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Histoire de la radioactivité : la radioactivité naturelle : un pas vers le nucléaire | |
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| En février 1939, Frédéric Joliot parvint à photographier les trajectoires des fragments de fission de l'uranium irradié. Pour cela, il disposa une source de neutrons filtrés par deux centimètres de plomb contre la paroi de sa chambre Wilson à pression variable. Une mince feuille de papier recouverte d'oxyde d'urane fut placée à l'intérieur. Sur le neuf cent deuxième cliché (ci-contre), apparut enfin une épaisse trajectoire, témoin du fort degré d'ionisation de l'un des produits de la fission. La même expérience réalisée à l'aide d'une mince feuille de platine, d'or, de mercure, de thallium ou de plomb, ne permit pas de mettre en évidence d'éventuels fragments de fission. |  |
Fraîchement émigré à Princeton, aux Etats-Unis, Niels Bohr nota que l'énergie d'excitation apportée par un neutron lent au noyau cible est d'autant plus grande que le noyau cible comporte un nombre impair de neutrons. Ainsi, l'énergie apportée par un neutron lent à un noyau d'uranium 235, cet isotope rare de l'uranium 238, est-elle supérieure à celle apportée par ce même neutron au noyau d'uranium 238. Il s'ensuit que l'uranium 238 ne pourra fissionner qu'avec des neutrons rapides. En compagnie de John A. Wheeler, Niels Bohr développe une théorie quantitative de la fission nucléaire. Ensemble, ils calculent, sur la base du modèle de la goutte liquide, les déformations que subit un noyau lourd sous l'effet d'un apport d'énergie externe, puis déterminent l'énergie nécessaire à provoquer la fission du noyau. L'intensité des forces de répulsion coulombiennes augmentant proportionnellement au nombre de protons contenus dans le noyau, la probabilité qu'une telle réaction se produise augmente logiquement avec le numéro atomique Z. Ainsi la fission de l'uranium 238 requiert-elle un apport d'énergie inférieur à la fission du thorium 232. | |
 | Un apport d'énergie extérieure se traduit par la déformation du noyau cible. A mesure que cette énergie augmente, les forces coulombiennes répulsives, de longue portée, l'emportent sur les forces nucléaires attractives, de courte portée. Lorsque cette énergie devient supérieure à une énergie seuil se produit la fission du noyau. |
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La fission nucléaire (6/6)