( 27 décembre, 2010 )

Introduction.

Marie Curie, de son vrai nom Maria Sklodowska (née en Pologne en 1867) devient très vite l’image du féminisme durant le XXème siécle. Elle représente également la chimie, notamment grâce à l’influence de son mari. C’est avec lui qu’elle fait ses plus grandes expériences. Et ainsi, elle sera la première femme à obtenir un prix Nobel. Ses expériences radioactives nuiront à sa santé, elles lui seront fatales : Marie Curie mourra en 1934.

Ces informations nous amènent à nous demander en quoi le travail de Marie Curie a révolutionné le monde ? Pour résoudre ce problème, nous allons explorer son expérience principale, sous différents angles : tout d’abord la présentation de Marie Curie, puis la découverte de la radioactivité et son influence sur de nombreux domaines.      

 

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( 26 décembre, 2010 )

I) Marie Curie.

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( 25 décembre, 2010 )

A) Présentation.

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Marie Curie et ses deux filles : Eve & Irène .

Marya Salomea Sklodowska, fille de deux enseignants, a été profondément marquée par la mort simultanée de sa mère et de sa soeur en 1878. Ce sera l’élément déclencheur de sa carrière dans la physique. Elle veut trouver un moyen de sauver des vies. Elle devient institutrice puis suit des cours prestigieux de physique. En 1893, elle termine première à sa licence de physique. Elle débute en juillet de la même année l’étude de différents types d’acier, grâce à une bourse, offerte par le gouvernement polonais. Son professeur la présente à un de ses amis, Pierre Curie, qui pourra l’aider à trouver la place nécessaire pour ses minerais. En plus de l’apport scientifique gigantesque qu’il lui offre, elle trouve en lui un amour inattendu. Ils se marient en juillet 1895. Marie Curie continue donc ses recherches avec l’aide de son mari, et écrit en 1897 une thèse intitulée Etude des propriétés des rayons uraniques. Ils auront une fille appelée Irène (celle-ci suivra les traces de ses parents, et fera carrière dans la science sous le nom de Irène Juliot-Curie). Marie et son mari décident d’examiner, au cours de l’année 1898 les composés chimiques des nombreux minéraux à leur disposition. Ils trouvent ainsi le polonium, et en décembre de la même année, le radium. C’est une grande découverte pour le monde. Le 25 juin 1903, Marie soutient sa théorie sur la radioactivité et, le 10 décembre, elle reçoit avec son mari et Henri Becquerel, le Prix Nobel de Physique, pour la découverte du radium. Puis, huit ans plus tard, elle reçoit le même prix en Chimie. Elle remplace son mari en tant que professeur à la Sorbonne et devient ainsi la première femme française à entrer dans l’enseignement supérieur.

Marie Curie change le visage de la science pour les femmes. En effet, elle est la seule personne qui a reçu 2 prix Nobel, elle a une vingtaine de distinctions honorifiques parmi lesquelles une médaille Davy. Elle est membre de plusieurs académies, telles que l’Académie de la science, ce qui a causé de nombreux débats car elle est la première femme a y être entré, et son accès lui a souvent été refusé dans le passé. De plus, elle donne son nom à de nombreux lycées, ou universités, et elle est citoyenne d’honneur de plusieurs villes. Elle donne d’ailleurs son nom à de quelques-unes d’entre elles, ainsi qu’à un musée et à une galerie à Paris. Marie est en quelque sorte le modèle de toutes les femmes qui ont pu par la suite s’intéresser au monde de la science, ou encore au milieu professoral. Elle devient la personnalité la plus célèbre du siècle, et ce, universellement. En effet, si l’on demande de citer une grande scientifique, le premier nom qui vient à l’esprit est le sien. Enfin, c’est la seule femme ayant accédé au Panthéon après sa mort, ce qui la glorifie d’autant plus aux yeux de tous.

( 24 décembre, 2010 )

B) Sa découverte

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Pierre et Marie Curie lors d’une de leurs nombreuses expériences 

Vers la fin de l’année 1897, Marie Curie ne sachant pas sur quel sujet se pencher pour sa thèse, se consacre aux recherches de Becquerel , qui consistent à prouver la présence de rayons uraniques. Elle cherche à comprendre l’effet de ces nouveaux rayons, dont Becquerel avait, en 1896, décrit de radiations ionisantes. On en distingue trois variantes appelées : Alpha , Beta et Gamma. Le duo Curie décide d’analyser de plus près ces rayons, et s’aperçoit que certains mineraux d’urane sont plus actifs que l’uranium. Elle en déduit que ces mineraux peuvent détenir des nouveaux éléments chimiques. Marie brasse des minerais dont elle analyse les rayonnements.  Pierre se joint à elle pour l’extraction des éléments et leur étude, tandis que Marie se consacre à leur obtention. Elle se rend compte qu’une autre substance, le Thorium, produit les radiations ionisantes. Elle découvre également un nouveau élément, proche du « bismuth », que le couple appelle « polonium » en hommage à la Pologne, pays natal de Marie. Les résidus qu’elle obtient du polonium étant encore radioactifs, ils les examinent dans le but d’extraire un autre élément. A l’aide de la pechblende, un minerai riche en uranium, ils extraient une substance inconnue, qu’ils appellent le radium. En effet, celui-ci était 50000 fois plus actif que l’uranium, découvert par Becquerel. 

