Sciences & Techniques: Nucléaire : le feu du soleil

« russe George Gamow vient à Cambridge expliquer comment les particules a réussissent à s'échapper du noyau.

Il existe toujours uneprobabilité, parfois très faible, pour que l'une d'entre elles ait suffisamment d'énergie pour briser la barrière nucléaire. Cette démonstration intéresse vivement un collaborateur de Rutherford - qui règne désormais sur lelaboratoire Cavendish de Cambridge -, John Douglas Cockroft.

Il décide d'appliquer à rebours lesconclusions de Gamow.

Si une particule peut sortir d'un noyau, elle peut aussi y entrer, si son énergieinitiale est suffisante. Puce à l'oreille et couleuvre Cockroft a la bénédiction du grand maître, et, avec Ernest Thomas Sinton Walton, il fabrique un petit accélérateur.

Les deuxchercheurs bombardent de protons une plaque de lithium.

En 1932, ils observent des scintillations que Rutherford identifie aussitôtcomme étant produites par des particules a.

Attaqué par les protons, le lithium s'est scindé en deux noyaux d'hélium.

C'est lapremière réaction nucléaire artificielle. Toujours à Cambridge, James Chadwick découvre en 1932 le neutron, à la grande joie de son directeur,l'omniprésent Rutherford, qui en avait soupçonné l'existence.

Le neutron est une particule sans chargeélectrique, dont la masse est voisine de celle du proton.

L'image qu'on se fait de l'atome s'en trouveconsidérablement modifiée : le noyau est un assemblage de protons et de neutrons, liés par une force ditenucléaire, autour duquel " gravitent " les électrons. A Paris, à l'Institut du radium , deux jeunes savants avalent la couleuvre...

En effet, c'est une expérience de Frédéric Joliot et d'Irène Curie, fille de Pierre et de Marie, qui a mis la puce à l'oreille de Chadwick.

Sansse décourager, les deux Français poursuivent leurs recherches.

Ils s'intéressent à une nouvelle particuleémise par certains corps radioactifs, l'électron positif, ou positon.

En heurtant une feuille d'aluminium, lesparticules a lui arrachent des neutrons, et la feuille se met à émettre des positons.

Or, elle continue de le faire même quand les a n'ont pas assez d'énergie pour engendrer des neutrons. A partir de l'aluminium s'est créé un nouvel élément radioactif, le phosphore 30, émetteur de positons.

Les Joliot-Curie ont trouvé lemoyen de fabriquer des radioéléments à partir d'éléments stables.

Ces radioéléments se désintègrent très vite, ce qui expliquepourquoi ils sont introuvables dans la nature.

En 1935, Irène et Frédéric Joliot-Curie reçoivent le prix Nobel de chimie , et Chadwick, celui de physique. Dès lors, à travers le monde, au laboratoire de Rutherford comme dans celui de Berkeley (Californie), où Ernest Orlando Lawrence amis au point l'accélérateur de particules le plus puissant de l'époque - le cyclotron -, les chercheurs irradient à tour de bras, identifiantpresque chaque jour de nouveaux radioéléments artificiels. Des radioéléments inconnus A l'institut de physique de Rome, Enrico Fermi décide de bombarder les éléments non plus avec des a mais avec des neutrons, aupouvoir de pénétration plus élevé.

Il identifie une foule de nouveaux radioéléments et observe que plus les neutrons sont lents, plus leuraction est efficace.

Il en arrose des noyaux d'uranium et de thorium, et il obtient des radioéléments...

dont il ne comprend ni la filiationni la formation à partir des éléments initiaux. A Berlin, Otto Hahn, Fritz Strassmann et Lise Meitner se lancent à la poursuite de ces éléments non identifiés.

Après l'annexion del'Autriche par l'Allemagne nazie, en février 1938, la physicienne, de nationalité autrichienne, quitte Berlin pour la Suède.

Elle s'y trouveen compagnie de son neveu, le physicien Otto Frisch, quand lui parvient une lettre dans laquelle Hahn lui fait part de ses conclusions :ces éléments inconnus ressemblent fort à des isotopes du baryum, bien moins gros que le noyau de l'uranium... Aidée par son neveu, Lise Meitner trouve l'explication du phénomène : le noyau est comme une goutte de liquide.

Quand il reçoit unsupplément d'énergie, il se déforme et se casse en deux en libérant une bonne dose d'énergie.

C'est la fission nucléaire. Alors qu'il se rend aux Etats-Unis, Niels Bohr apprend la nouvelle, qu'il divulgue à son arrivée àWashington, en janvier 1939.

L'énergie libérée par la fission frappe les imaginations.

La grande questionest maintenant de savoir si cette réaction engendre à son tour des neutrons.

Si c'est le cas, une réactionen chaîne devient possible : une fission provoque une autre fission, et ainsi de suite, l'ensemble dégageantune formidable énergie ! Coiffés sur le poteau !. »