La course à l’uranium.

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Au début du XXe siècle l’uranium est pratiquement inconnu, il n’a aucune espèce de valeur. En l’espace de 40 ans il est devenu le métal le plus recherché et le plus redouté sur Terre. Propulsant notre planète dans l’ère atomique, l’uranium incarne tout autant le rêve d’une énergie inépuisable que le cauchemar d’une planète empoisonné où toute forme de vie aurait disparu. Le sous-sol de l’Australie recèle des gisements d’uranium parmi les plus importants au monde, mais pour combien de temps? En 1945, une bombe à l’uranium déchaîne sa puissance sur la ville d’Hiroshima. Comment un métal peut-il contenir autant d’énergie. L’histoire de cet élément est fascinante. Avant l’apparition de la Terre il y a des milliards d’années, des étoiles ont explosé. Ce sont les supernovae qui ont engendré la formation des éléments lourds comme l’uranium. Notre planète s’est formé il y a environ 4,5 milliards d’années des restes de ces étoiles, comprenant des éléments radioactifs, puis a refroidi. Les compteurs Geiger permettent de mesurer cette radioactivité. Ces rayonnements existent naturellement partout sur Terre. Tout le monde émet aussi des rayonnements nucléaires. Le sievert est l’unité utilisée pour exprimer les effets biologiques des rayonnements ionisants sur la matière vivante. Le Becquerel est l’unité de mesure de la radioactivité d’un corps. Elle caractérise le nombre de désintégrations spontanées de noyaux d’atomes instables qui s’y produit par seconde. Plus l’activité d’un élément instable est forte, plus sa radioactivité est puissante.

 

 

C’est en république tchèque que des mineurs ont donné son nom à un minerai très particulier: la pechblende, ou uraninite. En 1789 un chimiste prussien Martin Heinrich Klaproth analyse ce minerai et découvre la présence d’un nouvel élément chimique qu’il baptise d’après la planète Uranus découverte aussi à cette période: l’uranium. La pechblende est radioactive mais on ne sait pas quoi en faire à l’époque et serait restée sans intérêt sans la curiosité d’un professeur de physique, Henri Becquerel. En 1896 il fait une découverte incroyable: la radioactivité. Des expériences réalisées à l’aide de plaques photographiques lui permettent de mettre en évidence le phénomène. Puis ce fut au tour de Marie Curie, l’une de ses étudiantes, de mener des travaux sur les rayons uraniques. Elle remporta deux prix Nobels. Grâce à un travail acharné elle parviendra à extraire l’uranium de la pechblende, mais pas que cela. D’autres éléments dégagent encore de l’énergie. Elle découvrira le radium et le polonium. Son mari Pierre Curie contribuera aussi à ces découvertes. Finalement, le radium sera considéré comme une panacée: cosmétiques, savons, dentifrices, boissons… À l’époque on pense que la radioactivité représente un bon moyen de thérapie. Pour obtenir 1 gramme de radium, il faut 7t de minerais, mais cela en vaut la peine. En 1908 1g d’or coûte 66 cents, 1g de radium coûte 88000 dollars. C’est donc une thérapie pour une clientèle fortunée.

 

C’est à Paris que Pierre et Marie Curie rencontreront Ernest Rutherford, considéré comme le père de la physique nucléaire. Il découvrira les rayonnements alpha et bêta, la désintégration, mettra en évidence l’existence du noyau atomique et réussira la première transmutation artificielle. L’atome avec un seul proton dans son noyau est un atome d’hydrogène. L’atome avec deux protons dans son noyau est un atome d’hélium. L’atome avec six protons dans son noyau est un atome de carbone. Les neutrons peuvent être en nombre variable, c’est ce que l’on appelle les isotopes, mais les protons eux sont fixes. Chaque élément possède un nombre précis de protons: 7 pour l’azote, 8 pour l’oxygène, 79 pour l’or et 92 pour l’uranium. Rutherford découvrira que la radioactivité s’accompagne d’une transmutation. Un element peut donc se transformer en un autre élément sous certaines conditions, ce qui bouleverse la compréhension fondamentale de la physique. On pensait que les atomes étaient immuables. C’était comme passer du côté obscur: celui des alchimistes. Le rêve des alchimistes était de pouvoir transmuter le plomb en or. Ils n’y sont jamais parvenus. L’uranium en revanche est capable de se transmuter en thorium naturellement, puis en protactinium. Les éléments formés par les cascades de désintégration sont appelé « filles ». C’est ainsi que le radium apparaît. Il se transforme en radon qui est un gaz, puis le radon se transforme en polonium qui est solide. Et ainsi de suite. Au total, la désintégration de l’uranium compte 14 générations et au bout de cette lignée de filles se trouve le plomb. Il n’est pas radioactif et il est stable. C’est un processus que l’on pensait impossible et qui libère beaucoup d’énergie.

