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Enrico Fermi et l'utilisation pacifique de l'énergie nucléaire

Publié le 26/03/2019

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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. »

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