La fission nucléaire, une affaire de femmes ?

Ida Noddack-Tacke (1896-1978), chimiste allemande, surnommée la "Marie Curie allemande".
Ida Noddack-Tacke (1896-1978), chimiste allemande, surnommée la "Marie Curie allemande". - Par Dome - _Source Wikipédia
Ida Noddack-Tacke (1896-1978), chimiste allemande, surnommée la "Marie Curie allemande". - Par Dome - _Source Wikipédia
Ida Noddack-Tacke (1896-1978), chimiste allemande, surnommée la "Marie Curie allemande". - Par Dome - _Source Wikipédia
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Quand une femme voit ce qu'un homme ne voit pas.

Il existe au moins une situation historique dans laquelle ce sont des femmes - deux, en l’occurrence - qui comprirent, indépendamment l’une de l’autre, et à quatre ans d’intervalle, ce qu’aucun homme n’était parvenu à concevoir.

Rome, 1934. Le physicien Enrico Fermi et ses collaborateurs bombardent avec des neutrons une cible constituée d’uranium – l’élément chimique le plus lourd connu à cette époque -. Ils provoquent ainsi des réactions que l’on qualifiera plus tard de "fission nucléaire". Mais eux, sont à mille lieues d’imaginer qu’un tel phénomène soit possible. Il font donc de la fission nucléaire à leur insu. Car pour eux, il va de soi que les chocs des neutrons sur les noyaux d’uranium ne peuvent engendrer que deux types de réactions. La première possibilité serait que les noyaux d’uranium percutés par un neutron émettent un petit nombre de protons et de neutrons, comme cela avait déjà été observé en irradiant d’autres types de cibles constituées de différents métaux. Avec, pour résultat des courses, la transformation de ces atomes en atomes à peine moins lourds que l’uranium. La seconde possibilité, qu’ils ont aussi constatée lors d’expériences précédentes, serait que les atomes d’uranium absorbent l’un des neutrons qui les auront frappés.

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Un nouvel atome, le premier élément "transuranien"de numéro atomique 93 ?

Nos physiciens effectuent donc des analyses chimiques très sommaires du gros bloc d’uranium irradié afin d’y détecter les éléments nouveaux de masse légèrement inférieure à celle de l’uranium qui auraient pu y apparaître, tel le thorium. Ils n’en trouvent aucun. La seule explication qui demeure possible, raisonne alors Enrico Fermi, consiste à dire qu’au lieu de perdre un ou deux neutrons ou protons, le noyau d’uranium 238, constitué de 92 protons et 146 neutrons, aura absorbé le neutron qui l’a heurté, formant ainsi un noyau d’uranium 239.

Le neutron absorbé se transforme ensuite en proton par radioactivité bêta, ce qui aboutit finalement à un noyau contenant 93 protons. Moralité, Enrico Fermi est persuadé d’avoir produit un nouvel atome encore jamais observé sur Terre, le premier élément "transuranien", de numéro atomique 93 - encore plus lourd que l’uranium ! Cette découverte est aussitôt claironnée dans tous les journaux d’Italie et d’ailleurs. Elle fait l’effet d’une bombe – au sens figuré, du moins pour un temps - et contribuera à l’attribution du prix Nobel de physique 1938 à Enrico Fermi, en récompense de "sa démonstration de l'existence de nouveaux éléments radioactifs produits par bombardements de neutrons".

Ida Noddack-Tacke (1896-1978), une chimiste aguerrie

C’était en vérité vendre un peu rapidement la peau de l’ours. Ida Noddack, brillante chimiste surnommée la Marie Curie allemande (1), envisage quant à elle une autre interprétation, tout à fait différente, qui n’est encore venue à l’esprit de personne : certains noyaux d’uranium frappés par des neutrons se seraient bel et bien fragmentés, se seraient comme scindés en noyaux beaucoup plus légers ! A la lecture de l’article d’Enrico Fermi, cette chimiste aguerrie a en effet tout de suite entrevu les défauts et les lacunes des analyses chimiques effectuées à la va vite par les physiciens italiens. Avant de proclamer qu’ils avaient produit l’élément 93, ils auraient dû comparer tous les éléments présents dans la cible après irradiation à tous les éléments chimiques connus, sans se contenter des plus proches voisins de l’uranium dans le tableau périodique. Dans un article de deux pages intitulé "Über das Element 93", surnommée la  Marie Curie allemande". fait part de son hypothèse. Mais ni Fermi ni ses collaborateurs ne la prendront au sérieux (...)

(1) Avec son mari, Walter Noddack, elle a découvert en 1926 le rhénium, l’élément chimique dont le numéro atomique est 75.

Le deuxième épisode de cette chronique consacré à Lise Meitner est à écouter 👇

Le Pourquoi du comment : science
5 min

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