Et si les noyaux ne se coupaient pas en deux comme on l’a longtemps cru dans le cadre de la fission nucléaire ?
Le phénomène de fission nucléaire induite est décrit le 17 décembre 1938 par deux chimistes du Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie de Berlin : Otto Hahn et son jeune assistant Fritz Strassmann. Depuis de nombreux ajustement ont été apportés à la théorie initiale mais on pensait globalement en maitriser toutes les subtilités depuis des décennies… Jusqu’à ce qu’une équipe de chercheurs, menée par le CEA, décide de revenir sur l’une de ces subtilités pour la mettre à mal : la fission asymétrique.
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Le fission asymétrique ne concerne pas “que” les atomes lourds comme on l’a longtemps crue
Imaginez un fruit un peu trop mûr. Vous essayez de le couper pile au milieu. Normalement, vous vous attendez à deux moitiés à peu près équivalentes, non ?
Eh bien pour un noyau d’atome, ce n’est pas du tout ce qui se passe. Quand il se fissionne, il donne un gros morceau… et un plus petit. Comme si une pastèque décidait spontanément de se diviser en deux parts très inégales. Ce n’est pas une erreur de découpe mais apparemment un choix fondamental du noyau lui-même.
Ce phénomène est appelé fission asymétrique et jusqu’à maintenant, on pensait que ça ne concernait que les très gros atomes, comme l’uranium ou le plutonium. C’était faux.
Une nouvelle “île” qui change la carte
L’équipe du CEA vient de découvrir qu’il existe une nouvelle zone où la fission asymétrique se produit, même pour des atomes plus légers, comme le mercure.
C’est un peu comme si, en cartographiant l’archipel des fissions nucléaires, on venait de tomber sur une nouvelle île. Juste là, entre deux territoires qu’on croyait bien connaître.
Ce que ça change dans les étoiles… et dans les centrales
Alors, concrètement, pourquoi est-ce que c’est important ? Parce que la fission nucléaire, ce n’est pas qu’une réaction technique dans un réacteur. C’est aussi un moteur cosmique.
C’est elle qui, dans les étoiles mourantes, fabrique les éléments lourds. Elle entre en jeu quand deux étoiles à neutrons fusionnent ou qu’une supernova explose. Là, des noyaux se forment, se brisent, se transforment, dans des conditions qu’on peine à imaginer.
Savoir comment la fission se produit avec précision, c’est mieux comprendre comment notre Univers fabrique ses atomes. En d’autres termes, c’est remonter le fil de notre propre matière.
Et sur Terre ? C’est tout aussi utile. Car dans un réacteur nucléaire, on a besoin de savoir à l’avance ce que chaque fission va produire : quelles particules, quels isotopes, quels déchets.
Si la fission est asymétrique plus souvent qu’on le pensait, alors nos modèles doivent être corrigés. Et ça a des implications pour la sécurité, l’optimisation du combustible, la gestion des déchets, et même la conception de futurs réacteurs.
Une scission qui en dit long
Il y a quelque chose de fascinant à voir que, même au cœur du noyau atomique, la matière suit ses propres règles. Ce n’est pas une logique binaire, tranchée, exacte. C’est une mécanique subtile, parfois imprévisible, qui préfère parfois l’asymétrie à la symétrie, l’irrégulier à l’équilibre parfait.
Et cette découverte, aussi surprenante soit-elle, rappelle que la physique est encore pleine de recoins inexplorés. Des détails minuscules, certes, mais qui, mis bout à bout, font avancer notre compréhension du monde.
On pensait tout savoir sur la manière dont les noyaux se scindent ? Apparemment, eux avaient encore des choses à nous apprendre.
Source :
Morfouace, P., Taieb, J., Chatillon, A. et al. An asymmetric fission island driven by shell effects in light fragments. Nature 641, 339–344 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08882-7
Image : J. Hosan, GSI/FAIR (source : CEA)