 

Rutherford en était convaincu: celui qui trouverait le moyen de forcer l’uranium à se transformer aurait accès à une énergie colossale. En 1905 à Berne en Suisse vit un jeune homme opposé au service militaire et employé à l’office des brevets. Il s’adonne régulièrement à son activité favorite, penser. Cet homme c’est Albert Einstein. C’est lui qui formula l’une des équations les plus célèbres de la science: E=MC². L’énergie est égale à la masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré. Cela signifie que l’on peut convertir une quantité de matière en une quantité d’énergie gigantesque. Deux autres hommes à spéculer eux aussi sur cette source d’énergie furent Frederick Soddy, jeune chimiste qui travaillait aux côtés de Rutherford. Un autre homme imagina un monde effrayant doté d’une nouvelle arme introduite sous le concept de bombe atomique. Ce fut H.G. Wells dans son livre « la destruction libératrice ». En 1933 le physicien hongrois Leo Szilard résidant à Londres entre en scène. Il a lu le roman de Wells et cela l’a fait cogiter. Il va avoir l’idée la plus dangereuse du monde moderne: forcer les atomes à convertir leur masse en énergie. C’est à lui que l’on doit le concept de réaction nucléaire en chaine. Le 12 septembre 1933, Adolf Hitler devient chancelier du Reich. Les nazis persécutent les Juifs. En Europe, beaucoup de physiciens juifs se réfugient aux USA. Parmi eux, Albert Einstein qui sera rejoint par Leo Szilard qui craint que l’Allemagne se dote de l’arme atomique. En 1939 Lise Meitner apprend qu’Otto Hahn, un ancien élève de Rutherford, travail activement et a réussi à scinder un noyau d’uranium. Personne ne pensait cela possible et comprend la portée de sa découverte. C’est un noyau d’uranium 235, un isotope tellement lourd qu’il est fragile et don la division libère à la fois de l’énergie et des neutrons, ce qui permet d’entretenir une réaction en chaine. Les scientifiques Allemands sont devenus capable de créer des bombes. De plus, ils contrôlent l’unique source d’uranium connue en Europe. Leo Szilard envoie alors une lettre au président américain Roosevelt cosigné par Einstein pour l’avertir du risque atomique.

 

Suite à l’attaque de Pearl Harbor le programme Manhattan vit le jour, un projet de bombe atomique don le directeur scientifique fut Robert Oppenheimer. Un immense laboratoire fut construit dans le désert de Los Alamos. Les scientifiques y étaient tenus au plus grand secret.Avant que la bombe américaine soit prête, l’Allemagne capitule sans avoir eu le temps de toucher au but. Mais la guerre avec le Japon n’est pas terminée. Leo Szilard deviendra contre toute attente le premier militant antinucléaire. Les travaux américains continuent malgré les problèmes techniques. Les scientifiques doivent trouver le moyen de séparer l’uranium 235 de l’uranium 238. Grâce aux techniques d’enrichissement, ils parviennent finalement au but et des essais ont lieu dans le désert et sur une ile. Les 6 aout 1945 un avion viendra larguer Little Boy, la première bombe atomique larguée dans le cadre d’une guerre. Au point zéro les victimes sont pulvérisées par une boule de feu. Beaucoup de survivants succomberont des effets de la radioactivité que l’on appellera aussi peste atomique. Suivra Nagasaki 3 jours plus tard, bombardé à son tour. Ces deux bombes atomiques ont tué plus de 200000 personnes, mettant fin à une guerre qui avait fait des millions de morts. C’est là que l’ère de l’uranium a véritablement commencé. L’uranium semble prometteur et pourrait permettre tout autant l’accès à une énergie propre qu’à une immense force de frappe. L’homme détient désormais le pouvoir d’éradiquer toute forme de vie sur Terre, et chaque pays veut se doter de la plus grande flotte de missiles. En 1949 l’union soviétique teste sa première bombe atomique durant la période de guerre froide. Bien d’autres suivront le pas. La Russie a récemment dévoilé les plans d’un missile capable de raser des pays comme la France en quelques secondes. De quoi faire froid dans le dos. La conception des missiles a tout de même permis de faire avancer la conquête spatiale. Il existerait aujourd’hui plus de 16000 armes nucléaires dans le monde possédé par 9 États.

 

 

En 1986 a eu lieu la pire catastrophe nucléaire: l’explosion du réacteur de Tchernobyl en Ukraine. En 2011, un autre drame nucléaire a eu lieu: la catastrophe de Fukushima. Le contrôle d’un réacteur a été perdu lorsqu’un tsunami a frappé le Japon. Suite à ces évènements terribles, l’Allemagne décide de fermer ses réacteurs nucléaires et le Japon de renforcer leur sécurité . Les effets des radiations sur l’environnement sont une contamination et des dégâts sur l’ADN. Une autre valeur importante en radioactivité, c’est la demi-vie. Par exemple la demi-vie de l’uranium 238 est de 4,5 milliards d’années. Lorsque le soleil engloutira notre planète d’ici 5 milliards d’années, seule la moitié de l’uranium enfermé dans le sarcophage de Tchernobyl se sera désintégré. Les progrès scientifiques dans le domaine de la radioactivité ont mené à la fabrication des isotopes artificiels comme le technétium 99, un produit radioactif qui est utilisé en médecine nucléaire pour effectuer des diagnostiques. L’appétit énergétique de 7 milliards d’habitants est irascible, il existe actuellement environ 430 centrales nucléaires réparties dans 30 pays. Sans compter celles qui sont en construction. Et cette technique pose un sérieux problème: les déchets. La sécurité de ces déchets est engagé pour plusieurs centaines de milliers d’années. L’attrait pour cette énergie potentielle reste fort, mais sommes-nous vraiment prêts à sacrifier notre Terre?

 

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