Sciences & Techniques: Le Manhattan project

« développement de matériaux de substitution" (D.S.M.).

Ce nom paraissant devoir attirer la curiosité, il fut décidé de l'appeler"Manhattan Engineer District" (M.E.D.), ses bureaux devant d'abord être implantés à New York dans le quartier de Manhattan. Ce fut le début d'un énorme effort qui coûta des milliards de dollars et mobilisa à travers tous les Etats-Unis, plus de 100.000 hommeset femmes (scientifiques, ingénieurs, militaires, techniciens, ouvriers et administratifs) .

En 1945, l'activité nucléaire atteindra unvolume similaire à celui de toute l'industrie automobile américaine à la même époque. Le 17 septembre 1942, le colonel Leslie Groves, du corps du génie, fut nommé par le secrétaire d'Etat à la guerre, responsable duManhattan District.

Cette responsabilité comportait les pleins pouvoirs pour l'ensemble des travaux atomiques aux Etats-Unis durant laguerre. Son supérieur hiérarchique lui dit : "Si c'est faisable, vous êtes capable d'y parvenir".

Apprenant qu'il serait promu quelques jours plustard au grade de brigadier général, Groves demanda que sa nomination officielle à la tête du MED fut retardée d'autant, car, à son avis,il valait mieux avoir un grade élevé pour en imposer à tous les scientifiques avec lesquels il aurait à traiter.

Cela fut fait le 23septembre, et, à partir de là, le général Groves ne perdit pas une minute. Au cours des années trente, en Europe... On sait, depuis 1932, à la suite des expériences du physicien britannique James Chadwick, que le noyaude l' atome est constitué de protons et de neutrons.

En janvier 1934, à Paris, Frédéric et Irène Joliot-Curie découvrent que les éléments chimiques stables comme le phosphore et l'azote, ont des isotopes radioactifs que l'on peut produire artificiellement. Peu de mois après, à Rome, Enrico Fermi et son équipe obtiennent, en bombardant des noyaux avec des neutrons, des isotopes radioactifs de la plupart deséléments chimiques connus.

Ils s'attaquent alors au plus lourd d'entre eux, l'uranium, un métal, pour tenterd'obtenir un élément chimique n'existant pas dans la nature, plus lourd que l'uranium, un "transuranien".

Ils observent effectivement un grand nombre de radioactivités nouvelles mais cette quête des transuraniens n'aboutit pas. Il fallut quatre ans de travaux intenses, en particulier ceux de l'équipe d'lrène Joliot-Curie et ceux de Otto Hahn et de Lise Meitner àBerlin pour que, fin décembre 1938, on parvienne à la conclusion (expériences d'O.

Hahn et F.Strassmann) que les noyaux d'uranium,sous l'action des neutrons lents, se scindent en deux, donnant deux noyaux plus petits. Lise Meitner (émigrée en Suède) et son neveu Otto Frisch expliqueront peu après ce phénomène qu'ils baptiseront fission : dans unnoyau d'uranium, les forces de répulsion, à longue portée, entre les 92 protons de même charge positive contrebalancent presque les forces d'attraction nucléaires à courte portée.

Il suffit d'un petit apport d'énergie provenant de l'absorption du neutron incident, pour quele noyau se déforme et fissionne en deux morceaux, libérant une énergie très importante.

Ces morceaux sont des noyaux plus petits,isotopes stables ou en général radioactifs d'éléments chimiques connus. La fission était un phénomène spectaculaire et, dès le début de 1939, plusieurs groupes se lancèrent dansla course : Frédéric Joliot et ses collaborateurs au Collège de France à Paris, Enrico Fermi, émigré entretemps d'Italie aux Etats-Unis et Léo Szilard, Hongrois émigré d'Allemagne, à l'université de Columbia àNew York.

Le groupe de Joliot -avec quinze jours d'avance- et les groupes de Columbia démontrent que,dans la fission de l'uranium, de nouveaux neutrons sont libérés.

On entrevoit alors la possibilité d'uneréaction en chaîne qui provoquerait le dégagement d'une énergie considérable.

Une nouvelle sourced'énergie apparaissait ainsi à l'horizon, mais également, et on le comprit dès le début, la possibilité de la réalisation d'une bombe tout à fait différente de toutes celles qui existaient. Devant cette perspective et devant l'imminence de la guerre, Léo Szilard s'efforce, au printemps 1939, d'obtenir que les nouveauxrésultats ne soient plus publiés.

Il n'y parvient pas, mais le secret fut tout naturellement établi, en France, à partir du début de laguerre et aux Etats-Unis, à partir du printemps 1940. L'équipe Joliot réussit à démontrer qu'une réaction en chaîne divergente est possible dans l'uranium sous réserve d'utiliser unegéométrie particulière et une taille minimum critique.

Trois brevets sont pris au début de mai 1939, au nom du C.N.R.S., complétéspar d'autres brevets au printemps de 1940.

Pour ses expériences, le savant français obtient de l'Union minière du Haut-Katanga, àBruxelles, environ 9 tonnes d'oxyde d'uranium.

Les neutrons, pour être efficaces, doivent être ralentis dans ce que l'on appellera unmodérateur.

Frédéric Joliot et son équipe choisissent, pour cela, l'eau lourde.

A cette époque, elle n'est produite qu'en Norvège. Fin février 1940, le gouvernement français envoie un commando conduit par le lieutenant Allier, pour ramener de Norvège en France lestock mondial d'eau lourde.

Les travaux sont cependant interrompus par l'invasion allemande.

Frédéric Joliot envoie ses collaborateurs,Halban et Kowarski, en Angleterre avec l'eau lourde.

Lui-même restera à Paris. Aux Etats-Unis en 1939 et en 1940.... »