Cette découverte attire l’attention de la communauté scientifique internationale. Le 10 décembre 1903, le couple obtient le Prix Nobel de Physique pour la découverte du polonium. Le radium devint le symbole de la radioactivté pour les gens. Malheureusement, certains (dont Lord Kelvin) doutent de l’existence du Polonium et du Radium. Par conséquent, Marie et Pierre décidèrent de le prouver. Ils reprirent la pechblende et le radium dans le but de séparer des quantités. Ils choisirent de retravailler sur ce minerai car il est bon marché, et la séparation chimique a déja été faite. Ils veulent en peser et mesurer le poids atomique, pour avoir des valeurs. Le gouvernement autrichien offre au couple 100 kg de pechblende. Pierre fait de nombreuses recherches sur les propriétés que peut avoir le radium tandis que Marie continue les traitements en vue de la préparation de sels de radium pur.

Pierre meurt en avril 1906. Seule , elle s’adonne aux filiations radioactives pour étudier la famille naturelle de l’uranium-radium a laquelle elle avait occupé ses efforts. En 1910, elle isole le radium, obtient le Prix Nobel de Chimie en 1911, et crée l’institut du radium en 1914. La communauté scientifique internationale donne alors le nom Curie a l’unité de mesure de la radioactivité.

 

( 23 décembre, 2010 )

II) La radioactivité et son influence.

 

 

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Symbole de la radioactivité .

  

( 22 décembre, 2010 )

A) Sur la médecine.

La radioactivité a bouleversé le monde de la médecine, sous différents points de vue.

Les plus grands changements de la médecine grâce à la radioactivité sont sans conteste la radiographie, la radiothérapie et la médecine nucléaire, qui sont trois techniques indispensables à présent. Néanmoins, elles peuvent avoir quelques conséquences sur la santé des hommes.

La médecine nucléaire permet une nouvelle connaissance du corps humain. En effet, grâce à l’utilisation de radioisotopes, plusieurs explorations du métabolisme de nos molécules, et de notre organisme, sont devenues réalisables. Cela a constitué une véritable révolution de la médecine : il est désormais plus facile de soigner l’homme car l’on connait beaucoup mieux l’organisme humain. Les radioisotopes sont utilisés pour diagnostiquer ou rechercher des maladies. Ils sont injectés dans l’organisme pour fournir des informations, ce sont des traceurs. Cette médecine nucléaire a permis le mécanisme de la scintigraphie : c’est une technique d’imagerie produite grâce à l’utilisation de corps radioactifs.                        scintigraphieosseuse.jpg                                        scintigraphiecardiaque.jpg                                                                                                     

         2 différents types de scintigraphie.    

La radiographie est une photographie d’une partie du corps humain interposé à une source de rayons X. On peut également nommer cette technique, l’imagerie médicale. Voici le fonctionnement simplifié d’une radiographie : derrière le corps se trouve un film photographique. Les rayons X proviennent d’une source fixe et sont rassemblés en faisceaux de photons. Ceux-ci traversent le corps et se font absorber par les organes visés, d’une façon plus ou moins importante. Les rayons X parviennent ainsi au film, et le marquent de taches grises, qui sont plus ou moins foncées selon la densité de l’absorption des organes.

              radiographiethoracique.gif Une radiographie thoracique.

La dose reçue par l’homme lors d’une radiographie n’est pas conséquente. Cependant, si elles devenaient trop fréquentes ou plus fortes, elles risqueraient de causer quelques complications de la santé.

La radiothérapie utilise les rayons X dans le traitement de cancers la plupart du temps, car elle permet de freiner le développement de la tumeur et elle détruit les cellules malignes. Ainsi, elle peut faire disparaître une tumeur, et donc guérir la maladie. Il y a 2 techniques de radiothérapie qui sont la radiothérapie transcutanée et la curiethérapie. 

                                       appareilderadiotherapie.jpg  Appareil de radiothérapie.

