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Concept
Réaction en chaîne (nucléaire)
Résumé
vignette|redresse=1.3|Schéma d'une réaction en chaîne de fission nucléaire1. Un atome d' absorbe un neutron et se divise en deux nouveaux atomes (produits de fission), relâchant trois nouveaux neutrons et de l'énergie de liaison.2. L'un des neutrons est absorbé par un atome d' et ne continue pas la réaction, un autre neutron est simplement perdu. Cependant, un neutron entre en collision avec un atome d', qui se divise et relâche deux neutrons et de l'énergie de liaison.3. Ces deux neutrons entrent en collision avec des atomes d', qui se divisent et relâchent de un à trois neutrons, qui peuvent encore entretenir la réaction.
En physique nucléaire, une réaction en chaîne se produit lorsqu'un neutron cause la fission d'un noyau atomique fissile produisant un plus grand nombre de neutrons, qui à leur tour causent d'autres fissions, permettant de poursuivre cette réaction.
Une réaction en chaîne non contrôlée se produisant avec une quantité suffisamment importante de combustible fissile (masse critique) peut mener à une explosion : c'est le principe d'une bombe atomique. La réaction en chaîne peut aussi être contrôlée et utilisée dans un réacteur nucléaire pour produire de l'énergie thermique, elle même susceptible d'être utilisée pour produire de l'électricité : c'est le principe de fonctionnement des centrales nucléaires.
Le concept a été développé par le physicien hongro-américain Leó Szilárd en 1933, qui déposa un brevet l'année suivante. Leo Szilárd essaya de créer une réaction en chaîne avec du béryllium et de l'indium en 1936 mais sans succès.
Une estimation de cette masse critique est publiée en 1939 par Francis Perrin dans une note du à l’Académie des sciences, dans laquelle il introduit le terme de « masse critique » et l ́estime à 40 tonnes d’oxyde d’uranium.
Le , Enrico Fermi et Leó Szilárd réalisent à l'université de Chicago la première réaction en chaîne, fondée sur la fission nucléaire de noyaux atomiques fissiles, dans le cadre du projet Manhattan.
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