4. Production de nouveaux radioéléments
En 1919, Ernest Rutherford bombarda des noyaux d'azote avec des particules α (atomes d'hélium chargés positivement) et réalisa ainsi les premières désintégrations artificielles. Ce travail fut poursuivi avec d'autres éléments légers, et on trouva que le noyau, à la fin du processus, différait du noyau originel. En 1933, Frédéric Joliot et Irène Curie découvrirent que des noyaux instables pouvaient être produits, qui donneraient lieu à une désintégration radioactive par émission d'électrons jusqu'à ce que se forme un noyau stable : c'est la radioactivité artificielle. Fermi et ses collaborateurs continuèrent leurs recherches dans cette direction, mais en bombardant les atomes avec des neutrons. Fermi pensait, en effet, que les neutrons convenaient parfaitement pour cette tâche puisque, non chargés, ils peuvent pénétrer les noyaux de tous les atomes tandis que, sauf pour les atomes les plus légers, les noyaux chargés positivement repoussent les particules α de même signe qu'eux. Fermi et ses collaborateurs produisirent de nouveaux radioéléments par bombardement neutronique et découvrirent que les neutrons étaient ralentis en traversant des substances qui contiennent de nombreux atomes d'hydrogène (l'eau par exemple). Ces neutrons ralentis étaient particulièrement aptes à produire de nouveaux noyaux, car ils restaient plus longtemps à proximité des noyaux qu'ils bombardaient.
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