Enrico Fermi et l'utilisation pacifique de l'énergie nucléaire
Publié le 26/03/2019
Extrait du document
En 1942, le premier réacteur nucléaire diverge à Chicago. Le physicien italien Enrico Fermi et ses collaborateurs considèrent ce progrès comme un pas décisif vers la fabrication de la bombe atomique. L'utilisation pacifique de la puissance atomique ne viendra que plus tard.
Le physicien italien Enrico Fermi reçoit, en 1938, le prix Nobel de physique pour avoir découvert que les réactions en chaîne sont déclenchées par des collisions de neutrons et de noyaux d'atomes fissiles, ces réactions libérant de grandes quantités d'énergie.
Laura, la femme de Fermi, raconte la mise en service du premier réacteur nucléaire à Chicago : « Personne n'avait idée du danger que cela représentait, ni des conséquences que cela pouvait avoir. En théorie, il n'était pas question d'explosion. L'émission de rayonnements mortels était impensable >>. La procédure au cours de laquelle le collaborateur de Fermi, George Weil, extrait du réacteur la dernière barre de cadmium, métal qui absorbe les neutrons et permet de contrôler la réaction en chaîne, se fait très lentement. Les compteurs de particules montrent qu'une réaction en chaîne s'amorce dans le réacteur qui commence ainsi à diverger.
En ce 2 décembre 1942, personne ne songe à une utilisation civile de ce premier réacteur nucléaire. Les États-Unis veulent seulement devancer l'ennemi dans la production de plutonium nécessaire à la fabrication de la bombe A.
Les réacteurs modernes fonctionnent sur le même principe que le prototype de Chicago. De l'uranium 238 naturel, légèrement enrichi en uranium 235, naturellement fissile, émet des neutrons qui, en entrant en collision avec d'autres atomes d'uranium, les brisent - réaction au cours de laquelle sont émis de grandes quantités d'énergie et de nouveau neutrons. C'est la réaction en chaîne. Pour que celle-ci puisse se produire dans de bonnes conditions, les neutrons doivent se mouvoir à une vitesse faible. Le ralentissement des neutrons s'effectue dans un << modérateur >>, du graphite, comme à Chicago, ou de l'eau lourde.
Pour contrôler la réaction en chaîne, on insère dans le réacteur des barres de cadmium qui absorbent les neutrons, modérant ainsi la réaction. La fission de l'uranium 238 produit un certain nombre d'éléments dont le plutonium utilisable à des fins militaires.
Comme les Américains le craignent, les nazis poussent les recherches avec Otto Hahn et Fritz Strass-mann, sachant qu'une telle arme serait décisive pour la guerre. Ce sont les Américains qui gagnent, en lançant la première bombe atomique sur Hiroshima, le 6 août 1945.
1942
«
Le
physicien
italien
Enrico Fermi
reçoit,
en 1938,
le prix Nobel
de physique
pour avoir
découvert que
les réactions en
chaine sont
déclenchées par
des collisions
de neutrons
et de noyaux
d'atomes fissiles,
ces réactions
libérant
de grandes
quantités
d'énergie.
Enrico
Fermi et l'ut ilisation pacifique
de l'éner gie nuclé aire
En 1942, le premier réacteur nucléaire div erge à Chicago.
Le physicien italien Enrico Fermi et ses collab orateurs
considèrent ce progrès comme un pas décisif vers la
fabrication de la bombe atomique.
L'utilisation pacifique
de la puissance atomique ne viendra que plus tard.
L aura, la femme de Fermi,
raconte
la mise en service du
premier réacteur nucléaire à
Chicago : « Personne n'avait idée du
danger que cela représentait, ni des
conséquences que cela pouvait avoir.
En théorie, il n'était pas question
d'explosion.
L'émission de rayonne
ments mortels était impensable >>.
La
procéd ure au cours de laquelle le
colla borateur de Fermi, George Weil,
extrait du réacteur la dernière barre
de cadmium, métal qui absorbe les
neutrons et permet de contr ôler la
réaction en chaîne, se fait très
lentement.
Les compteurs de parti
cules montrent qu'une réaction en
chaîne s'amorce dans le réacteur qui
commence ainsi à diverger.
En ce 2 décembre 1942, personne
ne songe à une uti lisation civile de
ce prem ier réacte ur nucléai re.
Les
États- Unis veulent seulement devan
cer l'ennem i dans la production de
plut onium nécessaire à la fabrication
de la bombe A.
Les réac teur s modernes fonc
tionnent sur le même principe que le
prototype de Chicago.
De l'uranium
238 naturel, légèrement enrichi en
uranium 235, naturellemen t fissile,
émet des neutrons qui, en entrant
en collision avec d'autres atomes
d'uranium, les brisent -réaction au
cour s de laquelle sont émis de
grandes quantités d'énergie et de
nouveau neutrons.
C'est la réaction
en chaîne.
Pour que celle-ci puisse se
prod uire dans de bonnes conditions,
les neutrons doivent se mouvoir à
une vitesse faible.
Le ralentissement
des neutrons s'effectue dans un >, du graph ite, comme à
Chicago, ou de l'eau lourde.
