Introduction
En décembre 1938, un événement scientifique bouleverse à jamais la compréhension de la matière: la fission nucléaire.
Derrière cette découverte majeure se cache Lise Meitner, physicienne autrichienne réfugiée en Suède, qui parvient à expliquer comment un noyau d'atome peut littéralement se scinder en deux.
Son interprétation, issue des expériences de son collègue Otto Hahn, marque le point de départ de l'ère nucléaire.
Cette théorie ne se limite pas à une avancée scientifique: elle ouvre la voie à des applications colossales de la production d'énergie aux armes atomiques.
Mais comment Meitner a-t-elle compris ce phénomène invisible et révolutionnaire ?
Une scientifique face à un mystère atomique
À la fin des années 1930, la physique nucléaire est en pleine effervescence.
Depuis la découverte du neutron par James Chadwick, les chercheurs s'interrogent: que se passe-t-il lorsqu'on bombarde un noyau d'uranium avec des neutrons ?
Lise Meitner et le chimiste Otto Hahn cherchent à créer des éléments plus lourds que l'uranium - les éléments transuraniens.
Mais les résultats obtenus par Hahn et son collègue Fritz Strassmann défient toute logique : au lieu d'obtenir des atomes plus massifs, ils trouvent des traces d'éléments plus légers, comme le baryum.
Comment un noyau aussi lourd pouvait-il se transformer en éléments deux fois plus petits ?
C'est à Lise Meitner qu'il revient de résoudre cette énigme.
La naissance d'une idée révolutionnaire
Exilée en Suède après l'Anschluss, Lise Meitner reçoit les résultats de Hahn par courrier.
En les analysant, elle comprend que les lois chimiques ne suffisent plus: il faut chercher l'explication dans la physique du noyau.
Lors d'une promenade dans la neige avec son neveu Otto Frisch, elle trouve la clé :
le noyau d'uranium, bombardé par un neutron, se déforme, se rompt et libère une immense quantité d'énergie.
Elle nomme ce phénomène fission nucléaire, par analogie avec la division cellulaire.
C'est une découverte théorique majeure, à la fois simple et vertigineuse.
Vulgarisation de la théorie
comment fonctionne la fission nucléaire
Pour comprendre cette idée, imaginons le noyau d'un atome comme une goutte de liquide composée de protons et de neutrons liés par une force très puissante.
1. L'impact d'un neutron
Lorsqu'un neutron percute le noyau, il le rend instable comme une goutte qui se met à vibrer sous un choc.
2. La division du noyau
Sous la tension, le noyau se scinde en deux fragments plus petits (par exemple du baryum et du krypton), libérant au passage quelques neutrons.
3. La libération d'énergie
Une partie de la masse initiale disparaît. Selon l'équation d'Einstein (E = mc²), cette masse est convertie en énergie.
Résultat: une quantité d'énergie gigantesque est libérée - la fission d'un gramme d'uranium équivaut à la combustion d'une tonne de charbon.
4. La réaction en chaîne
Les neutrons libérés peuvent frapper d'autres noyaux, provoquant de nouvelles fissions.
Si cette réaction se propage sans contrôle, elle devient explosive (bombe atomique).
Si elle est régulée, elle fournit une source d'énergie continue (centrales nucléaires).
Une avancée scientifique majeure
Lise Meitner ne s'est pas contentée d'observer le phénomène :
elle l'a expliqué et quantifié grâce à la physique théorique.
En reliant les résultats expérimentaux de Hahn aux lois d'Einstein, elle montre que la perte de masse du noyau correspond exactement à l'énergie dégagée.
Cette démonstration, publiée avec Otto Frisch en 1939 dans la revue Nature, marque la naissance officielle de la physique nucléaire moderne.
C'est la première fois que l'on comprend que la matière contient une énergie potentielle immense, capable de transformer le monde.
