1939 : Frédéric Joliot montre que le noyau d’uranium se fragmente
A la suite des travaux de Irène Curie et Pavel Savitch à Paris qui pensaient avoir créé des éléments transuraniens, Otto Hahn et Lise Meitner avaient identifié parmi les produits de la réaction des neutrons sur l’uranium des éléments de masse atomique moyenne. Ils avaient découvert le phénomène de la fission de l’uranium en apportant une preuve chimique.
Il restait à en apporter la preuve physique , autrement dit que le noyau se fragmentait. C’est ce que fit Frédéric Joliot, en janvier 1939.
Il réalisa en quelques heures une expérience simple et très élégante. Estimant l’énergie emportée par les produits de fission il calcula leur parcours dans l’air : il devait être de 2 ou 3 mm. Prenant alors deux tubes de bakélite concentriques de rayons qui différent de 2,5 mm, il déposa de l’oxyde d’uranium sur la surface externe du tube intérieur, au centre duquel il disposa une source de neutrons. Les neutrons irradiaient l’oxyde d’uranium et les produits de fission étaient émis. Ceux qui partaient vers l’extérieur étaient recueillis sur la paroi interne du tube externe. Celui-ci était alors séparé de l’ensemble et placé autour d’un compteur Geiger-Müller qui détectait les rayons émis par les produits de fission.
Premières recherches au Collège de France
Frédéric Joliot-Curie, Hans von Halban, Lew Kowarski au début 1939, lors de leurs expériences au Laboratoire du Collège de France.
© Fonds Curie et Joliot-Curie/ACJC
Une autre expérience de Frédéric Joliot lui permit d’observer la trace des produits de fission dans une chambre de Wilson. L’épaisseur d’une trace étant fonction de la masse des particules, les traces des produits de fission – des noyaux – apparaissaient très épaisses.
Frédéric Joliot comprit vite que la fission de l’uranium libérait en plus des produits de fission, des neutrons et que ceux ci, s’ils étaient en nombre suffisant pouvaient produire des réactions en chaîne. Avec ses collaborateurs, Hans Halban et Lew Kowarski, il chercha à réaliser les conditions pour libérer l’énergie nucléaire. Cinq brevets furent pris, mais l’invasion de la France par l’Allemagne nazie interrompit ces recherches.
Ce fut Fermi, qui, en 1942, réalisa à Chicago, la première pile atomique.
Lise Meitner, avait publié en mai 1939, l’explication théorique de la fission.
Enrico Fermi : un physicien et théoricien aux multiples talents
Jeanne Laberrigue-Frolow
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