Comment la connaissance de l'atome aboutit à l'arme nucléaire , livre ebook

Edilivre - Michel Gibrat

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178 pages

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La venue de la Seconde Guerre mondiale transpose la recherche atomique dans le domaine de la politique. Nombre de savants se trouvent alors impliqués dans une entreprise apparemment scientifique mais qui, en réalité, leur échappe totalement.

Elisa Meitner, Otto Hahn, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Albert Einstein, Julius Oppenheimer et bien d’autres sont les acteurs de l’histoire qui est ici contée.

Sujets

Sciences humaines

Sociologie, société et politique

Sciences humaines et sociales

Psychologie

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Publié par	Edilivre
Date de parution	10 juin 2016
Nombre de lectures	0
EAN13	9782334128018
Langue	Français
Poids de l'ouvrage	2 Mo

Informations légales : prix de location à la page 0,0037€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.

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Cet ouvrage a été composér Edilivre
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Tous droits de reproduction, d'adaptation et de traduction,
intégrale ou partielle réservés pour tous pays.

ISBN numérique : 978-2-334-12799-8

© Edilivre, 2016
La venue de la Seconde Guerre mondiale transpose la recherche atomique dans le domaine de la politique. Nombre de savants se trouvent alors impliqués dans une entreprise apparemment scientifique mais qui, en réalité, leur échappe totalement.
Elisa Meitner, Otto Hahn, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Albert Einstein, Julius Oppenheimer et bien d’autres sont les acteurs de l’histoire qui est ici contée.
« Rien n’est jamais acquis. Rien n’est jamais perdu »
Prologue
Nous sommes le 16 janvier 1939 et Niels Bohr est de passage à New York pour rencontrer Albert Einstein à Princeton.
Il prend connaissance du télégramme envoyé par Lisa Meitner « aux fins de prévenir une certaine Maud Ray Kent 1 ».
Lisa lui indique ainsi sous le couvert d’une phrase laconique qu’Otto Hahn a obtenu une transmutation nucléaire.
Même si depuis des années tous les spécialistes du noyau atomique ont pu imaginer cet effet physique il leur paraissait peu réalisable. Car il y a un fossé entre irradier un corps et réussir une transmutation.
Cette fois-ci Hahn a bel et bien réalisé une transmutation atomique.
C’est la stupeur et tous les scientifiques informés par Bohr comprennent qu’il est désormais possible d’obtenir une énergie considérable selon la formule E = mc 2 .
Qu’il s’agisse d’énergie civile ou de bombe atomique !
Chacun prend conscience que les scientifiques allemands ont désormais la possibilité de réaliser une arme terrifiante alors que les évènements internationaux prédisent des lendemains sinistres.
1. L’histoire [sujette à caution] dit que Lisa Meitner, qui a envoyé le télégramme, aurait ainsi masqué le nom du produit par lequel la fission a été obtenue : Maud Ray est l’acronyme de radium.
Une expérience fut réalisée par Lisa et son neveu Otto Frisch à Copenhagen qui a consisté à briser un atome avec du TNT [dynamite] et obtenir de l’électricité [200 millions de volts]. Mais Lisa indiquait qu’en employant de l’uranium on obtiendrait une quantité d’énergie vingt millions de fois plus grande.
L’expérience est répétée par Fermi à Columbia le 25 janvier 1939 et confirme les dires de Lisa. A Berlin Otto Hahn et Fritz Strassmann vont bombarder de l’uranium avec des neutrons et obtenir des atomes de baryum : c’est la première transmutation atomique de l’Histoire faite par les Hommes. Les déclarations de Bohr devant les instances de l’American Physical Society vont alerter tout ce que l’Amérique compte de connaisseurs dont Szilard, Wigner et Teller puis Einstein.
La connaissance de l’atome est une longue quête
Les premiers concepts totalement virtuels
Les philosophes grecs, qui n’ont pas manqué d’idées dans toutes les sciences de la Nature, ont émis des concepts atomiques qui, bien que non vérifiables et inexacts dans l’absolu 2 , se sont avérés intéressants.
Indubitablement on ne peut parler d’atome sans adresser un salut amical à Démocrite qui vécut au V e siècle avant J.-C. Il eut une vie de voyages et de découvertes et, avec son ainé Leucite, il imagina l’atome comme le stade ultime de fragmentation de la matière lorsqu’on la découpe en parties de plus en plus ténues.
Par parenthèse dans l’Antiquité les Hellènes ne furent pas les seuls à concevoir la notion d’atome.
Dans la littérature indienne on retrouve la même idée que celle des philosophes grecs à savoir les quatre éléments, Eau, Feu, Air, Terre, auxquels Aristote avait adjoint l’éther ce qui lui permettait de nier la notion du vide.
Les textes védiques ne traitent pas que de métaphysique et le Nyâya parle de la logique mathématique tandis que le Vaisheshika parle de la conception du monde 3 et introduit l’atome.
Ce concept a été proposé par le sage Kanada au II e siècle avant J.-C. 4 .
Pendant des siècles la conception de la matière reste du domaine externe dès lors que l’on n’utilise les solides que pour des réalisations matérielles comme les constructions ou l’art.
La chimie et la thermodynamique vont donner un nouvel élan à l’idée que l’on se fait de la constitution des matériaux. Pour l’essentiel ce sera la masse qui constituera le paramètre principal qui caractérise les solides ou les liquides sachant que les expériences mettent en évidence des lois sur les états de la matière – solide, liquide, gazeux – selon des conditions strictes. Les changements d’états sont décrits par des lois : lois adiabatiques, loi des gaz parfaits etc.
Mais tout cela reste du domaine macroscopique et une quantité de matière est vue comme un tout dont on ne perçoit pas le contenu avec précision. Tout va changer à la fin du XIX e siècle.
Intéressons-nous tout d’abord à un phénomène qui est fascinant et primordial pour tout ce qui est nucléaire : le rayonnement de certains corps.
La radioactivité ouvre la boîte de Pandore
Quand Marya Salomea Sklodowska 5 , devenue Madame Curie, et Pierre son époux ainsi qu’Antoine Henri Becquerel reçoivent conjointement le prix Nobel de physique en 1903 pour leurs travaux sur les radiations, leurs découvertes semblent remettre en cause un principe de la physique et de la chimie du XIX e siècle.
La science de la matière, qu’il s’agisse de mécanique rationnelle ou de thermodynamique ou d’électromagnétisme, repose sur un postulat simple résumé par cette formule due à Lavoisier :
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ».
C’est le principe de conservation de la matière qui, transposé dans le langage actuel, deviendra le principe de conservation de l’énergie.
Or ces scientifiques viennent de mettre en évidence un phénomène exceptionnel à savoir que de la matière à qui l’on ne fournit aucune énergie externe émet un rayonnement sui generis .
Ce phénomène est baptisé radioactivité par Marya qui est assurément celle dont l’enthousiasme, la connaissance et la ténacité ont permis cette découverte.
Tout a débuté 6 avec les expériences de Wilhelm Conrad Röntgen qui, à partir de 1888, étudie les décharges électriques dans les gaz. La “fée électricité” entame alors sa conquête du monde et il est important de maîtriser ces phénomènes pour fabriquer des lampes d’éclairage. Pour cela il utilise un tube en verre vidé d’air dans lequel on a placé deux électrodes métalliques 7 : l’une reliée à la polarité négative d’une source de haute tension électrique appelée cathode et l’autre reliée à la polarité positive appelée anode 8 . Les électrodes sont distantes de quelques centimètres qui sont la longueur du tube 9 . Or, du fait de l’imperfection du vide, il se produit des fluorescences lorsque les rayons “cathodiques” percutent un atome 10 de cet air restant.
Nous sommes en 1895.

