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le radium par c215

A l’occasion de la fête de la science d’octobre 2016, le Musée Curie a invité Christian Guémy, alias c215, à retracer l’histoire du radium, de la radiothérapie et des rayonnements au travers des portraits de ses chercheurs les plus marquants. Chacune des œuvres présentées ici est l’occasion de retracer l’histoire de cette recherche et de dresser les portraits de ses acteurs principaux.

“La moindre chose qui se forme au monde est toujours le produit d’une incroyable coïncidence.”

Pierre Teilhard de Chardin

Le radium – de radius en latin, rayonnement – est un élément particulièrement radioactif.

“Les diverses raisons que nous venons d’énumérer nous portent à croire que la nouvelle substance radioactive renferme un élément nouveau auquel nous proposons de donner le nom de radium.”

Marie Curie, Pierre Curie & Gustave Bémont, in ‘Sur une Nouvelle Substance Fortement Radio-Active, Contenue dans la Pechblende’ (1898)

Jusqu’en 1937, date de son interdiction pour les utilisations non-médicales, le radium est l’élément miraculeux à la mode pour entretenir sa santé: crèmes rajeunissantes, dentifrices ou encore fontaines pour rendre l’eau radioactive. L’engouement avait été suscité par la mise en évidence très tôt de ses vertus thérapeutiques, occultant ses dangers.

La découverte du radium, en même temps qu’elle nous apprenait la radiothérapie, imposait donc par ailleurs la radioprotection.

Henri Becquerel nait en 1852. Il est issu d’une illustre famille de scientifiques: fils et petit-fils de physiciens, Alexandre et Antoine, tous deux professeurs au Museum National d’Histoire Naturelle de Paris.

En 1872, Henri entre à l’Ecole Polytechnique et obtient comme école d’application les Pont et Chaussées en 1874. En 1877, il reçoit son diplôme d’ingénieur et décide de s’orienter vers la recherche. A l’image de son père, il s’intéresse à la phosphorescence, la polarisation de la lumière et son absorption par les cristaux. Ses travaux le conduisent à soutenir sa thèse de doctorat en 1888.

“Les radiations des sels d’uranium sont émises, non seulement lorsque les substances sont exposées à la lumière, mais encore lorsqu’elles sont maintenues à l’obscurité”

Comptes rendus de l’Académie des Sciences par Henri Becquerel, 1896, tome 123

C’est en 1896 qu’il découvre par hasard la radioactivité, en étudiant des sels d’uranium. Suite à une discussion avec Henri Poincaré sur la nature des rayonnements découverts par Röntgen l’année précédente (Rayons-X), Henri chercha à déterminer si le rayonnement des sels d’uranium dont il disposait était différent.
Au cours d’une expérience mettant en contact une plaque photographique et les sels d’uranium, il observa que ces derniers émettaient leur propre rayonnement, sans qu’il soit nécessaire de recourir à une source d’énergie extérieure. Les rayonnements décrits sont nommés “hyperphosphorescence”, sujet auquel, dès 1897, Marie Curie consacre ses travaux de thèse.

En 1903, Henri Becquerel partage la moitié du Prix Nobel de Physique avec les époux Curie “en reconnaissance des services extraordinaires qu’il a rendus en découvrant la radioactivité spontanée”.
Il meurt en 1908.

Au sein de l’aventure de la recherche sur la radium, un enjeu de taille se profile : le succès repose nécessairement sur l’association de la recherche fondamentale et de la médecine. Claudius Regaud incarne ce pont entre recherche et médecine, et met son énergie au service  d’applications thérapeutiques.

Il naît en 1870 à Lyon, où il s’inscrit à la Faculté de Médecine à ses 18 ans. Son internat débute en 1891 et il se spécialise en histologie (étude des tissus biologiques). Il monte à Paris et suit à l’Institut Pasteur un enseignement en microbiologie. Claudius travaille alors dans le laboratoire du Dr Emile Roux, directeur de l’Institut.

