la fission nucléaire

La fission nucléaire La fission nucléaire est une réaction provoquée découverte par deux chimistes Allemands en 1938. Les résultats du bombardement de noyaux d'uranium par des neutrons sont considérés comme dignes d'intérêt mais ils ne seront correctement interprétés que plusieurs années plus tard. Lors d'une fission nucléaire, un noyau lourd ( A > 200 ) éclate sous l'impact d'un neutron. Il se scinde en deux noyaux plus légers. Des noyaux plus légers, généralement radioactifs, et un rayonnement électromagnétique sont émis, de l'énergie est libérée. Cette réaction concerne les noyaux dits fissibles, comme l'uranium ( A=235, Z= 92 ) ou le plutonium ( A=239 , Z=94). La fission se produit exceptionnellement de manière spontanée . Plus souvent, elle est provoquée par l'introduction d'un neutron dans un noyau fissile. Cette désintégration provoquée est en réalité une réaction nucléaire. Si l'on se sert d'un neutron pour effectuer une fission c'est parce qu'il est électriquement neutre donc il s'introduit sans problème dans le noyau. En théorie, la capture d'un neutron ne brise pas le noyau mais si le noyau est trop fragile, comme c'est le cas pour l'uranium, l'arrivée d'un intrus suffit pour déclencher sa fragmentation. La fission serait restée un phénomène marginal s'il n'était possible de la multiplier à travers un mécanisme de réaction en chaîne. La fragmentation est accompagnée de quelques neutrons qui peuvent générer d'autres fissions. L'énergie nucléaire libérée ne concerne plus alors des atomes isolés, mais des quantités considérables de matière. La réaction en chaîne peut prendre un tour explosif (bombe atomique) ou être contrôlée (réacteurs nucléaires). Ayant découvert et compris la fission vers 1930, l'homme a entrepris d'exploiter la fission des atomes lourds pour en extraire de l'énergie nucléaire. Dans la croute terrestre, le minerai d'uranium est constitué à 99,3 % d'Uranium 238 stable et de 0,7 % d'Uranium 235 fissile. A chaque désintégration, le noyau d'Uranium non stable émet plus de deux neutrons. Au-delà d'une certaine concentration, un de ces neutrons provoque la désintégration d'un autre noyau d'Uranium fissile, et il peut se produire une réaction en chaîne. S'il est présent, l'Uranium stable peut aussi absorber un neutron pour se transformer en Plutonium fissile, lui aussi très instable comme Uranium 235. En contrôlant cette réaction en chaîne, on dispose d'une source d'énergie continue puissante et compacte. La fission met à la disposition de l'humanité une source d'énergie pratiquement inépuisable. Elle des déchets nucléaires c'est pour ça que même provoquée, elle est inséparable de la radioactivité. Cette technique est utilisée dans les réacteurs des centrales nucléaires pour produire de l'électricité. Le contrôle de la fission s'effectue grâce à des barres de graphite qui arrêtent les neutrons. ( Le graphite usinable est connu pour ses excellentes qualités isostatiques et son homogénéité parfaite. Il n'absorbe pas d'humidité, ne se déforme pas, n'éclate, ni ne rétréci en cas de sollicitations thermiques. ) La fission dégage une énergie gigantesque. 1 gramme d'uranium fissile libère ainsi autant d'énergie que la combustion de plusieurs tonnes de charbon. Les neutrons libérés par la fission ont une très grande énergie. Si on parvient à les ralentir convenablement, ils peuvent induire de nouvelles fissions et la réaction continue et s'accélère. Dans les réacteurs nucléaires, la réaction s'auto-entretient. Mais, si on laisse augmenter le nombre de neutrons présents, la réaction peut devenir explosive, c'est le cas de la bombe atomique (bombe A).