvrir un élément encore plus actif présent dans ces minéraux.


Pierre Curie décide donc d'abandonner ses propres projets pour se joindre à sa femme dans cette folle aventure. Après quelque temps, nos deux chercheurs découvrent la source de ces radiations, elles proviennent de fractions de minerai contenant du baryum ou du bismuth. Phénomène étrange, chaque fois que Marie transporte ces métaux, ils laissent derrière eux un résidu très intense en radiations. Vers la fin de juin 1898, les Curie avaient obtenu une substance jusqu'à 300 fois plus active que l'uranium. Ils décident, d'un commun accord, de nommer cet élément le polonium en l'honneur du pays d'origine de Marie, la Pologne. Quelques mois plus tard, en décembre, Marie et Pierre soumettent à l'Académie des Sciences un nouvel élément très ressemblant au baryum et proposent le nom de radium pour ce nouveau-né.


Pour officialiser le radium et le polonium en tant qu'éléments distincts, le travail était encore long. Les Curie devaient déterminer leur masse atomique et réussir à les isoler. Pour se faire, ils devaient se procurer une quantité énorme de pitchblende dans lequel on retrouve les deux éléments. Une fois le pitchblende importé, il était nécessaire de trouver un endroit pour effectuer les recherches, c'est le patron de Pierre qui leur vient en aide en leur fournissant un vieux hangar. Très apprécié, le hangar n'est pas le lieu rêvé, puisque qu'il est très chaud en été et glacial en hiver. Wilhelm Ostwald, un chimiste allemand qui a rendu visite à Marie et Pierre en leur absence décrit le hangar comme un croisement entre une étable et un entrepôt de pommes de terre, s'il n'avait pas vu des installations de recherche, il aurait cru qu'on le faisait marcher en lui montrant le lieu de travail de deux imminents chimistes.


Le travail n'était pas de tout repos, Marie devait d'abord trier les aiguilles de pins et autres substances contenues dans le pitchblende, de plus, le travail physique était grand. Elle a même écrit : « Parfois, je devais passer la journée entière à remuer une masse bouillante avec une lourde tige de métal presque aussi grande que moi. J'étais brisée par la fatigue à la fin de la journée. » (traduit de l’anglais par les auteurs de cette recherches : www.nobel.se/physics/articles/curie/#2) Après des milliers de cristallisations et de distillations ainsi qu'une quantité impressionnante de pitchblende, Marie réussit à obtenir un décigramme de radium et fixe sa masse atomique à 225.


Après la remise de sa thèse qui fut un succès, Pierre organise une soirée en l'honneur de Marie et Ernest Rutherford, grandement aidé par les Curie dans ses recherches, y prend part. Lors, de cette occasion, Pierre a sur lui un tube contenant du sel de radium en solution, lorsqu'il le présente à la foule, Rutherford remarque que les doigts de Pierre sont couverts de cicatrices et que ça lui demande un grand effort de pouvoir tenir l'éprouvette luminescente.


Marie s'était aussi rendu compte de la facilité avec laquelle les rayons affectaient une plaque photographique, ce qui l'a poussé à mettre sur pied, durant la Première Guerre mondiale, un « studio de radiographies mobile ». Elle pouvait donc donner des soins aux blessés directement sur le terrain et ses découvertes ont aussi permis d'aider à retracer les balles et les boulets.

Ce que Marie et Pierre ignoraient, cependant, c'est qu'en étant ainsi exposés aux radiations, leur santé physique se détériorait. La peau de leurs mains était pleine de cicatrices, leurs mains tremblaient et ils souffraient de fatigue chronique.

« Tu ne peux pas bâtir un monde meilleur sans améliorer le tien. À cette fin, chacun de nous doit travailler pour notre propre amélioration, et, en même temps, partager une responsabilité générale pour toute l’humanité, notre tâche particulière étant de supporter ceux à qui nous pensons pouvoir être le plus utile. »
(traduit de l’anglais par les auteurs de cette recherches : www.lucidcafe.com/lucidcafe/library/95nov/curie.html)

Cette phrase de Marie Curie démontre bien sa contribution remarquable au développement de la science et du monde entier. Cette femme a voué toute sa vie à des recherches qui ont eu des impacts directs ou indirects, sur toutes les civilisations et toutes les époques.

Durant la Première Guerre mondiale, Marie Curie, avec l’aide de sa fille Irène, s’est dévouée au développement de l’utilisation des rayons X. Ceux-ci ont notamment aidé à localiser les balles et les boulets servant aux attaques, mais également facilités la tâche des médecins durant les chirurgies. Cet exploit, jamais vu auparavant, fut grandement remarqué et apprécié.

Encore aujourd’hui, les découvertes de Marie Curie nous sont très utiles. Dans les hôpitaux, il y a un nombre incalculable de radiographies qui sont prises chaque jour et qui aident à détecter plusieurs anomalies ou autres. Le radium et le polonium, deux substances utilisées dans plusieurs domaines, sont maintenant rendus indispensables.


Maria Sklodowska, cette jeune fille intelligente et exemplaire a façonné notre existence de ses nombreuses découvertes. Tout au long de sa vie, espoir, courage, dévotion et bien d’autres sont apparus et ont permis à cette femme de réaliser ses rêves et d’accomplir ce qui allait marquer l’histoire. Grâce à son mari, ses enfants, ses collègues et amis, Maria nous a offert sa découverte. La radioactivité a joué pour beaucoup au fil des années et laissera des traces dans le futur, peut-être même par l’exploitation de ce phénomène dans de nouveaux secteurs, mais une chose est certaine, le radium et le polonium n’ont pas terminé de nous étonner.




Bibliographie

Le Petit Larousse 1999, Paris, Larousse,1998, 1786 p.
 
«Curie (Marie)». Sciences et Vie, encyclopédie multimédia [CD-ROM]. Paris, Excelsior Publications - Montparnasse multimedia - Radio France, 1999.
 
Low Dose Radiation Research Program. (Page consultée le octobre 2001). Timeline of Radiation Research; Low Dose Radiation Research Program, [En ligne]. Adresse URL: http://www.lowdose.org/timeline.html
Lucid Interactive. (Page consultée le octobre 2001). Marie Sklodowska Curie, [En ligne]. Adresse URL: http://www.lucidcafe.com/lucidcafe/library/95nov/curie.html
Nobel e-museum. (Page consultée le octobre 2001). Essay about Marie and Pierre Curie, [En ligne]. Adresse URL: www.nobel.se/physics/articles/curie/#2
Nobel e-museum. (Page consultée le octobre 2001). Marie Curie - Biography, [En ligne]. Adresse URL: http://www.nobel.se/physics/laureates/1903/marie-curie-bio.html
Nobel e-museum. (Page consultée le octobre 2001). Physics 1903, [En ligne]. Adresse URL: http://www.nobel.se/physics/laureates/1903/
Nobel e-museum. (Page consultée le octobre 2001). Physics 1911, [En ligne]. Adresse URL: http://www.nobel.se/physics/laureates/1911/

Recherche : Pier-Anne Bélanger et Catherine Morin, École Jésus-Marie, Beauceville (Québec), CANADA.
Validation du contenu : Jean-François Jolicoeur
Révision linguistique : Jean-François Jolicoeur

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