La radiothérapie agit sur la tumeur mais aussi sur les ganglions à proximité et sur les tissus sains qu’elle doit traverser pour atteindre la zone tumorale. Les rayons vont donc abimer ces tissus sains. On parle de lésions qui, le plus souvent, ne sont pas définitives. Quelques cicatrices, appelées séquelles, peuvent également apparaître, rarement irréversibles.

La radioprotection est la préoccupation majeure médicale car cela protège la santé des patients soumis aux radiations ionisantes. En effet, le secteur médical est le premier concerné car il touche beaucoup à la dosimétrie (quantité de rayons X reçus).La dose maximale admissible annuelle est 50 mSv. Les 3 principes fondamentaux sont la justification, l’optimisation et la limitation. La radioprotection protège des deux effets des rayonnements : effets stochastiques et effets déterministes.

 

Pour la médecine, la radioactivité a été un énorme progrès et un puissant bienfait. Elle est devenue indispensable, car elle offre une panoplie de diagnostic extraordinaire, et les risques auxquels sont sujets les patients sont minimes face au bénéfice apporté par ces techniques.

( 21 décembre, 2010 )

B) Sur le Nucléaire .

Comme nous l’avons vu précédemment , la radioactivité provient du noyau de certains atomes , dont quelque un ont été découvert par Marie Curie , comme par exemple l’uranium et le plutonium. 

Avec le temps , nous avons également découvert que ce phénomène de radioactivité pouvait produire de l’électricité , qui ne produit pas de gaz à effet de serre et ne favorise pas le réchauffement climatique ce qui aujourd’hui,  n’est pas négligeable. 

Les scientifiques , ont donc décidé de mettre cette découverte au profil de la population mondiale en créant des centrales , dans lesquelles  ils font fusionner des noyaux pour produire l’électricité nécessaire  à l’alimentation de façon pour ainsi dire inépuisable de certaines villes : Les centrales nucléaires . 

En effet cette fusion, qui divise le noyau en deux ,  libère a l’échelle atomique une énergie qui n’a rien a voir avec toutes les énergies connues à ce jour.  Malheureusement , cette réaction peut , si elle n’est pas contrôlée , créer des explosions . Les ingénieurs ont donc pour rôle de maitriser cette interaction pour permettre le dégagement sur des mois et des années de l’énergie mais pour également éviter des dégâts tels que l’ont vécu les habitants de Tchernobyl qui ont vu leur ville réduite a néant après l’explosion produite dans l’un des réacteurs de la centrale nucléaire Lénine , située en Ukraine , qui a propagé dans l’air de la radioactivité et a atteint cette ville située pourtant à 15 kilomètres de la centrale . 

La radioactivité , parait être une découverte au aspect positive , ne l’est en réalité pas totalement. Certes elle permet  fournissent une électricité biologique nécessaire a certaines villes grace au centrale nucléaire mais néanmoins , elle devient une menace pour certains pays sous l’aspect de bombe nucléaire. Cette bombe serait capable de détruire une ville entière par une simple explosion comme Hiroshima ou Nagasaki  en ont désastreusement fait l’expérience … De plus ces centrales propagent  dans la nature différents déchets, nuisant gravement à l’environnement. 

 

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                                                     Une centrale Nucléaire.

( 20 décembre, 2010 )

C) Sur l’environnement

La radioactivité a deux origines, tout d’abord, la radioactivité vient d’une poussière d’étoile  » La nébuleuse du crabe  » une explosion qui a été produite il y a 600 ans et observée sur terre en 1054. Lors de cette explosion, certains métaux lourds tels que le platine, l’or ou l’uranium ont été produit. Ces éléments sont dispersés ensuite dans l’espace galactique. La première source de radioactivité naturelle est due à la présence terrestre de 3 noyaux radioactifs primordiaux : le thorium-232, l’uranium-235 et l’uranium-238. Ceux-ci étaient déja présents dans les nuages de poussière interstellaires dont l’agrégation à donné lieu à la formation d’étoiles et de planètes.

Ensuite, la seconde source de radioactivité naturelle est due aux  » Gerbes cosmiques « , en effet, la terre est en permanance bombardée par des  » rayons cosmiques « . Lorsque ceux-ci pénètrent les couches supérieurs de l’atmosphère, ils entrent en colision avec des atomes. Au cours du développement des gerbes, les noyau x des atomes cibles ont pu être brisés, c’est alors que des protons et des neutrons sont émis. Ces charges ont  tdonc fusionnés avec d’autres noyaux et les ont rendu radioactifs. On les appelle   « cosmogénétiques « .

Chaque noyau atomique de l’environnement ont une structure différente, en effet, leur stabilité, masse ou bien rayon sont différents. Les scientifiques sont encore a la recherche d’autres noyaux atomiques rares.

