Pendant la Seconde Guerre mondiale, un groupe de travail scientifique britannique connu sous le nom de Comité MAUD a été fondé. Il a été créé pour faire les recherches nécessaires pour voir si une arme atomique pourrait être construite. MAUD a été inspiré par une remarque curieuse dans un message du scientifique danois Niels Bohr à propos de sa femme de chambre, Maud Ray.
Le mémorandum Frisch-Peierls, écrit en mars 1940 par Rudolf Peierls et Otto Frisch, deux physiciens réfugiés de l’Allemagne nazie travaillant à l’Université de Birmingham sous la direction de Mark Oliphant, a déclenché la formation du comité MAUD. Une petite sphère d’uranium 235 pur, selon la lettre, pourrait avoir le potentiel explosif de centaines de tonnes de TNT.
George Thomson était le président du comité MAUD. La recherche a été répartie entre quatre universités : l’Université de Birmingham, l’Université de Liverpool, l’Université de Cambridge et l’Université d’Oxford, chacune avec son propre directeur de programme. Diverses méthodes d’enrichissement de l’uranium, ainsi que l’architecture des réacteurs nucléaires, les caractéristiques de l’uranium 235, l’utilisation de l’élément alors hypothétique plutonium et les éléments théoriques de la conception des armes nucléaires, ont toutes été étudiées.
L’étude s’est conclue par deux études, « L’uranium pour une bombe » et « L’uranium comme source d’énergie », connues ensemble sous le nom de Rapport MAUD, après quinze mois de travail. La viabilité et le besoin d’une arme atomique pour l’effort de guerre ont été examinés dans l’étude. En réponse, les Britanniques ont développé Tube Alloys, un programme d’armes nucléaires. Le rapport MAUD a été rendu accessible aux États-Unis, où il a alimenté l’effort américain qui est devenu connu sous le nom de projet Manhattan. L’information a également été divulguée à l’Union soviétique par des espions atomiques, et elle a aidé au développement de l’arme atomique soviétique. En février 1932, James Chadwick du laboratoire Cavendish de l’université de Cambridge découvre le neutron. [1] [2]
Deux mois plus tard, John Cockcroft et Ernest Walton de Cavendish ont divisé les atomes de lithium avec des protons accélérés. [3] En décembre 1938, Otto Hahn et Fritz Strassmann au laboratoire de Hahn à Berlin-Dahlem ont fait exploser de l’uranium avec des neutrons lents[6] et ont trouvé du baryum. [7] Hahn a écrit à sa collègue Lise Meitner, qui a établi que le noyau d’uranium avait été divisé avec l’aide de son neveu Otto Frisch. En 1939, ils rapportèrent leurs découvertes dans la revue Nature. [8] Il s’agissait d’un nouveau type de désintégration nucléaire, plus puissant que tout ce qui avait été vu auparavant. Frisch et Meitner ont estimé que chaque désintégration émettait environ 200 mégaélectronvolts [MeV] d’énergie (32 pJ). Ils ont surnommé le processus « fission » après la division des cellules biologiques. [9] Pour décrire le processus de fission nucléaire, Niels Bohr et John A. Wheeler ont utilisé le modèle de goutte liquide conçu par Bohr et Fritz Kalckar. [10][11] Bohr s’est rendu compte qu’à basse énergie, la fission était principalement causée par l’isotope d’uranium-235, mais à haute énergie, elle était principalement causée par l’isotope d’uranium-238 plus abondant. [12] Alors que le premier ne représente que 0,7 pour cent de l’uranium naturel, le dernier compte pour 99,3 pour cent. Dans une étude publiée dans Nature en avril 1939, Frédéric Joliot-Curie et ses collègues parisiens Hans von Halban et Lew Kowarski ont proposé le potentiel d’une réaction nucléaire en chaîne. [14] [15] De nombreux experts ont reconnu que, au moins en principe, une explosion incroyablement puissante pourrait être construite, tandis que la plupart croyaient encore qu’une bombe atomique était impossible. [16] Le livre de H. G. Wells, The World Set Free, publié en 1913, avait déjà présenté le mot au public britannique.