En 1896, il soutient sa thèse sur “les vaisseaux lymphatiques du testicule et les faux endothéliums de la surface des tubes sémifères”. Il continue de partager son temps entre ses travaux de recherche en médecine, notamment sur la spermatogenèse (le processus de production des spermatozoïdes), et l’enseignement en histologie.

C’est à partir de 1906 qu’il s’intéresse aux rayons X et découvre leur effet sur la stérilité. Il déduit de cette observation la possible utilisation des rayons X sur d’autres cellules à croissance rapide et s’intéresse plus particulièrement aux cellules cancéreuses, jetant les bases de la radiothérapie élective – c’est-à-dire ciblant la chromatine, en fait l’ADN, provoquant ainsi la mort cellulaire.

“L’association étroite des sciences physiques, de la radiophysiologie et de la radiothérapie est une nécessité pour les progrès de celle-ci.”

Claudius Regaud, 1930

En 1913, Claudius accepte sur la proposition du Dr Roux de prendre la direction d’un laboratoire de radiophysiologie au sein de l’Institut du Radium. Achevé en 1914, l’Institut est immédiatement fermé du fait de la guerre. Claudius devient médecin auprès d’un hôpital d’évacuation à Gérardmer avant de se voir confier la mission d’organiser une médecine du temps de guerre.

Dès 1919, avec son ami et collaborateur Antoine Lacassagne, il pratique l’application du radium pour le traitement de patients atteints de cancer dans plusieurs hôpitaux de l’Assistance Publique de Paris. Il crée avec Marie Curie en 1920 la Fondation Curie, reconnue d’utilité publique, et poursuit ainsi son idéal de concrétisation de “la fusion de la recherche scientifique avec la médecine pratique”.

“Dans la vie, rien n’est à craindre, tout est à comprendre.”

Marie Sklodowska-Curie

Marie Sklodowska-Curie (Varsovie 1867 – Passy 1934), pas froid aux yeux, fut la première femme à obtenir le Nobel, le premier lauréat du Nobel à recevoir le prix dans deux disciplines scientifiques différentes (en 1903 en physique pour ses recherches sur les radiations et en 1911 en chimie pour ses travaux sur le polonium et le radium), et la première femme à diriger un laboratoire universitaire en France.

“Je suis de ceux qui pensent que la science a une grande beauté. […] Sans la curiosité de l’esprit, que serions-nous ? Telle est bien la beauté et la noblesse de la science : désir sans fin de repousser les frontières du savoir, de traquer les secrets de la matière et de la vie sans idée préconçue des conséquences éventuelles.”

Marie Sklodowska-Curie

En 1897, Marie se lance dans sa thèse de doctorat en choisissant l’étude de l’hyperphosphorescence, ou radioactivité, découverte l’année précédente par Henri Becquerel lors de ses observations de l’uranium. Dès 1898, le couple Curie annonce la découverte du polonium, nommé ainsi par Marie en hommage à sa Pologne natale, et du radium. La découverte vaudra aux 3 chercheurs le Nobel de physique en 1903.

De son côté, Pierre étudie de près les propriétés des cristaux, et en 1880, avec son frère Jacques, il met en évidence l’effet piézoélectrique. En 1895, il épouse Marie, jeune Polonaise, qui se lance dans l’étude des rayonnements décrits par Henri Becquerel.

“Ce laboratoire tenait à la fois de l’étable et du hangar à pommes de terre. Si je n’y avais pas vu des appareils chimie, j’aurais cru que l’on se moquait de moi.”

Wilhem Ostwald, chimiste allemand au sujet du laboratoire de Pierre et Marie Curie

Pierre laisse rapidement de côté ses recherches sur le magnétisme pour se consacrer avec sa femme à l’étude de l’uranium et de la radioactivité spontanée. L’obtention d’un financement pour leurs travaux permet au couple de faire venir quelques tonnes de pechblende, principal minerai d’uranium, à leur laboratoire. Le raffinage du minerai les conduira à la découverte en 1898 de 2 nouveaux éléments: le polonium et le radium. Ces ajouts à la connaissance de la matière vaudront au couple, ainsi qu’à Henri Becquerel, de partager le Nobel de physique en 1903.

