La fission nucléaire (2/6)

Aux dires de Niels Bohr, cette capture d'un neutron se traduisait par une augmentation de l'énergie interne du noyau de l'atome considéré, soit par le passage du noyau de l'état fondamental à l'un de ses états excités d'énergie plus élevée, la différence d'énergie entre l'état final et l'état initial correspondant à l'énergie de liaison du neutron incident augmentée de son énergie cinétique. En se désexcitant, le noyau nouvellement formé ou noyau composé émet soit un photon g, soit une particule chargée - un proton, un noyau d'hélium, ... A priori, sa masse et son numéro atomique doivent donc être proches de celles de noyau initial.

L'énergie de liaison par nucléon a été déduite de la différence entre la somme des masses des nucléons du
noyau considéré et la masse du noyau mesurée par spectrométrie de masse. Maximale pour des noyaux
dont le nombre de masse est voisin de 60, elle varie relativement peu pour les noyaux lourds.
Les pics de gauche soulignent quant à eux la grande stabilité des noyaux
d'hélium 4, de carbone 12 et d'oxygène 16.

En particulier, le noyau résultant de la pénétration d'un neutron dans le noyau d'uranium 238 de numéro atomique 92 doit contenir un nombre de neutrons et de protons voisin de celui du noyau initial. En pratique, Enrico Fermi, F. Rasetti et O. d'Agostino observèrent, au mois de juin 1934, la création de cinq nouveaux radioéléments de périodes distinctes. Des radioéléments qui n'étaient pas des isotopes des éléments de numéro atomique quelque peu inférieur - compris entre 82 et 91, en l'occurrence. Ils en conclurent que la capture d'un neutron par un noyau d'uranium de numéro atomique 92 s'était traduite par la formation d'isotopes plus lourds que l'uranium. Des isotopes qui, par émission b^-, se transforment en isotopes de l'élément de numéro atomique 93, 94 ou 95, l'un de ces éléments transuraniens qui n'existent pas dans la nature.

Cette conclusion reçut l'approbation de la communauté scientifique mondiale. Il se trouva une chimiste allemande toutefois pour souligner l'absence de preuves apportées par l'équipe d'Enrico Fermi en faveur d'une autre hypothèse. En faveur de cette hypothèse selon laquelle la capture d'un neutron par un noyau d'uranium 238 pouvait se traduire par la création de noyaux de numéros atomiques nettement inférieurs à celui du plomb (Z = 82). "On pourrait imaginer que, lors du bombardement de noyaux lourds avec des neutrons, ces noyaux se désintègrent en plusieurs gros fragments", en effet. Idda Eva Tacke Noddack venait d'introduire le concept de fission, auquel il faudra, faute de preuves expérimentales, quelques quatre années pour devenir réalité.