Histoire de la radioactivité :
la radioactivité naturelle : un pas vers le nucléaire



La fission nucléaire (3/6)

Les résultats obtenus par l'équipe d'Enrico Fermi suscitèrent un grand intérêt dans les laboratoires du monde entier. Un chimiste américain suggéra notamment que l'un des produits résultant de la capture d'un neutron par un noyau d'uranium 238 puisse être un noyau de proactinium 231, cet élément découvert en 1918 par Otto Hahn (1879 - 1968) et Lise Meitner (1878 - 1968). Il n'en fallut pas davantage pour que le chimiste et la physicienne de renommée mondiale reprennent leur ancienne collaboration et se penchent, à leur tour, sur le problème des transuraniens. Avec Fritz Strassmann, Lise et Otto mettront en évidence, lors du bombardement de noyaux d'uranium 238 par des neutrons lents et rapides, rien moins que neuf radioéléments qu'ils répartiront en trois chaînes d'isotopes transuraniens, isomères les uns des autres - Lise, Otto et Fritz pensaient en effet que la capture d'un neutron par l'uranium 238 pouvait donner naissance à trois noyaux isomères de l'uranium 239. Ils admettront ainsi l'existence de quatre éléments transuraniens de numéros atomiques compris entre 93 et 96.

L'isomérie fut découverte en 1921 par Otto Hahn. Cette propriété concerne
les noyaux de radio-isotopes. Elle consiste en l'existence de plusieurs périodes
radioactives différentes pour un élément chimique donné. Elle fut attribuée par
Fermi, Bothe et Gentner à la possibilité pour chaque noyau de se trouver dans
divers états d'énergie : dans son état fondamental ou dans l'un de ses états
excités. Autant d'états correspondant à des mouvements internes très
différents des nucléons (protons et neutrons) dans le noyau.

Paris, 1937. Aidée de Pavle Savitch, Irène Curie confirme dans un premier temps les résultats obtenus par Lise Meitner et Otto Hahn. Puis, l'analyse, au travers d'écrans contenant 0,5 et 0,73 g/cm² de cuivre, des radiations émises par l'uranium préalablement soumis à un bombardement de neutrons, révèle l'existence d'un nouveau radioélément dont la période de décroissance avoisine les trois heures trente minutes. Faute de pouvoir l'identifier sur le champ, Irène et Pavle le nomment R3,5h. Suite à diverses séparations chimiques, ils le différencient du thorium et de l'actinium et concluent : "Dans l'ensemble, ses propriétés sont celles du lanthane de numéro atomique Z égal à 57, dont il semble jusqu'ici qu'on ne puisse le séparer que par fractionnement". Ils ne parviennent toutefois pas à le situer dans la classification périodique des éléments.

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