Le schéma permet de mettre en exergue la disparition de la masse après la fission. La somme des particules (protons et neutrons) est pourtant la même. Cette disparition de la masse s'est traduite par un important dégagement d'énergie. L'énergie liante des atomes des noyaux des nouveaux atomes est plus forte que celle du noyau de l'uranium.

Ici, les produits de fission sont le césium (55 protons, 56 pour le baryum) et le rubidium (37 protons, 36 pour le krypton).

La question que l'on peut légitimement se poser, c'est d'où vient cette énorme quantité d'énergie. Nous savons depuis Lavoisier que rien ne se perd, rien ne se crée, tout se conserve.

Que s'est-il passé alors ? Quand l'uranium s'est scindé pour créer deux nouveaux atomes, la masse de ceux-ci, additionnée aux trois neutrons libérés, est devenue inférieure à la masse de l'atome d'uranium augmenté de celle du neutron entré en collision avec lui.

L'énergie liante des particules des noyaux des atomes de rubidium et de césium est plus élevée que celle des particule du noyau de l'uranium.

Lorsque l'uranium s'est scindé, la déstruction de la masse a donné lieu à une très importante libération d'énergie, donnée par la relation E = mc².

 Le lien avec le théorie d'Einstein est ainsi fait. Pour recréer l'atome d'uranium, c'est cette même énergie qu'il faudrait produire.

Réaction en chaîne

Comme le démontre les schémas précédents, la fission nucléaire est générée par la collision d'un atome lourd avec un neutron, et la réaction libère d'autres neutrons.

Ces neutrons ainsi libérés peuvent fissionner à leur tours des atomes lourds. Il s'agit donc bien d'une réaction en chaîne. Typiquement, une réaction en chaîne nucléaire implique un nombre croissant de fissions dû au fait que pour un neutron entré en collision, trois sont libérés. Cependant, une réaction en chaîne peut être maîtrisée grâce à la gestion du combustible inséré dans les réacteurs, ainsi que par des ralentisseurs de neutrons, comme l'eau par exemple.

En août 1945, les bombes atomiques lâchées sur Hiroshima et sur Nagasaki étaient basées sur ce principe. Little Boy, larguée sur Hiroshima, était faite d'uranium, alors que le combustible de Fat Man, qui ravagea Nagasaki, était du plutonium. Les explosions générées équivalaient à plusieurs dizaines de millions de bâtons de dynamite. Pourtant, comme l'a rappelé Robin Jarre au tribunal, seuls sept cents grammes d'uranium entrèrent en fission dans la bombe larguée sur Hiroshima. L'incroyable puissance de l'énergie atomique est ainsi démontrée.

Le Thorium

Le thorium est le combustible utilisé par Julien Palombe pour alimenter son vaisseau et lui faire atteindre des vitesses vertigineuses après près d'une année. Pour ce faire, comme on l'a vu dans la section dédiée à la relativité, il a fallu générer une accélérationd'un peu plus de 15,61 m/s².

Le thorium est le 90^e élément du tableau de Mendeleïev, tout près de l'uranium (92^e) et du plutonium (93^e). Ci dessous, les raisons pour lesquelles le thorium a été préféré seront expliquées. Comme nous le verrons, le choix d'un autre combustible aurait rendu encore autrement plus complexe la conception du vaisseau de Julien.

Avantages du thorium

Les principaux avantages du thorium sont les suivants :

1. Plus de ressouces naturelles. Le minerai de thorium existe en quantité autrement plus abondante que l'isotope d'uranium 235. Cependant il n'existe pas à l'état pur en France, si ce n'est sous forme de monazite dont il doit encore être isolé.

2. La quantité de combustible peut être ajustée au fur et à mesure, et permet un meilleur contrôle de l'utilisateur que lorsque le combustible est de l'uranium par exemple.

3. Le combustible est sous forme liquide. Sa manipulation en est d'autant plus aisée.

4. La pression ambiante est suffisante, ce qui a simplifié les expériences sur Terre effectuées par Julien. Dans l'espace, son environnement était pressurisé en permanence, et les réactions pouvaient continuer de se produire.

Réacteur au thorium

Le vaisseau de Julien était propulsé grâce à un moteur à explosion activé par le réchauffement du comburant. Le fonctionnement du moteur était similaire à celui d'un réacteur au thorium tel que celui sur le graphe à côté.

Dans ce réacteur, les minerais de thorium sont d'abord dissous dans une solution de sels fondus avant d'être introduit dans le réacteur. Le thorium est ensuite bombardé par les neutrons émis par le réacteur et est ainsi transformé en uranium 233. Le combustible peut ensuite être introduit dans la cuve, en bleu sur le graphe.

Les atomes d'uranium 233 se bombardent mutuellement de neutrons, et la réaction en chaîne peut se faire à pression ambiante et à une température d'approximativement 800 degrés Celsius.

Ici, le circuit secondaire récupère l'énergie et s'échauffe à son tour avant de transmettre sa chaleur à une turbine à vapeur qui produit de l'électricité. Dans le cas du vaisseau de Julien Palombe, la chaleur est récupérée pour faire exploser l'hydrogène présent dans la tuyère, et ainsi engendrer une poussée suffisante que pour accélérer l'appareil.

Les produits de fission sont dégagés du réacteur, alors que le sel d'uranium est réintroduit dans la cuve.

La quantité de combustible à injecter peut paraître démesurée mais il faut garder à l'esprit la puissance phénomènale présente dans l'atome, et déjà évoquée ci-dessus.