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Transmutation

Introduction

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 (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre de protons. Le nombre de protons dans le noyau d'un atome...) 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.

Représentation des étapes de la 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.) d’un isotope radioactif, le cobalt 60.

La transmutation naturelle de certains produits issus des réacteurs nucléaires est extrêmement lente : par exemple, le plutonium 239 se transforme très lentement en plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du...) 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 (Le nickel est un élément chimique, de symbole Ni et de numéro atomique 28.) 60 par une émission bêta, puis l’atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. La théorie...) de nickel excité émet deux photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées...) gamma.

En France, la loi Bataille du 30 décembre 1991 définit un axe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...), dont le pilotage a été confié au CEA, sur la transmutation des déchets à longue durée de vie (La vie est le nom donné :) 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 (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de réduire la radioactivité à long terme des déchets radioactifs.

Or selon le député Christian Bataille, « quand on envoie des neutrons sur une cible, il ne se produit jamais uniquement que la réaction recherchée, et l'effet des réactions parasites peut parfois retirer tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) 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 (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur...) activité et à vie longue" (MAVL) pour lesquels aucun mode de gestion n'existe actuellement. Mais d'autres solutions sont envisagées, notamment le stockage en site géologique.

Littérature

Actuellement, la transmutation de la matière et l'alchimie (L'alchimie est une discipline qui recouvre un ensemble de pratiques et de spéculations en rapport avec la transmutation des métaux. L'un des objectifs de l'alchimie est le grand...) 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) ».

Alchimie

En alchimie, la transmutation de la matière désignait l'hypothétique possibilité de transformer une substance en une autre, voire un Élément en un autre (les Éléments sont l’eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), la terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...), le feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) et l’air). Les conditions pour que la transmutation ait lieu relèvent du Grand œuvre. Au final, l'alchimiste était supposé obtenir la pierre philosophale, qui aurait permis de transformer des métaux peu précieux en or ou d'obtenir l'élixir de longue vie.

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 Égyptiens, 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 (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces...), souvent par réfutation. Comme exemple de découverte on peut citer celle du phosphore (Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.) par l'alchimiste hambourgeois Hennig Brandt, en 1669. Le plus bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans dimension en dehors du...) exemple de réfutation est sans conteste celle du phlogistique (La théorie du phlogistique est une théorie scientifique obsolète concernant la combustion. Elle a été développée par J.J. Becher à la fin du XVIIe siècle et fut prolongée...) qui amena (Orange est aujourd’hui une marque commerciale propriété de l'entreprise internationale française de télécommunications France Télécom; elle désigne...) Lavoisier à poser la conservation de la masse (Avant de découvrir que la masse est une des formes de l'énergie, les lois de la physique et de la chimie avaient comme principe la conservation de la masse.) et à fonder la chimie sur un socle solide. L'article consacré à Corentin Louis Kervran détaille des cas de transmutations biologiques prétendus depuis 1799, notamment la poule (Poule est un nom vernaculaire ambigu en français. Une « poule » est une femelle de plusieurs espèces de galliformes, en particulier la poule domestique. Chez les autres espèces,...) qui transformerait la silice en calcium pour produire sa coquille d'oeuf.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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