“reuss” — 2007/1/9 — 17:32 — page 14 — #28
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L’épopée de l’énergie nucléaire
les réactions impliquant les noyaux atomiques. Mais encore fallait-il trouver un moyen
de provoquer, en grand nombre, des réactions nucléaires exo-énergétiques (libératrices
d’énergie).
En effet, même si un chiffre tel les 200 000 000 d’électronvolts peut impressionner, il
reste très petit par rapport aux ordres de grandeurs quotidiens : il faudrait réaliser trente
milliards de fissions pour obtenir un joule ! Les méthodes de l’époque pour provoquer des
réactions nucléaires, essentiellement basées sur des processus radioactifs, sont très loin
d’approcher les taux de réaction qui seraient nécessaires pour aboutir à des productions
significatives d’énergie.
La clef du problème va rapidement être pressentie, notamment par Joliot et ses collaborateurs qui vont imaginer le dispositif de production d’énergie... pour un usage pacifique
ou une arme terrifiante.
L’idée de la réaction en chaîne de fissions
et les brevets de l’équipe Joliot
On se souvient que ce sont les neutrons venant bombarder l’uranium qui provoquent les
fissions. (On sait aujourd’hui que d’autres « projectiles » peuvent induire des fissions, mais
seuls les neutrons peuvent conduire à des réalisations industrielles concrètes.) Dans les expériences que nous venons d’évoquer, les neutrons proviennent d’une source radioactive
(réaction d’une particule alpha sur le béryllium donnant un neutron). Leur flux est beaucoup trop faible pour conduire à une libération appréciable d’énergie. D’où la question :
comment créer un flux plus important de neutrons ?
La réponse tient dans une nouvelle découverte de Joliot : reprenant les expériences de
Fermi et Hahn, il met en évidence non seulement la libération d’énergie due à la brisure
du noyau en deux fragments, mais aussi la libération instantanée de quelques neutrons
à l’état libre (voir le schéma). La mesure qu’il effectue donne environ trois neutrons par
fission. (On sait aujourd’hui qu’un artefact expérimental a conduit à une valeur un peu
optimiste, puisque le nombre moyen de neutrons émis par fission d’uranium est en réalité
2,4 ; mais cela ne change pas le raisonnement et les conclusions de Joliot.)
[ c
ACJC - Fonds Curie et
Joliot-Curie.]
Figure 1.23. F. Joliot, H. Halban et L. Kowarski (de gauche à droite) au Collège de France devant
une installation de comptage.
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L’épopée de l’énergie nucléaire
les réactions impliquant les noyaux atomiques. Mais encore fallait-il trouver un moyen
de provoquer, en grand nombre, des réactions nucléaires exo-énergétiques (libératrices
d’énergie).
En effet, même si un chiffre tel les 200 000 000 d’électronvolts peut impressionner, il
reste très petit par rapport aux ordres de grandeurs quotidiens : il faudrait réaliser trente
milliards de fissions pour obtenir un joule ! Les méthodes de l’époque pour provoquer des
réactions nucléaires, essentiellement basées sur des processus radioactifs, sont très loin
d’approcher les taux de réaction qui seraient nécessaires pour aboutir à des productions
significatives d’énergie.
La clef du problème va rapidement être pressentie, notamment par Joliot et ses collaborateurs qui vont imaginer le dispositif de production d’énergie... pour un usage pacifique
ou une arme terrifiante.
L’idée de la réaction en chaîne de fissions
et les brevets de l’équipe Joliot
On se souvient que ce sont les neutrons venant bombarder l’uranium qui provoquent les
fissions. (On sait aujourd’hui que d’autres « projectiles » peuvent induire des fissions, mais
seuls les neutrons peuvent conduire à des réalisations industrielles concrètes.) Dans les expériences que nous venons d’évoquer, les neutrons proviennent d’une source radioactive
(réaction d’une particule alpha sur le béryllium donnant un neutron). Leur flux est beaucoup trop faible pour conduire à une libération appréciable d’énergie. D’où la question :
comment créer un flux plus important de neutrons ?
La réponse tient dans une nouvelle découverte de Joliot : reprenant les expériences de
Fermi et Hahn, il met en évidence non seulement la libération d’énergie due à la brisure
du noyau en deux fragments, mais aussi la libération instantanée de quelques neutrons
à l’état libre (voir le schéma). La mesure qu’il effectue donne environ trois neutrons par
fission. (On sait aujourd’hui qu’un artefact expérimental a conduit à une valeur un peu
optimiste, puisque le nombre moyen de neutrons émis par fission d’uranium est en réalité
2,4 ; mais cela ne change pas le raisonnement et les conclusions de Joliot.)
[ c
ACJC - Fonds Curie et
Joliot-Curie.]
Figure 1.23. F. Joliot, H. Halban et L. Kowarski (de gauche à droite) au Collège de France devant
une installation de comptage.