Le Nucléaire

Le nucléaire

Problématique : Peut-on se passer du nucléaire ?

Sommaire

Introduction générale

1. HISTOIRE

1.1 L’atome

1.2 La découverte de la radioactivité

1.3 Les pionniers du nucléaire

1.4 L’arme nucléaire

1.5 Création du premier réacteur nucléaire

1.6 Les premières applications civiles

INTRODUCTION GENERALE

Le nucléaire est un phénomène actuel de société et sujet à de nombreuses polémiques en France comme à l'étranger, notamment en Allemagne. Le cas de la France est particulier puisque cette énergie occupe une place importante par rapport aux autres pays. Pour tenter de répondre à la problématique qui est de savoir si on peut se passer du nucléaire, il est utile de s'intéresser tout d'abord à l'origine de cette énergie, à son aspect technique et économique, à son évolution future et aussi de s'interroger sur les atouts et les risques qu'elle entraîne. Enfin il semble important de se pencher sur le problème de l'information et des lois sur le nucléaire. Le but de ce dossier est d’aider chacun à se faire une opinion sur le sujet puisque chaqu’un pourra prochainement, grâce à de nouvelles lois, se prononcer sur les choix électriques du pays.

1. HISTOIRE

Fondé sur la découverte de l’équivalence entre masse et énergie, le nucléaire n’est initialement sorti des laboratoires de physique, en 1942, qu’en vue de ses applications militaires. Dans l’après-guerre, il a permis simultanément de développer une seconde génération d’armes bien plus puissantes que les premières qui a joué un rôle stratégique majeur au cours de la guerre froide, et de mettre en œuvre de très importantes applications civiles.

Nous allons tout d’abord nous intéresser à l’atome à travers les époques, ensuite, nous évoquerons la découverte de la radioactivité. Par la suite, nous étudierons les différents personnages ayant joué un rôle important dans la découverte et l’évolution du nucléaire. Enfin, nous terminerons par le nucléaire à notre époque.

1.1 L’atome

L’idée de l’atome a été imaginée, il y a 2 500ans, par le philosophe grec Leucippe, et son disciple Démocrite, mais cette idée n’est reprise qu’en 1803 par des chimistes, et par des physiciens il y a tous justes 100 ans. Pourtant, ce mot a universellement acquis une définition dramatique depuis qu’on lui a donné un synonyme de guerre et de mort. L’exploration de l’atome constitue une des plus éclatantes réussites de la science, et les applications qu'on en a tirées, même si certaines sont contestées, tiennent une place importante dans notre vie.

La réflexion sur la constitution de la matière occupe une grande place chez les philosophes de la Grèce antique. En effet, l’origine de la théorie atomique remonte à l'Antiquité, lorsque Leucippe et son disciple Démocrite introduisent le principe de discontinuité de la matière et prononcent le mot " atomos ". Quelques années plus tard, Démocrite décrit la matière comme un assemblage de particules invisibles, indivisibles et éternelles : les atomes. Cette nouvelle conception sera développée par Epicure puis par le poète latin Lucrèce. La théorie atomique sera reprise et scientifiquement formulée 2000 ans plus tard.

En effet, il faudra donc attendre les travaux de Lavoisier (1743-1794) et de John Dalton, un chimiste anglais qui, en 1803, présente un mémoire sur l’absorption des gaz par les liquides, et utilise l’hypothèse selon laquelle la matière est composée de particules ultimes identiques et indivisibles : les atomes. En 1811, l’Italien Avogadro établit une distinction entre les atomes et les molécules. D’autres scientifiques contribueront à des recherches (Proust, Richter, Gay-Lussac…) pour que la notion d'atome prenne un contenu scientifique. Les lois des combinaisons chimiques démontrées ne peuvent s’interpréter qu’en prouvant l’existence de l’atome.

La structure interne des atomes ne pouvant être observé directement, on construit un modèle théorique qui, sans donner une description physique exacte, est une synthèse de ses propriétés connues. Divers modèles ont été successivement proposés : les modèles de Kelvin (couches sphériques), de sir J.J. Thomson (nuage d’électrons dans une sphère fluide chargée positivement), de Jean Perrin…

1.2 La découverte de la radioactivité

La radioactivité est certainement la branche de la physique qui a le plus frappé l’imagination. Cette étrange lueur que répand le radium, découvert par Marie Curie, les propriétés mystérieuses de ces rayons qui traversent la matière, qui ont données pendant la première moitié du XXe siècle une dimension un peu magique à cette physique. Mais, aujourd’hui, malgré les nombreuses applications utiles, des accidents comme ceux de Tchernobyl ou Fukushima, qui ont conduit à une prise de conscience des réels dangers de la radioactivité.

En 1898, Pierre et Marie Curie, en étudiant les propriétés radioactives du minerai d’uranium, décèlent deux nouveaux éléments radioactifs : le polonium et le radium. En 1899, l’actinium, identifié par André Debierne, vient s’ajouter à la liste. Pendant les années suivantes, Ernest Rutherford et ses collaborateurs tentent de déterminer la nature des rayonnements émis par ses substances, en étudiant, notamment, le pouvoir pénétrant et la déviation de rayons, auxquels sont donnés les noms alpha, bêta et gamma. En 1902, Rutherford et Soddy énoncent la loi qui régit quantitativement la décroissance de la radioactivité d’un échantillon. Rutherford et Marie Curie découvrent indépendamment, à partir du radium et du thorium, le radon (appelé aussi émanation du radium), élément gazeux radioactif, ce qui conduit Rutherford et Soddy à avancer la théorie des désintégrations successives.

1.3 Les pionniers du nucléaire

1896

...