Les noyaux atomiques sont néfastes pour l’environnement, car les dechets en sont encore nombreux. Lorsque l’uranium est apauvri, celui-ci reste cependant peu radioactif, on l’utilise alors pour produire de l’énergie dans des réacteurs dit de « 4ème génération ». Contrairement au plutonium qui reste un danger pour l’environnement, cet élément radioactif est recherché pour son énergie qui donne accès au nucléaire. D’autres éléments radioactifs restent nocifs, tel que les produits de fission ou bien les actinides mineurs ( neptunium, américunium et curium ).

Pour remédier au problème des déchets dans l’environnement, les chercheurs mettent en place des dispositifs comme : mettre hors d’atteinte les déchets, les séparer et les trier, les détruire, diluer la radioactivité ou bien la conditionner dans les transports, le stockage ou l’entreposage, mais tout cela a un coût, qui s’éleve a 62 500 euros par mètre cube de déchets.

 

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    Shéma representant le parcours des dechets nucléaire

( 19 décembre, 2010 )

Conclusion

Notre étude nous montre donc que Marie Curie , par sa simple découverte a révolutionné l’humanité et a permis de nombreuses innovations qui subsistent encore dans le monde d’aujourd’hui.

Cette femme a marqué le monde durablement , y compris les hommes de son temps , Albert Einstein ayant dit lui-même qu’elle est  » la seule personne que la gloire n’ait pas corrompue ».

Ces oeuvres revolutionnaires marquent le monde à tout jamais , en bien … ou en mal.

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Hommage en l’honneur des ces deux scientifiques : Pierre et Marie Curie.

( 18 décembre, 2010 )

Bibliographie.

      Livres :

● Cotton, Eugénie. Les Curies. Editions Seghers, 1963.                             

               -> 213 pages, ASIN : B003X23RZH.

● Giroud, Françoise. Une femme honorable. Le livre de poche, 2003.                            

             -> 372 pages, ISBN : 2-253-02963-7

 Périodiques :

● Bard, Christine. Marie et Irene scientifiques et féministes. La Recherche, 10/2008, n°423, page 60 à 61.

● Bader, Jean-Michel. Drame et passion d’une vie bien remplie. Cahier de science et vie, 12/1994, n°24, page 92 à 96.

● Quinn, Susan. Marie Curie. Cahier de science et vie, 12/1994, n°24, page 18 à 30.

Sites internet  : 

Audi, George ; Billard, Isabelle ; Hubault, Fabrice ; Huffer, Elizabeth ; Husson, Jean-Pierre ; Laberrigue-Frolow Jeanne ; Sacquin, Yves ; Vaissère (de la), Christian. La radioactivite.com [en ligne]. LEDEN, EDP Science, MAJ le 20 juin 2007, [27-12-2010]. Disponible sur http://www.laradioactivite.com

Bernard, Adrien ; Bernard, Jean-Yves ; Depond, Cédric ; Garcia, Isabelle ; Rubbo, Pierre-Alain ; Sant, Michel. Techno-Science.net. [en ligne] CLEVACTI, 06/06/2004, MAJ le 28/12/2010, [28-12-2010]. Disponible sur http://techno-science.net

● Branchut, Fabien. Jesuismort.com [en ligne]. Developpeur Web, MAJ le 19-11-2010, [19-11-2010]. Disponible sur http://www.jesuismort.com/biographie_celebrite_chercher/biographie-marie-curie-447.php

● Fondation Nobel. Nobel Prize. [en ligne]. Nobel Web AB, MAJ en 2010 [01/10/2010]. Disponible sur http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1911/Marie-Curie.html

● Langevin-Joliot, Hélène ; Rodvaniy, Pierre ; Vaissière (de la), Christian. Marie Curie [en ligne]. LEDEN, [26-11-2010]. Disponible sur http://mariecurie.science.gouv.fr/radio/radio3_31.php 

● L’internaute magazine. l’Internaute [en ligne]. Benchmark Group, 2000, MAJ le 12-11-2010, [12-11-2010]. Disponible sur http://linternaute.com/biographie/marie-curie/date/

● Ministère de l’enseignement supérieur de la recherche. Le portail de la science [en ligne]. CERIMES, 2004, MAJ le 26-11-2010, [26-11-2010]. Disponible sur http://www.science.gouv.fr/fr/dossiers/bdd/res/2146/les-femmes-et-la-science/

Observatoire Régional de l’environnement. Observatoire Régional de l’environnement en Poitou Charente (ORP) [en ligne ]. ORP, date de mise a jour 15-05-2007 [21-12-2010]. Radioactivité Naturelle . Disponible sur http://www.observatoire-environnement.org/tbe/-Radioactivite-naturelle-.html

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