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La découverte de la fission



La physique échappe aux seuls physiciens

Otto Hahn et Lise Meitner
Otto Hahn et Lise Meitner avaient l'habitude de collaborer ensemble. On les voit sur la photographie en 1918, au moment de leur découverte de l'élément protactinium. Ce fut vingt ans après, en 1938, qu'ils découvrirent la fission nucléaire qui leur valut la célébrité. Physicien et chimiste allemand, Otto Hahn (1879-1968) obtint le prix Nobel en 1945. Lise Meitner (1878-1968) naquit à Vienne et fit ses études aux universités de Vienne et de Berlin. Elle fut professeur de physique à l'université de Berlin de 1926 à 1933. En 1938, elle quitta l'Allemagne et rejoignit le personnel de recherche atomique de l'université de Stockholm. En 1939, Lise Meitner publia le premier article interprétant la fission nucléaire.
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De 1934 à 1938, Enrico Fermi et son équipe à Rome, Otto Hahn et Lise Meitner à Berlin ainsi que Irène Curie et Paul Savitch à Paris découvrent beaucoup de nouveaux radioéléments. Ils bombardent de l'Uranium avec des neutrons pensant obtenir des éléments transuraniens. C'est Otto Hahn qui, fin 1938, à la suite des travaux d'Irène Curie et de Savitch, fait avec Fritz Strassman des analyses et des identifications chimiques précises et découvre que l'uranium bombardé par des neutrons donne naissance à deux éléments plus légers.

Avec son neveu Otto Frisch venu lui rendre visite de Copenhague, Lise Meitner, qui avait dû s'exiler en Suède est la première à interpréter le phénomène observé : les éléments légers observés résultent de la division du noyau d'uranium en deux fragments de taille à peu prés équivalentes. La revue "Nature" publiera leur travail en février 1939.

Frédéric Joliot apporte la preuve physique que le noyau d'uranium se fragmente en deux morceaux en réalisant une expérience très élégante réalisée entre le 26 et le 28 Janvier 1939. Un mois plus tard, Frédéric Joliot observe dans sa chambre de Wilson un fragment de fission de l'uranium

Frédéric Joliot pense aussitôt à la possibilité de réactions en chaîne. L'uranium comporte proportionnellement plus de neutrons que les noyaux légers lors de sa fission ; des neutrons doivent être émis, qui à leur tour peuvent induire une (ou des) nouvelle(s) fission(s) dans des conditions qu'il faut déterminer. Avec Hans Halban et Lew Kowarski, Frédéric Joliot examine expérimentalement les possibilités d'une réaction en chaîne.

En Mai 1939 (les 1, 2 et 4 mai), les trois physiciens, auxquels s'est joint Francis Perrin prennent trois brevets d'invention au nom de la Caisse Nationale de la Recherche scientifique: "Dispositif de production d'énergie", "Procédé de stabilisation d'un dispositif producteur d'énergie" et "Perfectionnement aux charges explosives"

La guerre éclata au mois de septembre. Les savants étaient conscients du fantastique potentiel d'énergie libéré par des réactions de fission en chaîne. Léo Szilard, un physicien d'origine hongroise, convainquit Albert Einstein d'utiliser l'autorité de son prestige pour alerter le Président américain F.D.Roosevelt. Les recherches poursuivies en Europe traversèrent l'Atlantique, échappant aux mains des seuls physiciens. Enrico Fermi réalisa à Chicago en 1942 la première pile atomique, première étape du projet Manhattan qui conduisit en 1945 à la bombe atomique.

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