Qui a découvert la fission nucléaire ?

En décembre 1938, une lettre adressée à la revue Nature par quatre scientifiques allemands et autrichiens allait bouleverser la physique nucléaire et marquer un tournant dans l'histoire des sciences. Parmi eux, trois chimistes et physiciens de renom : Otto Hahn, Fritz Strassmann, et Lise Meitner, dont les travaux conjoints ont mené à la première observation documentée de la fission nucléaire. Ce phénomène, où un noyau atomique lourd se scinde en deux noyaux plus légers en libérant une énergie colossale, a non seulement redéfini la compréhension de la matière, mais aussi posé les bases des applications technologiques les plus controversées du XXe siècle.

La collaboration scientifique au cœur de la découverte

La découverte de la fission nucléaire n’aurait pu voir le jour sans une collaboration internationale et interdisciplinaire, bien que contrainte par les circonstances politiques de l’époque. Otto Hahn, chimiste allemand spécialisé dans la radioactivité, travaillait depuis des années sur la transmutation des éléments en bombardant de l’uranium avec des neutrons. En 1938, il s’associe à Fritz Strassmann, un chimiste plus jeune mais expert en analyses précises, pour explorer les produits formés lors de ces réactions. Pendant ce temps, Lise Meitner, une physicienne autrichienne d’origine juive, avait fui l’Allemagne nazie pour s’installer en Suède. Malgré la distance, elle continue à correspondre avec Hahn et Strassmann, apportant un éclairage théorique crucial. C’est en analysant les résultats de leurs expériences que Meitner et son neveu, Otto Frisch, parviennent à interpréter les données : l’uranium, sous l’effet des neutrons, se scinde en deux fragments, libérant une énergie bien supérieure à celle des réactions nucléaires connues jusqu’alors.

Le rôle clé de Lise Meitner dans l’interprétation théorique

Si Hahn et Strassmann ont observé les premiers la fission dans leurs tubes à essai, c’est Lise Meitner qui a fourni l’explication scientifique du phénomène. En décembre 1938, elle reçoit une lettre de Hahn décrivant des résultats inexplicables : des traces de baryum, un élément bien plus léger que l’uranium, avaient été détectées après irradiation. Meitner, assistée par son neveu Otto Frisch, qui travaillait alors au Niels Bohr Institute à Copenhague, élabore une théorie basée sur le modèle de la goutte liquide du noyau atomique développé par Niels Bohr. Selon cette analogie, le noyau d’uranium, lorsqu’il absorbe un neutron, devient instable et se déforme jusqu’à se briser en deux parties. Frisch et Meitner calculent l’énergie libérée par cette fission et la comparent à l’énergie des liaisons nucléaires, confirmant ainsi l’énorme potentiel énergétique de ce processus. Leur article, publié dans Nature en février 1939, pose les fondements théoriques de la fission nucléaire.

Les implications immédiates : de la science à l’arme de guerre

La publication des résultats de Hahn, Strassmann, Meitner et Frisch a rapidement attiré l’attention des physiciens du monde entier, notamment aux États-Unis. Dès janvier 1939, Niels Bohr et John Wheeler publient un article dans Physical Review détaillant le mécanisme de la fission, tandis qu’Enrico Fermi, réfugié aux États-Unis, commence à étudier la possibilité d’une réaction en chaîne. Ces recherches, initialement motivées par la curiosité scientifique, prennent une tournure politique lorsque la Seconde Guerre mondiale éclate. En 1942, le projet Manhattan est lancé aux États-Unis, visant à développer une arme nucléaire basée sur la fission de l’uranium-235 ou du plutonium. La découverte allemande, ironiquement, devient un enjeu stratégique majeur, conduisant à la fabrication des premières bombes atomiques utilisées lors des bombardements d’Hiroshima et Nagasaki en août 1945.

Les controverses et la reconnaissance tardive de Lise Meitner

Malgré son rôle central dans la découverte de la fission nucléaire, Lise Meitner a été largement éclipsée par ses collègues masculins dans les récits historiques initiaux. Hahn a reçu seul le prix Nobel de chimie en 1944 pour cette découverte, une omission qui a suscité de vives critiques parmi les scientifiques de l’époque. Meitner, bien que nommée à plusieurs reprises pour le prix Nobel, n’a jamais été récompensée pour ses contributions. Aujourd’hui, son nom est pourtant associé à cette avancée majeure, et des hommages posthumes lui sont rendus, comme l’attribution du nom "Meitnerium" à l’élément chimique de numéro atomique 109. Cette reconnaissance tardive souligne l’importance de revisiter l’histoire des sciences à travers le prisme des contributions souvent minimisées des femmes scientifiques.