Une observation troublante est communiquée par les physiciens chinois. Dans une chambre de détection installée sur une montagne du Yunnan, une particule du rayonnement cosmique de plus de 300 GeV a produit, entre autres traces de particules secondaires, celles d'une particule dix fois plus massive que le proton et d'une durée de vie relativement longue.

Devant l'abondance des hypothèses ingénieuses sur les constituants ultimes de la matière, on attent plus que jamais l'arbitrage des grands accélérateurs, notamment celui du Super-CERN qui entrera en service en 1976, et l'on recommence à s'intéresser, comme les Chinois, aux collisions avec les particules à très haute énergie du rayonnement cosmique.

La fission thermonucléaire

On connaissait deux façons d'extraire l'énergie interne de l'atome : fission des noyaux lourds ou fusion des noyaux légers. La première réaction est celle de tous les réacteurs actuels ; son principal inconvénient est l'accumulation de déchets radioactifs. La seconde, réalisée dans la bombe thermonucléaire, n'est pas maîtrisée pour l'usage industriel ; quand elle le sera, il est probable que l'énergie sera libérée surtout sous forme de neutrons, qui produiront de la chaleur. Il faudra donc passer par un cycle thermique, avec des problèmes semblables à ceux des réacteurs à fission.

Bore

Un chercheur américain, Thomas A. Weaver, annonce à la fin de l'année 1973 la découverte d'un troisième type de réaction nucléaire : la fission thermonucléaire. Certains noyaux légers, de poids atomique représenté par un multiple de 4 diminué de 1, peuvent être brisés par un proton d'énergie appropriée en noyaux d'hélium, ou particules alpha (2 protons, 2 neutrons), avec production d'énergie. Cette possibilité, entrevue d'abord par la théorie, a été vérifiée aussitôt sur une série de corps dont le bore 11. Cet isotope, abondant dans la nature, se désintègre, par collision avec un proton, en trois particules alpha, en libérant une énergie de plus de huit millions d'électrons-volts.

Pour être énergétiquement rentable, la fission thermonucléaire du bore exige une température très supérieure à celle que requiert la fusion des noyaux légers ; or c'est là justement un des obstacles qui retardent la maîtrise de cette dernière. La découverte ne présente donc, dans l'immédiat, qu'un intérêt théorique (d'ailleurs considérable). Mais l'énergie thermonucléaire de fission offre des attraits qui pourraient tenter un jour la recherche appliquée : elle est entièrement communiquée à des particules chargées et peut donc être transformée en électricité sans passer par une machine thermique ; et il n'y a aucun déchet radioactif.

Chimie

Une nouvelle classification périodique des éléments

Depuis qu'en 1869 Nicolas Mendeleïev annonça que, lorsqu'on classait les éléments chimiques par ordre de poids atomique croissant, on faisait apparaître des régularités concernant leurs propriétés chimiques, la célèbre classification périodique est restée une des bases de la chimie. Elle a permis de grouper en colonnes verticales des familles d'éléments de poids atomiques éloignés, mais de propriétés chimiques analogues. Bien plus, en maintenant à l'origine certaines cases vides, elle a conduit à prévoir la découverte d'éléments encore inconnus et à prédire leurs propriétés : ce qui a été vérifié par les progrès de la recherche.

Complications

Cependant, ces mêmes progrès entraînèrent des remaniements successifs et des complications dans le tableau de Mendeleïev. Le plus grand bouleversement fut causé par la production d'éléments artificiels plus lourds que l'uranium, dont la liste s'allonge d'année en année. La dernière réforme, introduite par Seaborg en 1969, consistait à extraire du tableau, pour les disposer sur des lignes horizontales à part : les lanthanides (numéros atomiques 58 à 71) ; les actinides (numéros 90 à 103) ; les hypothétiques superactinides (122 et au-delà).

Tout en réussissant à maintenir en évidence des familles homologues, cette disposition présentait le désagrément d'exclure du tableau proprement dit trois séries de corps, rompant ainsi l'unité idéale de la classification primitive, dans laquelle les numéros atomiques se succédaient pratiquement sans solution de continuité. C'est cet inconvénient que Francis Perrin fait disparaître en élaborant et en proposant (fin 1973) une disposition entièrement originale, axée autour de la colonne des gaz rares. Chaque case contient, au-dessous du symbole de l'élément, son numéro atomique, et, au-dessus, son poids atomique (somme des protons et des neutrons du noyau). Pour les éléments stables, on prend le poids atomique de l'isotope le plus abondant ; pour les éléments n'existant pas dans la nature ou n'y existant que parce qu'ils se reforment constamment (comme le radium), on prend l'isotope qui a la plus longue durée de vie.