Radiolyse

En physique et chimie, la est la décomposition de la matière (solide, liquide ou gazeuse) par des rayonnements ionisants. L'eau peut être radiolysée, mais également des gaz, des sels minéraux et de nombreuses molécules organiques. La radiolyse de l'eau est la dissociation par décomposition chimique de l'eau () (liquide ou de vapeur d'eau) en hydrogène et hydroxyle, respectivement sous forme de radicaux H· et , sous l'effet d'un rayonnement énergétique intense. La cassure résulte de l'excitation électronique de la molécule d'eau lors du phénomène d’ionisation. Divers paramètres modifient les rendements moléculaires et radicalaires de la radiolyse de l'eau. Les facteurs connus sont : la teneur en soluté le pH le débit de dose la nature et l'énergie du rayonnement la présence d'oxygène et/ou d'hydrogène ou d'eau oxygénée () la température la pression la nature de la phase (glace, liquide, vapeur) la nature de la matrice (cellule vivante, argile). Les radicaux libres produits par la radiolyse sont très réactifs. S'ils peuvent se recombiner dans le milieu ils n'ont qu'une courte durée de vie. Ce « craquage » moléculaire a été mis en évidence, peu après la découverte de la radioactivité, par le Français André Debierne (1874-1949), qui a constaté que le radium se montrait capable de briser la molécule d'eau pour former de l'hydrogène et de l'oxygène natif, avec une éventuelle production d'eau oxygénée. Les savants atomistes du Projet Manhattan et leurs homologues russes travaillant secrètement à l’élaboration de la bombe atomique, ont constaté que la présence d’hydrogène freinait la radiolyse alors que l’oxygène dissout ou l’eau oxygénée l’accélérait. a ensuite montré que la radioactivité pouvait catalyser la recombinaison en eau de et en présence des radicaux H· et ·. On a aussi alors constaté la formation par radiolyse d’une entité chimique nouvelle : l'électron hydraté (groupe de molécules d’eau fixées à un électron par l'attraction entre la charge de ce dernier et les moments dipolaires électriques de ces molécules d'eau) dit « eaq− » (mis en évidence par et ).