Chicago Pile-1

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L'équipe de la Chicago Pile-1, comprenant Enrico Fermi et Leó Szilárd.
Dessin de la Chicago Pile-1.

La Chicago Pile 1 est la première pile atomique au monde — c'est-à-dire le premier réacteur nucléaire artificiel — à réaliser une réaction en chaine auto-entretenue et contrôlée. Cette pile fut conçue dans le cadre du Projet Manhattan visant à doter les États-Unis de la bombe atomique durant la Seconde Guerre mondiale.

Elle fut construite en 1942 dans une salle de jeu de raquettes abandonnée, sous les gradins du stade de football américain de l'université de Chicago[1]. Le 2 décembre 1942 à 15 h 25, l'équipe dirigée par Enrico Fermi retira du réacteur une barre de commande enrobée de cadmium, ce qui lança la réaction en chaîne de fission nucléaire. Bertrand Goldschmidt était le seul scientifique français de l'équipe, il s'occupait des problèmes de raffinage de l'uranium et d'extraction du plutonium[2]

La pile nécessitait une énorme quantité de graphite et d'uranium. À cette époque, les sources d'uranium pur étaient rares. Les concentrés d'uranium proviennent alors soit de l'Union minière du Haut Katanga qui exploitait la mine de Shinkolobwe au Congo, ou bien de la mine d'uranium du Grand lac de l'Ours au Canada. Frank Spedding, chercheur de l'université d'État de l'Iowa, réussit à raffiner environ 2 tonnes d'uranium. L'usine de lampes de Westinghouse, située à Bloomfield au New Jersey, produisit 3 autres tonnes d'uranium pur[3],[4].

La structure du réacteur était en bois, et supportait une pile de blocs de graphite, dans lesquelles étaient contenues des briquettes d'oxyde d'uranium. La pile utilisait le graphite en tant que modérateur de la réaction. Le réacteur nucléaire sera utilisé dans un premier temps pour fabriquer du plutonium pour la première bombe atomique[5]. Cette première pile n'était pas munie d'écrans protecteurs. Après quelques jours de fonctionnement, il fallut l'arrêter car les rayonnements ionisants émis pouvaient devenir dangereux pour les riverains[2].

Lors de la construction de cette pile, l'équipe d'Enrico Fermi met au point la formule des quatre facteurs, qui permet de modéliser la réactivité d'un assemblage nucléaire.

En janvier 1943, le major Arthur V. Peterson, ordonna le démantèlement de la pile de Chicago pour la ré-assembler au Laboratoire National de Argonne car il considérait que les opérations sur un réacteur étaient trop dangereuses pour être réalisée au cœur de la ville de Chicago[6].

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. [PDF] Christian Bataille et Claude Birraux, La durée de vie des centrales nucléaires et les nouveaux types de réacteurs, Rapport de l'OPECST, mai 2003
  2. a et b [PDF] Bertrand Goldschmidt, L'été 1942 à Chicago
  3. (en) « Frontiers Research Highlights 1946-1996 », Argonne National Laboratory,‎ (consulté le 23 mars 2013), p. 11
  4. (en) J. Walsh, « A Manhattan Project Postscript », Science, vol. 212, no 4501,‎ , p. 1369–1371 (PMID 17746246, DOI 10.1126/science.212.4501.1369, Bibcode 1981Sci...212.1369W, lire en ligne)
  5. http://www.linternaute.com/science/invention/inventions/538/reacteur-nucleaire.shtml
  6. (en) Vincent Jones, Manhattan: The Army and the Atomic Bomb, Washington, D.C., United States Army Center of Military History,‎ , p. 195–196