Pour contrô ler la réac tion en
chaîne, on insère dans le réacte ur
des barres de cadmium qui absor
bent les neutrons, modérant ainsi la
réac tion.
La fission de l'uranium 238
prod uit un certa in nom bre d'élé
ments dont le plutonium utilisable à
des fins militaires.
Comme
les Amér icains le cra i
gnen t, les nazis poussent les recher
ches avec Otto Hahn et Fritz Strass
mann, sachant qu'une telle arme
sera it décis ive pour la guer re.
Ce
sont les Américains qui gagn ent, en
lançant la première bombe atomi
que sur Hiroshima, le 6 août 1945.
Einstein et Oppenheimer sont d'abord favo
rables à la fabrication d'armes nucléaires.
L'utilisation pacifique de l'énergie
nucléaire vient tard, avec la mise au
point de réacteurs de navires et la
production d'électricité.
L'énergie
therm ique libérée par la réaction
nucléaire sert à prod uire de la vapeur
qui entraîne des turbines.
Les pre
miè res centrales sont en service dans
les années 60.
Elles uti lisen t de
l'uranium faiblement enrichi qui ne
peut mener à une explosion.
Au cours
des années d'après-guerre, on réflé
chit à l'explo itation économ ique de
cette forme d'énergie ; cette option
con duit les nations industriel les à
sub ven tionner la construc tion de
centrales nucléaires.
Contrairement
au charbon, au gaz et au pétrole, on
di spose de combustible en quan tité
ill imi tée.
Les construc tions sont plus
chères, mais les frais d'explo itation
sont moindr es.
Jusqu'à la fin des
anné es 70, on espère que les besoins
princip aux seront couverts par
l'énergie nucléaire.
Depuis l'accident
de Har risbur g (1979), les critiques
rec om mencent : le risque d'une
erreur humaine ou d'un défaut
matériel est plus important que dans
le cas de la production traditionnelle.
Le stockage des produits radioactifs
joue aussi contre l'énergie nucléaire.
L'énerg
ie atomique dan$
le débat mondial
1942
Le projet Manhattan
Ce projet, qui mobilise 1 000
colla borateurs, concentre les
efforts des États-Unis sur la
fabrication de la bomb e
atomique.
Des scientifiques,
nota mmen t Leo Szilard et
Albert Einstein, indiquent dès
1939 son caractère d'urgence,
compte tenu de l'avancée des
recherches allemandes.
1942
Premier réacteur
Le physicien italien Enrico
Fermi construit le premier
réacteur nucléaire, établissant
ainsi la base d'une utilisation
pacifique de l'énergie nuclé
air e.
Son équipe est essen
tielleme nt composée d'étu
dian ts, dont Leona Marshall,
une des rares femmes dans ce
secteur.
L'institut de recher
che est dirigé par un ami de
Fermi, Samuel K.
Allis on.
17 octobre 1956
Production de courant électrique
À Calder Hall, en Gran de
Bretagne, une centrale nuclé
aire de type Magnox, refroi
die au gaz carbonique, est
mise en service.
La France et
la Grande -Bretagne privilé
gient ce type de réact eur.
Des
dégâts liés à la corrosion de
parties métalliques à l'in té
rieur du réacteur entraînent
pourtant, au bout de quelques
années d'exploitation, une
dim inution de la renta bilité.
28 maf$ 1979
Accident à Harrisburg
Dans la centrale nucléaire de
Three Mile Island (États- Unis),
l'alim entation principale en
eau tombe en panne.
Il en
résulte un arrêt des pompes
de refroidissement, entraî
nant la surchauffe et la fusion
partielle du noyau du réac
teur et le dégagement de gaz
radioactifs.
26 avril 1986
Accident à T chemobyl
Une augm entation incon
trôlée de la production en
traîne l'explosion d'un des
quatre réacteurs de la cen
trale.
L'accident s'est produit
lors d'un essai électrique
destiné à amélio rer la sécurité.
C'est la plus grave catastrophe
de l'histoire civile du nuclé
aire.
Les mesures prises furent
ins uffisantes, et les pertes
humai nes, économiques et
éc ologiques sont considérables.
19
42
Leo Szilard
Leona W.
Marshall
Samuel K.
Allison
69.
»
↓↓↓ APERÇU DU DOCUMENT ↓↓↓
Liens utiles
- Enrico Fermi est, avec Pauli, Hahn, les Joliot-Curie, Bohr et d'autres noms aussi illustres, un des grands pionniers de la physique nucléaire.
- Enrico Fermi et le premier réacteur nucléaire Enrico Fermi réalise la première démonstration officielle du fonctionnement de la pile atomique en présence de l'industriel qui devra en assurer la production.
- B A] E nrico D ama d i c asa Né à Milan, 1924 Enrico Baj participa, dès la fin d e la guerre, à p lusieurs m ouvements a vant"gardistes, l'un, notamment, qu'il qualifia d e "nucléaire".
- Pourrait on vivre uniquement à partir de l’énergie nucléaire ? (Les matières sont la Physique-Chimie et la SVT)
- L'atome et l'énergie nucléaire par John A.