Radium

Le radium est l’élément qui a fait de la radioactivité un phénomène célèbre. Sa découverte, puis son isolement au prix d’un travail acharné, ont valu deux prix Nobel à Marie Curie. Au début du XXᵉ siècle, ce métal qui brille dans le noir est devenu un produit à la mode, avant que ses effets dévastateurs sur la santé ne soient reconnus.

Fiche d’identité

Propriétés

Le radium est un métal blanc brillant qui noircit rapidement à l’air en formant un nitrure. Comme le baryum, dont il est chimiquement très proche, il réagit avec l’eau. Il forme l’ion Ra²⁺ et ses sels ressemblent à ceux du baryum, ce qui a rendu sa séparation si laborieuse.

Sa radioactivité est plusieurs millions de fois plus intense que celle de l’uranium, à masse égale. Elle dégage de la chaleur en permanence et provoque une luminescence bleu pâle de ses sels et de l’air environnant.

Isotopes

Tous les isotopes du radium sont radioactifs. Les principaux :

Le radium 226 se désintègre en émettant une particule alpha et produit le radon 222, gaz radioactif. L’ancienne unité de radioactivité, le curie (1 Ci = 3,7 × 10¹⁰ becquerels), correspond à peu près à l’activité d’un gramme de radium 226.

Où le trouve-t-on ?

Le radium est présent dans tous les minerais d'uranium, où il est produit en permanence par désintégration, à raison d’environ un tiers de gramme par tonne d’uranium. On en trouve des traces dans les sols, les roches et certaines eaux minérales.

Production

Au début du XXᵉ siècle, le radium était extrait de la pechblende de Joachimsthal (Bohême), puis des minerais du Congo belge et du Canada. Il fallait traiter des tonnes de minerai pour obtenir quelques milligrammes. Il était alors la substance la plus chère du monde. Il n’est plus produit en quantité aujourd’hui ; le radium 223 médical est obtenu en réacteur ou en générateur à partir d’autres isotopes.

Usages d’hier

• Peintures luminescentes : mélangé à du sulfure de zinc, le radium faisait briller les cadrans de montres, les instruments de bord et les aiguilles, de 1910 aux années 1960.
• Produits miracles : crèmes de beauté, dentifrices, eaux et boissons « au radium », comme le Radithor américain, vendus pour leurs prétendus bienfaits dans les années 1920. Leur consommation a provoqué des décès.
• Curiethérapie : aiguilles et tubes de radium placés au contact des tumeurs, premier traitement par rayonnement des cancers, développé notamment à l’Institut du radium de Paris.

Usages d’aujourd’hui

Le dichlorure de radium 223, autorisé en Europe et aux États-Unis en 2013, est injecté pour traiter les métastases osseuses du cancer de la prostate. Se comportant comme le calcium, il se fixe sur l’os, là où les métastases le remodèlent, et ses particules alpha à très courte portée détruisent les cellules tumorales en épargnant les tissus voisins.

Toxicité

Le radium est l’un des éléments les plus dangereux à ingérer ou inhaler. Chimiquement analogue au calcium, il se fixe durablement dans les os et irradie la moelle osseuse et les tissus osseux, provoquant anémies, leucémies et cancers des os (ostéosarcomes) des années ou des décennies plus tard. Il produit en outre du radon. Les anciens objets luminescents au radium (montres, réveils, instruments d’avions) restent radioactifs : il ne faut pas les ouvrir ni les démonter, et les signaler à l’Andra en France pour leur élimination.

Histoire du nom

En 1898, Marie Curie, qui étudie les « rayons uraniques » découverts par Henri Becquerel, constate que la pechblende est plus active que l’uranium qu’elle contient. Avec Pierre Curie, elle en extrait en juillet 1898 le polonium, puis, avec Gustave Bémont, annonce le 26 décembre 1898 un second élément, le radium, du latin radius, « rayon ». Pendant quatre ans, dans un hangar de l’École de physique et chimie de Paris, ils traitent plusieurs tonnes de résidus de minerai et obtiennent en 1902 un décigramme de chlorure de radium pur, assez pour mesurer sa masse atomique (voir Marie Curie).

Pierre et Marie Curie partagent le prix Nobel de physique de 1903 avec Henri Becquerel. Marie Curie obtient seule le prix Nobel de chimie en 1911, pour la découverte du radium et du polonium et l’isolement du radium métallique, réalisé en 1910 avec André Debierne.

Questions fréquentes

Le radium brille-t-il dans le noir ?

Ses sels émettent une faible lueur bleutée, due à l’excitation de l’air par le rayonnement. Les peintures au radium brillaient plus fortement grâce au sulfure de zinc qu’il excitait.

Les vieilles montres au radium sont-elles dangereuses ?

Elles émettent encore un rayonnement et du radon. Le risque est faible si l’objet reste fermé et n’est pas porté en permanence ; il ne faut ni l’ouvrir, ni gratter la peinture.

Marie Curie est-elle morte à cause du radium ?

Elle est morte en 1934 d’une aplasie médullaire, très probablement liée à son exposition prolongée aux rayonnements, du radium et des rayons X utilisés pendant la Première Guerre mondiale.