Transmutation

La transmutation est la transformation d'un élément chimique en un autre par une modification du noyau atomique de l'élément. Elle est aussi appelée transmutation nucléaire.

Physique nucléaire

La transmutation de l'isotope d'un élément en un autre peut soit se produire naturellement au cours d'une chaîne de désintégration, ou bien être provoquée, par exemple dans un réacteur nucléaire.

La transmutation naturelle de certains produits issus des réacteurs nucléaires est extrêmement lente : par exemple, le plutonium-239 se transforme très lentement en plomb à travers une chaîne de désintégration longue de plusieurs centaines de milliers d'années. Autre exemple illustré par le schéma ci-contre : le cobalt-60 se désintègre en nickel-60 par une émission bêta, puis l'atome de nickel excité émet deux photons gamma.

En France, la loi Bataille du 30 décembre 1991 définit un axe de recherche, dont le pilotage a été confié au CEA, sur la transmutation des déchets à longue durée de vie issus des centrales nucléaires. On envisage d'utiliser la transmutation pour transformer des isotopes radioactifs à vie longue en isotopes à vie courte ou en isotopes stables en vue de diminuer la radioactivité à long terme des déchets radioactifs.

Or selon le député Christian Bataille, «lorsque on envoie des neutrons sur une cible, il ne se produit jamais seulement que la réaction recherchée, et l'effet des réactions parasites peut quelquefois retirer tout l'intérêt de l'opération». Selon les filières envisagées (réacteur sous-critique piloté par accélérateur, réacteur à neutrons rapides, etc. ), le traitement des déchets par cette méthode peut s'avérer fortement consommateur d'énergie. Il en résulte un très faible bilan énergétique de la production d'électricité associée à la transmutation des déchets.

De plus, la transmutation n'est susceptible de gérer qu'une partie des déchets (produits de fission à vie longue, actinides mineurs) et ne peut s'envisager pour les déchets dits de "moyenne activité ainsi qu'à vie longue" (MAVL) pour lesquels aucun mode de gestion n'existe aujourd'hui. Mais d'autres solutions sont envisagées, surtout le stockage en site géologique.

Histoire de la transmutation

Les manipulations de transmutation des alchimistes reposaient sur les connaissances empiriques accumulées sur les propriétés de la matière, au fil des millénaires, par les Mésopotamiens, les Egyptiens, les Grecs et les Chinois, pour l'essentiel. Les connaissances qu'ils ont acquises et les découvertes qu'ils ont faites ont servi de terreau à l'émergence de la chimie, fréquemment par réfutation. Comme exemple de découverte on peut citer celle du phosphore par l'alchimiste hambourgeois Hennig Brandt, en 1669. Le plus bel exemple de réfutation est sans conteste celle du phlogistique qui amena Lavoisier à poser la conservation de la masse ainsi qu'à fonder la chimie sur un socle solide. Sir Isaac Newton se considérait comme un alchimiste à la fin de sa vie.

Alchimie

En alchimie, la transmutation de la matière permet de transformer une substance en une autre, voire un élément en un autre (les éléments sont l'eau, la terre, le feu et l'air). Cette opération était réputée pouvoir être réalisée par un alchimiste disposant d'un cercle de transmutation ou par la Pierre philosophale, élément ultime (le cinquième élément ou alkahest), qui aurait permis, par exemple, de transformer des métaux peu précieux en or.

La transmutation de la matière se déroulerait en deux étapes : la déconstruction de la matière puis sa reconstruction sous une autre forme.

Nicolas Flamel aurait réalisé des transmutations vers l'or à plusieurs reprises selon ses écrits, cependant rien ne permet d'affirmer que la transmutation alchimique ait dépassé le cadre du discours ésotérique.

Ironiquement, énormément d'alchimistes voulaient partir du plomb qui est l'élément final de trois des quatre chaînes de désintégration.

Littérature

Actuellement, la transmutation de la matière et l'alchimie sont la source d'inspiration de nombreuses œuvres à succès, telles que «Harry Potter à l'école des sorciers», la série (manga et anime) «Hagane no renkinjutsushi (Fullmetal alchemist)».

Liens externes

• La transmutation de l'américium 24 est-elle réalisable ? sur le site internet du CEA
• Gestion des combustibles irradiés sur le site internet La France nucléaire de l'association Wise-Paris
• La science fiction appliquée aux déchets sur le site internet dissident-media. org
• Neutron Cross Sections from Neutron Resonance Parameters and Thermal Cross Sections

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