Pierre disparait en 1906, victime d’un accident de voiture à cheval à Paris, ce que figurent les taches rouges sur son portrait.

En 1918, Irène Curie devient l’assistante de sa mère à l’Institut du Radium. C’est là qu’elle commence ses travaux de thèse sur le polonium, élément découvert par ses parents en 1898, thèse quelle soutient en 1925.

C’est également à l’institut qu’elle rencontre Frédéric Joliot, son futur mari, qu’elle épouse en 1926. Les travaux du couple Joliot-Curie les mènent à la découverte de la radioactivité artificielle, ce qui leur vaut d’obtenir le Nobel de Chimie en 1935 “en reconnaissance de leur synthèse de nouveaux éléments radioactifs”. La recherche de radioéléments utiles à la médecine ne fait donc que commencer.

“Il y avait des questions sur lesquelles ma mère avait des opinions d’une intransigeance absolue. Par exemple, elle estimait que les femmes devaient avoir les mêmes droits, et d’ailleurs les mêmes devoirs que les hommes. […] Je subissais fortement l’influence de ma mère.”

Irène Joliot-Curie, “Marie Curie, ma mère”, Revue Europe 1954

Irène est également une femme engagée: sous-secrétaire d’Etat à la Recherche Scientifique dans le gouvernement de Front Populaire (poste accepté pour soutenir la cause féminine), directrice de l’Institut du Radium au lendemain de la 2nde Guerre Mondiale, co-fondatrice et commissaire du Commissariat à l’Energie Atomique, ainsi que militante pacifiste contre l’utilisation militaire de l’atome.

C’est à la science qu’elle donne finalement sa vie, emportée en 1956 par une leucémie résultant, comme sa mère, de sa longue exposition aux rayonnements radioactifs.

Frédéric Joliot obtient son diplôme d’ingénieur en 1923. Il a suivi les cours de Paul Langevin, connu pour ses travaux sur le magnétisme et son admiration de la relativité restreinte. C’est sur la recommandation de ce dernier que Frédéric entre à l’Institut du Radium en 1924 comme préparateur particulier de Marie Curie. C’est là qu’il rencontre Irène, la fille de Marie, qu’il épouse en 1925. Il obtient sa thèse en 1930 avec une étude sur l’électrochimique des radioéléments.

Dès 1929, Irène et Frédéric travaillent à la compréhension de la structure de l’atome. Le couple présente en 1933 ses 1ers résultats sur l’existence de possibles “électrons positifs de transmutation” et mettent à jour l’existence d’une radioactivité artificielle, ce qui leur permet de synthétiser de nouveaux radioéléments: le phosphore 30 et l’azote 13. Cette découverte leur vaut de partager en 1935 le Prix Nobel de chimie.

“Il est inadmissible que ces armes nouvelles de destruction massive, dont certains scientifiques cherchent chaque jour à accroître l’efficacité, dans un dessein criminel, ne soient pas déjà, d’un commun accord, mises hors la loi et qu’un contrôle rigoureux n’en assure pas l’élimination.”

Frédéric Joliot, Vienne, 1953.

Dès 1945, Frédéric participe à la création du Commissariat à l’Energie Atomique, dont il sera nommé Haut-Commissaire par le Général de Gaulle, avant d’être révoqué en 1950, probablement en raison de ses sympathies communistes et de son implication dans l’Appel de Stockholm, pétition Internationale contre l’armement nucléaire. Il reprend alors son travail académique et dirige l’Institut du Radium. Il meurt en 1958.


La série de photos de l’exposition Radium215 du Musée Curie est également disponible sur Instagram : #leschercheursduradium215.

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