Figure 1 – Les expériences de Lavoisier sur la conservation de la matière

Röntgen décide d’envelopper le tube dans un tissu noir et de placer à proximité une plaque photographique sensible. Il constate que la plaque est impressionnée lorsque le tube est en fonction alors que la lumière solaire est bien évidemment arrêtée par le tissu noir. En interposant divers écrans entre le tube et la plaque, bois ou papier, cette dernière est toujours impressionnée par les rayons émis par le tube. Rayons qu’il décide d’appeler rayons X du fait qu’il n’en connait pas la nature.
Tout en essayant d’imaginer les causes du phénomène il continue ses expérimentations jusqu’au jour où, plaçant sa main entre le tube et l’écran, il y visualise la silhouette d’une main 11 : la sienne ! Il reproduit l’expérience et obtient ainsi les premières radioscopies.
Tendre époux il fait participer sa femme Bertha dont il obtient une saisissante photo du squelette de la main. Cette photographie de Bertha 12 et les explications de Röntgen suscitent l’émoi dans le monde scientifique mais seul Wilhelm sera lauréat du premier prix Nobel de physique décerné en 1901.
Ces résultats interpellent de nombreux savants dont Becquerel qui, lui, étudie la fluorescence sur les plaques photographiques espérant que la lumière solaire qui vient frapper une plaque sensible soit réémise, du moins en partie.
Mettant à profit une météo pluvieuse de février 1896 pour prendre quelque congé Becquerel place certaines de ces plaques dans un meuble qui contient du sulfate d’uranyle et de potassium. Revenant après quelques jours il constate que les plaques ont, semble-t-il, été sur-impressionnées durant ce séjour pourtant à l’abri des rayons solaires. Il reproduit les conditions de l’expérience avec des plaques neuves et constate à nouveau leur modification qu’il ne peut mettre que sur le compte des sels d’uranium.
Becquerel, à l’instar de Röntgen, leur donne un nom : les rayons uraniques.
C’est alors que Marya Sklodowska entre dans l’arène.
Née à Warszawa [Varsovie] d’un père épris de science et d’humanisme, athée au demeurant, ses dons et son caractère font qu’elle émigre en France en 1894 et obtient une licence-es-sciences.
Elle fait la connaissance de Pierre Curie, scientifique de renom, qui la marie, et, en 1897 nait leur première fille Irène. Marya Sklodowska devient française et se fait appeler Marie Sklodowska-Curie. Désireuse de progresser et de se faire une place dans le monde universitaire, elle s’attèle à la rédaction d’une thèse portant sur les rayons uraniques de Becquerel. La légende supplante souvent la vérité mais il est clair que sans la rigueur scientifique de Marya, sans sa ténacité et sa croyance en la valeur de la Science, sans sa clairvoyance, son étude n’aurait pas connu une telle consécration, du moins pas dans cette vision de l’honneur de l’esprit humain 13 .
Assistée de son époux déjà célèbre pour ses travaux sur la piézoélectricité elle constate que non seulement l’uranium et le thorium