les Joliot-Curie

Couple de physiciens français.

IRÈNE CURIE

Elle est la fille des célèbres physiciens Pierre et Marie Curie. Le ménage Curie habite Sceaux, et la jeune fille ne fréquente qu'assez tard le collège Sévigné, mais elle a comme professeurs particuliers sa mère, qui lui enseigne la physique, Paul Langevin, qui se charge des mathématiques, et Jean Perrin, de la chimie. Quelle écolière put jamais se targuer de tels maîtres ? Irène commence à peine à fréquenter la faculté des sciences de Paris que survient la Première Guerre mondiale, et elle accompagne sa mère en prenant un poste d'infirmière radiographe. Puis elle passe sa licence ès sciences et devient préparatrice de sa mère à l'Institut du radium.

Elle consacre ses premières recherches à la radioactivité. Dès 1922, elle calcule la vitesse d'émission des rayons alpha du polonium par la méthode de la déviation magnétique. En 1923, elle étudie les conditions d'extraction et de purification du dépôt actif accumulé dans les ampoules ayant contenu du radon. En 1924, elle détermine avec précision la constante radioactive de ce gaz. Enfin, en 1925, elle passe son doctorat avec une thèse sur les rayons alpha du polonium.

FRÉDÉRIC JOLIOT

Il est le dernier-né d'une famille de six enfants. Son père, Henri Joliot, d'origine lorraine, qui a, dans sa jeunesse, combattu dans les rangs de la Commune, est établi dans le commerce en gros des calicots. Sa mère, Émilie Roederer, fille d'un chef cuisinier de Napoléon III, est une Alsacienne protestante de conviction républicaine et fort cultivée. Lui-même est un élève moyen au lycée Lakanal, qui se distingue surtout au football, mais lit assidûment Jules Verne et les Merveilles de la science. Cependant, un certain goût pour la chimie l'entraîne à l'école Lavoisier, et il est reçu en 1920 à l'École de physique et chimie industrielles de la Ville de Paris ; il en sort ingénieur et major de sa promotion. Après un stage dans une aciérie du grand-duché de Luxembourg, il fait son service militaire.

De retour à la vie civile, il doit choisir une carrière ; la recherche scientifique désintéressée l'attire plus que l'industrie. Il va prendre conseil de son ancien maître P. Langevin, qui lui suggère de devenir le préparateur particulier de Marie Curie à l'Institut du radium. Le voilà donc, à partir de 1925, collaborateur quotidien de l'illustre physicienne, aux côtés de sa fille Irène.

LE COUPLE JOLIOT-CURIE

Les deux préparateurs travaillent en commun, orientant leur activité vers la physique nucléaire. En 1926, ils décident de se marier, et de cette union leur naîtront deux enfants. Tout en enseignant dans une école d'électricité privée pour gagner sa vie, Frédéric doit terminer son baccalauréat et passer ses certificats de licence pour pouvoir soutenir une thèse de doctorat sur l'électrochimie du polonium (1930). Sa situation matérielle va alors s'améliorer : il est nommé assistant, puis maître de conférences (1935) à la faculté des sciences de Paris. Sa femme devient chef de travaux en 1932.

Pendant cette période, tous deux effectuent de nombreuses recherches sur la structure de l'atome. Comme les Allemands Walther Bothe (1891-1957) et H. Becker viennent de découvrir un rayonnement que son extraordinaire pouvoir de pénétration rend particulièrement mystérieux, ils étudient la projection des noyaux par ce rayonnement, et ce travail sera une étape essentielle dans la découverte du neutron par Chadwick en 1932. Notons aussi leurs recherches sur l'électron positif, que vient d'identifier Anderson : en 1932, ils mettent en évidence sa production lorsque des photons de grande énergie traversent la matière ; l'année suivante, ils réalisent le phénomène inverse, l'annihilation simultanée d'un positon et d'un négaton, avec création de deux photons.

