Les physiciens ont libéré le pouvoir de l’atome – mais à quelle fin?

Destroyer des mondes: l’histoire profonde de l’ère nucléaire Frank Close Basique (2025)

Tout d’abord, évitons une certaine confusion potentielle: dans Destroyer des mondes: l’histoire profonde de l’ère nucléaire«Deep» dans le sous-titre signifie, pas les minuties des événements historiques, mais «scientifique». Le dernier livre du physicien Frank Close discute de la physique et de la chimie derrière les armes nucléaires – c’est-à-dire la compréhension de l’atome et de l’énergie qu’il a. L’histoire commence par la découverte de courants électriques qui ne pouvaient pas être bloqués par des matériaux solides et se termine par la capacité technologique à faire exploser les villes de la carte.

Verrouillage des découvertes

Les connaissances sont transférées d’un scientifique à un autre et d’un pays à l’autre. En Allemagne dans les années 1890, Wilhelm Röntgen a trouvé des courants électriques, qu’il a appelés X-Rays qui passaient sans effort à travers presque tout, y compris les mains de ses propres et de sa femme.

En France, Henri Becquerel a laissé si les rayons X étaient liés à des minéraux phosphorescents, tels que l’uranium, les cristaux d’uranium et une croix de cuivre sur une plaque photographique dans un tiroir sombre pendant plusieurs jours. Alors qu’il développait le disque, il a trouvé un aperçu clair de la croix, qui dans l’obscurité, l’uranium est apparu comme le soleil.

Au Canada, Ernest Rutherford a entre-temps mesuré l’énergie libérée de l’uranium à travers un processus qui avait été nommé radioactivité. Il a soutenu que les atomes d’éléments radioactifs, tels que l’uranium, le radium et le thorium, contenaient suffisamment d’énergie pour émettre de la chaleur pendant des milliers d’années.

Au début du XXe siècle, Marie et Pierre Curie, inclusives, Irène et Frédéric Joliot-Curie, Albert Einstein, Otto Hahn, Lise Meitner, JJ Thomson, James Chadwick Beth-Tenchet-Tenferent Tocoed pour deux comprennent comment les atomes stockés et libérés cette énergie. Ils ont démontré que les atomes d’éléments radioactifs se cassent naturellement et passant dans le processus d’un élément à un autre.

Une telle solution a indiqué “l’existence de corps inférieure à un atome” et à travers des expériences minutieuses, les chercheurs ont ensuite trouvé l’électron et le noyau de l’atome. Ensuite, ils ont éclaté le noyau et ont découvert le proton et plus tard les neutrons l’accompagnant pour expliquer la masse d’un atome. Ces particules nucléaires s’accrochaient étroitement ensemble afin que les scientifiques ont inventé des machines qui pourraient les louer et suivre ce qui s’est passé quand ils l’ont fait. Ils ont constaté qu’un neutron qui avait été tiré dans un noyau de lithium le divise en un kern d’hélium, un noyau tritium et un neutron supplémentaire.

Pourquoi Oppenheimer a des leçons importantes pour les scientifiques aujourd’hui

En fait, les machines ont induit la radioactivité artificielle, d’abord dans les éléments légers puis dans la langue. Les chercheurs savaient que les éléments lourds radioactifs se sont séparés naturellement dans les éléments d’une ou deux étapes plus bas sur le tableau périodique – l’uranium, l’élément 92, par exemple, est devenu du thorium, élément 90. Mais lorsque les scientifiques ont tiré des neutrons à l’uranium, il est devenu baryum, élément 56: Le noyau était presque divisé en moitié.

Les chercheurs ont rédigé que cela s’est produit grâce à un processus qu’ils ont appelé la fission: les neutrons entrants ajoutent suffisamment d’énergie au noyau uranien pour le diviser. Au cours de ce processus, les neutrons d’uranium libérent, qui peuvent continuer à diviser d’autres noyaux d’uranium – libérer des neutrons supplémentaires qui peuvent diviser plus de noyaux en une réaction en chaîne en croissance exponentielle. L’énergie libérée en ayant à garder le noyau ensemble était la masse nucléaire les temps du carré à la vitesse de la lumière – un très grand nombre.

Construire une bombe

La fission a surpris les chercheurs et ils en ont tous parlé lors de conférences et de lettres et de publications. L’idée d’une bombe était évidente. Bohr a publié la physique sous-jacente (N. Bohr et Yes Wheeler Phys. Tour. 56426; 1939) Le 1er septembre 1939, le jour où l’Allemagne a envahi la Pologne et a commencé la Seconde Guerre mondiale. Six mois plus tard, en mars 1940, Fermi et Peierls ont écrit une lettre au gouvernement britannique qui décrivait les relations frontières dans lesquelles nous vivons encore: destruction mutuellement sécurisée. Cela signifiait que “tout en espérant qu’aucune nation civilisée n’utiliserait une telle unité, ils craignaient que la seule protection contre une ne soit d’avoir un soi”.

Peut-être que si le monde n’avait pas été en guerre, la prochaine étape aurait été de concevoir des centrales nucléaires pour générer une énergie plus bon marché et large accessible. Mais l’Allemagne avait ses propres physiciens nucléaires qui travaillaient sur des bombes. Le livre passe désormais de la physique aux bombes à la technologie, une histoire que beaucoup de gens connaissent, mais elle reste excitante.

Les chercheurs ont constaté que les éléments les plus fissionnables étaient l’isotope d’uranium 235 et le plutonium Isotop 239. Ils ont rédigé comment concentrer les premiers et ont créé le second et combien de chacun était nécessaire pour produire des bombes. Les réacteurs construits où les réactions en chaîne pouvaient être vérifiées. Le travail de transformation de l’uranium et du plutonium en bombes s’est avéré être en dehors des ressources du Royaume-Uni, donc la nation a envoyé des chercheurs à ce qui est devenu une industrie américaine majeure: le projet de Manhattan. Cela impliquait non seulement les chercheurs britanniques et américains, mais aussi leurs étudiants diplômés et les documents postaux et les scientifiques juifs fuyant l’Europe continentale – 100 000 personnes au total avec un âge moyen de 24 ans.