Fluide nucléaire

A.1928-2

Après quelques mois de tâtonnement, Gamow propose une hypothèse : il envisage les noyaux atomiques comme les petites gouttelettes de ce qu’il appelle le « fluide nucléaire ». Plus tard, en 1936, ce modèle sera repris et développé par Niels Bohr sous le nom de « modèle de la goutte liquide ». En 1939, il permettra de comprendre certains phénomènes nucléaires nouvellement découverts, notamment la fission des noyaux les plus lourds. Les noyaux d’uranium 235, qu’on trouve dans les centrales nucléaires et dans certaines bombes atomiques.

En dehors des séances de , Gamow poursuit ses travaux en physique nucléaire. Il n’aime guère les longs calculs abscons, surtout quand il ne parvient pas à les interpréter en termes simples. Il préfère suivre son intuition, faire confiance à sa boussole personnelle, donner du sens aux images du atomique qui se forment dans son esprit. Après, seulement après, il tente de déduire de ces images « mentales » les propriétés physiques de cet objet invisible qu’est le noyau d’un . Quel est son degré de rigidité ? Est-il déformable comme le caoutchouc ou plus dur qu’un cristal de roche ? Et quelles formes peut-il prendre ?

Après quelques mois de tâtonnement, Gamow propose une hypothèse : il envisage les noyaux atomiques comme les petites gouttelettes de ce qu’il appelle le « fluide nucléaire ». Cette supposition paraît d’abord bien surprenante, tout à fait contraire au sens commun, car les physiciens imaginaient plutôt les noyaux, dont la densité est deux cent mille milliards de fois plus forte que celle de l’eau liquide, comme des objets solides, susceptibles de se casser de façon nette et franche, telle une brique. Ce qui est très dense n’est-il pas aussi très dur ? Or ce que suggère Gamow, c’est que les noyaux sont au contraire capables de se déformer de façon progressive, par exemple de s’étirer, puis de se contracter, puis de se distendre à nouveau jusqu’à éventuellement se rompre.

Plus tard, en 1936, ce modèle sera repris et développé par Niels Bohr sous le nom de « modèle de la goutte liquide ». En 1939, il permettra de comprendre certains phénomènes nucléaires nouvellement découverts, notamment la des noyaux les plus lourds. Les noyaux d’uranium 235, qu’on trouve dans les centrales nucléaires et dans certaines atomiques, en sont les plus célèbres représentants : lorsqu’ils sont percutés par un neutron, ces noyaux s’agitent soudain, se déforment et s’étirent au point de trouver une forme nettement plus stable, composée de deux fragments distincts. Autrement dit, ils subissent une fission qui produit deux noyaux plus légers et libère une très grande quantité d’énergie, tout en émettant deux ou trois neutrons susceptibles de provoquer à leur tour d’autres fissions, ce qu’on appelle une « réaction en chaîne ».

https://www.manhattanrarebooks.com/pages/books/1856/george-gamow-edward-teller/on-the-origin-of-great-nebulae-with-energy-production-in-red-giants

http://archivesgamma.fr/2022/03/21/4726