25. La désintégration bêta

La radioactivité prend naissance dans le noyau de l’atome, par l’intermédiaire de la force nucléaire faible. Elle peut être de trois types : alpha, bêta ou gamma. Les particules alpha sont des noyaux d’hélium constitués de deux protons et de deux neutrons. Elles sont émises quand le noyau instable d’éléments radioactifs lourds, tels le radium ou l’uranium, se brise. Les particules bêta sont des électrons libérés par un noyau quand un neutron devient un proton. Quant au rayonnement gamma, il correspond à de l’énergie libérée sous forme de photons.« La désintégration bêta est… comme un vieil ami. Elle aura toujours sa place dans mon cœur. »
Les particules alpha étant relativement lourdes, elles sont rapidement arrêtées par la matière, par exemple du papier ou la peau. Les particules bêta sont légères et parcourent des distances plus longues ; il faut du plomb ou un épais morceau de métal pour les arrêter. Le rayonnement gamma est encore plus pénétrant.
En 1900, en réalisant des expériences inspirées de celles utilisées auparavant pour identifier l’électron, Henri Becquerel mesura le rapport de la masse d’une particule bêta et de sa charge, et montra qu’il correspondait à celui de l’électron. En 1901, Ernest Rutherford et Frederick Soddy constatèrent qu’une désintégration bêta changeait la nature de l’élément chimique qui en avait été le siège, le déplaçant d’une case vers la droite dans le tableau périodique des éléments. Ainsi, le cesium devient du baryum. Ils en déduisirent que les particules bêta sont des électrons issus du noyau…