La fission nucléaire (5/6)

Il ne s'agissait pas d'une erreur. Les produits observés étaient bel et bien ceux de la fission de l'uranium irradié. Comme le soulignèrent très justement Lise Meitner et son neveu Otto Robert Frisch dans une publication datée du 11 février 1939, sous l'action des neutrons incidents, le noyau d'uranium s'était comporté semblablement à une goutte liquide : cet apport d'énergie extérieure n'avait pas seulement déformé la goutte, il l'avait brisée, les forces coulombiennes répulsives entre les 92 protons du noyau l'emportant subitement sur les forces nucléaires attractives. Au cours de cette fission étaient apparus deux noyaux complémentaires plus légers : le noyau d'un isotope du lanthane (Z = 57) et le noyau d'un isotope de l'yttrium (Z = 39), de propriétés chimiques analogues et de périodes radioactives voisines de trois heures trente minutes. La différence entre l'énergie de liaison des nucléons constituant le noyau initial et l'énergie de liaison des nucléons constituant les deux noyaux finaux suggérait par ailleurs que cette fission du noyau d'uranium 238 s'était accompagnée d'une libération d'énergie considérable - voisine de 180 MeV. Une énergie en grande partie transmise aux deux produits de fission sous forme d'énergie cinétique, comme le démontrera Otto Robert Frisch. Au moyen d'une chambre d'ionisation, ce dernier parviendra en effet à mettre en évidence les très grandes impulsions électriques générées par les fragments de fission. Il s'agissait là de la toute première démonstration physique de la réalité de la fission nucléaire.

Une autre démonstration physique de la validité des résultats obtenus, au moyen de méthodes chimiques, par Otto Hahn et Fritz Strassman, sera apportée par Frédéric Joliot, fraîchement nommé à la tête du laboratoire de chimie nucléaire du Collège de France. Persuadé que les fragments de fission ont une énergie suffisante pour sortir d'un dépôt d'uranium, il disposa, à l'intérieur d'un cylindre de bakélite, un cylindre recouvert d'oxyde d'urane soumis à un bombardement de neutrons. Puis il mesura, au moyen d'un compteur Geiger-Müller, la radioactivité des produits de la réaction, piégés dans le cylindre de bakélite. Les résultats obtenus coïncidèrent parfaitement avec ceux d'Otto Hahn et Fritz Strassmann.

Expérience réalisée par Frédéric Joliot afin de mesurer
la radioactivité des produits de la fission de l'uranium irradié.