REPÈRES HISTORIQUES

Qu'est-ce qu'un atome ? Qu'est-ce que la radioactivité ? Quels sont les mécanismes qui commandent les réactions nucléaires productrices d'énergie ? Comment extraire et utiliser cette énergie ? Un des principaux chapitres de la science moderne s'est construit à partir de ces interrogations. Les prémisses de cette aventure remontent à la Grèce antique, lorsqu'un philosophe émit pour la première fois l'hypothèse que toute matière était formée, dans ses constituants ultimes, de grains minuscules et insécables. Mais les recherches et expérimentations propres à la démarche scientifique n'ont vraiment commencé qu'à l'époque contemporaine, aboutissant à la découverte fondatrice de la radioactivité et de l'existence des atomes.

Après la mise en évidence de la fission de l'uranium et la construction des premières "piles atomiques" aux Etats-Unis (1942) et en France (1948), les recherches ont abouti, dans le domaine civil, à une étape majeure : la première production expérimentale d'électricité grâce à l'énergie nucléaire, intervenue en 1951 aux Etats-Unis.

Dans les années suivantes, les premières centrales nucléaires de puissance ont vu le jour en Union Soviétique, au Royaume-Uni, aux Etats-Unis et en France. Depuis lors, un développement technologique et industriel soutenu a fait du nucléaire une des principales sources d'énergie dans le monde pour la production de courant électrique. A l'heure actuelle, quelque 430 réacteurs, réparti dans 33 pays, totalisent une puissance installée de plus de 350 000 mégawatts et fournissent 17 % de l'électricité mondiale.

Les grandes étapes


 455 av. J.-C. : Leucippe, philosophe grec, imagine l'existence de particules infiniment petites et énonce le mot "atome" (= insécable). Démocrite, son disciple, décrit la matière comme étant composée d'atomes.

 

1896 : Henri Becquerel met en évidence le "rayonnement" émis par l'uranium, découvrant ainsi l'existence du phénomène de radioactivité.
 


Henri Becquerel dans son laboratoire
(vers 1903) (Photo : Archives Curie et Joliot-Curie)


1897 : J.-J. Thomson identifie l'électron


1898 : Pierre et Marie Curie établissent la propriété de certains types d'atomes d'émettre spontanément des rayonnements. Ils donnent à ce phénomène le nom de radioactivité.
 


Pierre et Marie Curie dans leur laboratoire à l'École de Physique et Chimie de Paris (Photo : Archives Curie et Joliot-Curie)



1900 : Ernest Rutherford et Frederick Soddy mettent en évidence certaines réactions nucléaires caractéristiques de la radioactivité. Ils distinguent les rayonnements alpha et bêta. Paul Villard identifie le rayonnement gamma.

 

1903 : Ernest Rutherford établit que la radioactivité consiste en la transformation spontanée d'un atome en un autre type d'atome.

 

1905 : Albert Einstein énonce la formule de l'équivalence de la masse et de l'énergie : E = mc2.

 

1912-1913 : Ernest Rutherford et Niels Bohr décrivent l'atome comme constitué d'un noyau, formé de protons et entouré d'un cortège d'électrons.
 


Ernest Rutherford



1930-1932 : James Chadwick, Walter Bothe, Irène et Frédéric Joliot-Curie établissent l'existence du neutron.

 

1934 : Irène et Frédéric Joliot-Curie expérimentent la possibilité de créer par des moyens artificiels des éléments radioactifs n'existant pas à l'état naturel (c'est la "radioactivité artificielle").
 


Irène Curie et Frédéric Joliot dans leur laboratoire de physique de l'Institut du Radium en 1935
(Photo : Archives Curie et Joliot-Curie)



1938 : Otto Hahn, Fritz Strassmann, Otto Frish et Lise Meitner mettent en évidence le phénomène de fission de certains atomes lourds sous le choc d'un neutron.

 

1939 ; Frédéric Joliot-Curie, Lew Kowarski et Hans von Halban démontrent que la fission des noyaux d'uranium peut développer une "réaction en chaîne". Ils conçoivent le projet d'un réacteur utilisant ce phénomène pour produire de l'énergie. Mais la guerre empêche la réalisation de ce projet en France.

 

1942 : Enrico Fermi réalise à Chicago la première "pile atomique", démontrant que l'on peut provoquer et contrôler la fission des atomes et la réaction en chaîne.

 

1939-1945 : Pendant la guerre, un programme militaire sur la fission est engagé aux Etats-Unis, avec la participation de physiciens émigrés. Le premier essai d'un engin nucléaire militaire est réalisé en juillet 1945, suivi des explosions d'Hiroshima et de Nagasaki en août 1945.

 

1948 : En France, les équipes du CEA font fonctionner ZOE, la première "pile atomique" construite en Europe.
 


L'équipe des concepteurs et réalisateurs de la pile française ZOE.
Assis au centre : F. Joliot ; à sa droite : L. Kowarski.



1951 : Première production d'électricité d'origine nucléaire par un réacteur expérimental construit aux Etats-Unis (EBR1).
 


EBR1 : les premières lampes nucléaires s'éclairent.


Dans les années 1950 : Les premiers programmes de construction de centrales nucléaires de puissance sont lancés en Union Soviétique, au Royaume-Uni, aux Etats-Unis et en France.