Mardi 31 mars, deux classes de 1^ère spécialité physique-chimie ont assisté à une conférence sur le thème de l’antimatière animée par un professeur de l’Université de Grenoble et chercheur au LPSC (laboratoire de physique subatomique et de cosmologie). 

Les particules d’antimatière, découvertes au début du XXème siècle, ont des propriétés fascinantes. En effet, lorsqu’une antiparticule rencontre sa particule symétrique (un positon et un électron par exemple), elles s’annihilent c’est-à-dire qu’elles disparaissent et se transforment en énergie "pure": deux rayonnements γ (gamma) partent simultanément dans des sens opposés .

Les élèves ont assisté à une expérience de détection de ces 2 rayonnements γ qui sont la signature de la présence d’un positon annihilé par un électron.  On les reconnaît, lorsque sur les détecteurs, positionnés l'un en face de l'autre, apparaît un signal au même instant, à la nanoseconde près !

Les positons proviennent de la désintégration d’un échantillon de quelques microgrammes de sodium-22, synthétisé dans un laboratoire. Il s’agit ici de radioactivité artificielle, phénomène découvert par Frédéric Jolliot et une certaine Irène Curie (la fille de Marie). Le physicien nous a expliqué que cet échantillon n’était pas dangereux car il n’était pas plus radioactif que l’équivalent de plusieurs corps humains réunis mais la radioactivité naturelle ne produit pas d’antiparticule et ne peut donc pas être utilisée dans cette expérience. 

Enfin, les élèves ont découvert une application concrète de ces recherches fondamentales avec la tomographie par émission de positon (TEP ou PET scan en anglais). Il s’agit d’une technique d’imagerie médicale assez récente. Le patient absorbe un marqueur biologique (fluoro-désoxyglucose), qui contient du fluor-18 radioactif, et que les cellules cancéreuses métabolisent. L’appareil, qui ressemble à un scanner ou un IRM, est chargé de détecter dans toutes les directions les paires de rayonnements γ simultanés et de cartographier ainsi les zones où le marqueur biologique a été fixé. 

Cet exemple aura peut-être fait germer une idée de thème à développer pour le grand oral du bac chez les futurs élèves de terminale. 

Merci à M. Pignol pour son intervention !