LA RADIOACTIVITÉ ARTIFICIELLE

Mais la découverte qui rend le couple célèbre est celle, en 1934, de la radioactivité artificielle. En soumettant au bombardement de particules alpha des atomes de bore, d'aluminium, de magnésium, ils obtiennent l'isotope 13 de l'azote, l'isotope 30 du phosphore et, simultanément, l'isotope 27 du silicium et l'isotope 28 de l'aluminium. Ces éléments, qui n'existent pas dans la nature, se désintègrent spontanément, avec des périodes plus ou moins longues, en émettant des électrons, positifs ou négatifs. C'est pour cette découverte exceptionnelle, dont dérive une grande part de la physique nucléaire et qui aura des applications innombrables, que ces deux physiciens reçoivent en 1935 le prix Nobel de chimie.

À cette époque, Joliot, qui a toujours été préoccupé par les aspects sociaux de la vie, adhère au parti socialiste S.F.I.O. (1934). Quant à Irène, elle porte un intérêt constant à la promotion intellectuelle et sociale de la femme, elle est membre du Comité national de l'union des femmes françaises. Elle devient en 1936 sous-secrétaire d'État à la recherche scientifique.

En 1937, Joliot est nommé professeur au Collège de France. Il quitte alors l'Institut du radium et fait construire, pour son nouveau laboratoire de chimie nucléaire, le premier cyclotron de l'Europe occidentale. La même année, Irène succède à sa mère comme professeur à la faculté des sciences de Paris. Dès lors, toujours en étroite liaison, c'est chacun dans son propre laboratoire, avec ses propres élèves, qu'ils vont poursuivre leurs travaux.

À LA CONQUÊTE DE L'ÉNERGIE NUCLÉAIRE

Les expériences de Fermi donnent une nouvelle orientation à la physique nucléaire. En 1938, l'étude de l'action des neutrons sur les éléments lourds, l'uranium notamment, que mène Irène avec son collaborateur Pavle Savić (1909-1994), est une étape importante vers la découverte du phénomène de fission. Puis, lorsque Otto Hahn (1879-1968) et Fritz Strassmann (1902-1980) ont expliqué ce phénomène, Joliot vient en apporter une preuve physique.

Après quoi, avec Hans von Halban (1908-1964) et Lew Kowarski (1907-1979), auxquels va se joindre Francis Perrin (1901-1992), il étudie les réactions en chaîne et les conditions de réalisation d'une pile atomique à uranium et eau lourde ; cinq brevets sont pris en 1939 et en 1940.

Ces travaux sont arrêtés par l'avance de l'armée allemande ; mais Joliot réussit à faire transporter en Angleterre les documents et les matériaux relatifs à ces recherches. Pendant l'Occupation, il participe activement à la Résistance ; il est président du Front national et s'inscrit au parti communiste français. À la fin de la guerre, il doit se réfugier dans la clandestinité.

L'APRÈS-GUERRE

En 1945, Frédéric Joliot-Curie est nommé directeur du Centre national de la recherche scientifique ; en 1946, il est le premier haut-commissaire à l'Énergie atomique. Aidé de sa femme, qui est devenue, la même année, directrice de l'Institut du radium et est elle-même commissaire à l'Énergie atomique, il dirige la construction de la première pile atomique française, qui fonctionne en 1948. Mais, en 1950, il est relevé de ses fonctions en raison de son appartenance au parti communiste. Tout en gardant la direction de ses laboratoires, il manifeste en effet une grande activité politique et il est élu président du Conseil mondial de la paix.

Irène est à l'origine des plans du grand centre de physique nucléaire d'Orsay, équipé d'un synchrocyclotron de 160 MeV, mais elle n'en verra pas la réalisation. À sa mort, en 1956, son mari, tout en restant professeur au Collège de France, devient titulaire de la chaire de physique qu'elle occupait à la Sorbonne. Il consacre les deux dernières années de sa vie à la mise en route et au développement du centre d'Orsay.

Comme sa femme, Frédéric Joliot-Curie meurt relativement jeune. Les rayonnements pénétrants auxquels l'un et l'autre ont été trop longtemps exposés pendant leurs expériences ne sont sans doute pas étrangers à ces fins prématurées.