FERMI ENRICO (1901-1954)

Réalisation de la première pile atomique

En 1938, Otto Hahn et Fritz Strassmann découvrirent la fission nucléaire, en désintégrant des noyaux d'uranium en deux noyaux de numéros atomiques voisins. Fermi, supposant que le processus s'accompagnait d'une émission neutronique, comprit que les neutrons ainsi produits pouvaient servir à déclencher d'autres réactions de fission, rendant ainsi possible une réaction en chaîne. À cette époque, Fermi avait émigré aux États-Unis où il dirigeait une équipe de chercheurs. Les travaux entrepris comprenaient l'étude de techniques visant à ralentir la vitesse des neutrons et à assurer ainsi la propagation de la réaction en chaîne. En effet, pour chaque noyau d'uranium subissant la fission, il fallait produire au moins un neutron pour causer la fission d'un autre noyau, d'où la mise au point de techniques destinées à assurer le contrôle du nombre de neutrons émis.

Pour réaliser une action en chaîne, il fallait d'abord produire une quantité suffisante d'uranium et de graphite à un état très pur pour éviter une absorption parasite des neutrons due aux éléments apparaissant comme des impuretés dans l'uranium et le graphite, ce dernier étant utilisé comme ralentisseur des neutrons. Vers l'automne de 1942, l'équipe de Fermi commença la construction d'une énorme structure consistant en un arrangement sous forme de réseau de morceaux d'uranium distribués dans des blocs de graphite. Le tout fut installé dans un court de squash situé sous les gradins du stade de l'université de Chicago. Le 2 décembre 1942, une réaction en chaîne contrôlée fut réalisée pour la première fois dans le laboratoire.

Ce premier prototype de réacteur n'avait pas de dispositif pour enlever la chaleur produite par la réaction et n'avait pas de système de protection pour absorber la radiation produite par le processus de fission. C'est pour cela qu'il pouvait être utilisé seulement à une puissance modérée de l'ordre de 200 watts. Il prouva, néanmoins, deux choses importantes : qu'une réaction en chaîne avec du graphite et de l'uranium naturel était possible, et qu'elle était facile à contrôler. Les premiers prototypes industriels de réacteurs produits par la compagnie Du Pont, à Hanford, apparurent seulement deux ans plus tard.