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C'est le 23 mars 1989, que le monde entier apprends que deux électrochimistes : Stanley Pons de l'Université de l'Utah aux Etats-Unis et Martin Fleischman de celle de Southampton en Grande-Bretagne venaient de montrer que l'on pouvait réaliser des réactions nucléaires à basse température en faisant passer du courant électrique dans une cellule électrochimique composée d'une électrode appelée cathode en palladium et une seconde en platine appelée anode, dans un électrolyte à base d'eau lourde. Les deux professeurs avaient observé qu'ils obtenaient plus de chaleur que d'énergie électrique fournie. La quantité de chaleur dégagée ne pouvait s'expliquer par une réaction chimique, ils ont donc immédiatement pensé à une réaction nucléaire.

Bien qu'aucune loi fondamentale de la physique ne soit violée dans cette hypothèse, les scientifiques étaient extrêmement sceptiques. De nombreuses expériences ont été immédiatement faites dans de nombreux laboratoires afin de vérifier les dire des deux découvreurs. Evidemment beaucoup échouèrent, mais quelques uns réussirent. Le Département de l'Energie aux Etats-Unis constitua une équipe pour analyser le phénomène, et conclut qu'il ne fallait pas de financement spécial pour ces études, mais que cela pouvait se faire avec les budgets habituels. Cette conclusion fut en pratique considérée comme une interdiction de faire des recherches sur ce sujet qui était mis au niveau du charlatanisme. Pons et Fleischman furent traités de mauvais expérimentateurs, et même de fraudeurs et eurent beaucoup de mal à se faire entendre.

La recherche sur la Fusion Froide disparut des médias grands publics, et pour tous, en particuliers les scientifiques, l'affaire était close, le sujet n'existait pas. Mais de nombreuses personnes de tous bords ont continué avec très souvent des moyens de fortune à essayer d'améliorer les premiers résultats. Le grand reproche que l'on avait fait en 1989 était le manque de reproductibilité des expériences. En science, et surtout en physique, on doit être capable de reproduire une expérience autant de fois que souhaité, et par différents groupes. Ce n'était pas le cas à l'époque. Certaines expériences étaient positives et donnaient un excès de chaleur, et d'autres ne donnaient rien. Les inventeurs de cette nouvelle science comprirent rapidement que le premier lot de palladium qu'ils avaient reçu donnait de bons résultats, tandis que les suivants ne fonctionnaient plus. Il faut dire que le fabriquant de palladium avait changé sa méthode d'élaboration, et ne voulait pas dévoiler ses secrets de fabrication!

Différentes équipes se sont mises au travail. Elles ont cherché à comprendre les différents aspects de la métallurgie du palladium, et petit à petit les améliorations sont arrivées. D'autres méthodes pour mettre en évidence le phénomène ont été développées. Au bout du compte on sait maintenant que le phénomène est beaucoup plus général que ce que l'on croyait. Il ne s'agit plus simplement d'un phénomène de fusion de deux noyaux de deutérium (un isotope d'hydrogène) pour fabriquer de l'hélium, mais des réactions nucléaires beaucoup plus complexes, allant de la fusion de noyaux à la fission (casser un noyau lourd pour en produire des plus légers en dégageant de la chaleur), et même à la transmutation d'un élément en un autre (le rêve des alchimistes).

Les réactions nucléaires ont été découvertes par Beckerel, Pierre et Marie Curie. Ce sont eux qui ont mis en évidence pour la première fois que l'atome n'était pas nécessairement stable. Ils ont montré que certains atomes tels que le radium pouvait se transformer en un autre. C'était la première brèche à la sacro-sainte loi de Lavoisier "Rien ne se perd rien ne se crée, tout se transforme". Plus tard, des expériences ont montré que de l'uranium bombardé par des neutrons se fissionnaient, et se transformaient en deux autres noyaux plus légers, ainsi que deux ou trois neutrons avec un dégagement d'énergie. C'est cette réaction qui est à l'origine de la réaction en chaîne à la base des réacteurs nucléaires actuels, et de la bombe atomique.

Une autre forme de réaction nucléaire est possible. Il s'agit de la fusion d'atomes légers pour en produire des plus lourds avec également un dégagement de chaleur. C'est ce qui se produit dans le soleil et les étoiles, où deux noyaux d'hydrogène fusionnent. Pour réussir une telle réaction, il faut arriver à faire se toucher deux noyaux de même signe électrique qui ont tendance à se repousser. Dans le soleil, ce sont les très hautes température et pression qui règnent au centre de l'astre, qui permettent à ces réactions de se produire. Les noyaux arrivent alors à rentrer en contact malgré la force de répulsion. Lorsque les noyaux sont proches l'un de l'autre, les forces nucléaires prennent le relais et permettent aux deux noyaux de s'attirer et de fusionner. Depuis cinquante ans, on sait faire ce genre de réaction avec la bombe à hydrogène. Dans ce cas, afin d'obtenir les hautes températures exigées, une première bombe nucléaire à fission comprime fortement l'hydrogène qui fusionne. Cette réaction n'est évidemment pas facile à réaliser. On sait donc la réaliser de manière brutale, par contre la faire de manière contrôlée est beaucoup plus difficile. Le projet international ITER (International Torus Experimental Reactor), qui sera installé à Cadarache, a pour but de montrer la faisabilité de la fusion thermonucléaire. La méthode employée est de confiner l'hydrogène dans une enceinte en forme de tore. Le gaz est porté à très haute température, et empêché de toucher les parois par des champs magnétiques intenses. Les gaz sont tellement chauds que d'une part ils s'ionisent, c'est à dire que le noyau d'hydrogène se sépare de son seul électron et d'autre part ils atteignent de telles vitesses, qu'ils peuvent entrer en collision et fusionner pour produire dans le cas du projet ITER de l'hélium et un neutron.

La fusion froide réalise le même type de réaction de fusion mais dans un solide et sans radioactivité. L'idée de départ est de confiner dans l'espace entre les atomes d'un métal deux atomes d'hydrogène pour les contraindre à réagir. Lorsque deux atomes de deutérium fusionnent ainsi on produit de l'hélium, gaz très inoffensif que l'on utilise pour gonfler les ballons! En réalité, le phénomène est beaucoup plus complexe, et plus varié que cela. Au cours de ces quinze dernières années on s'est aperçu que des réactions très spéciales et inconnues se produisaient dans les matériaux chargés d'hydrogène ou de ses isotopes. Non seulement il a été montré que l'on pouvait faire de la fusion froide, mais également les scientifiques ont montré que des réactions secondaires de transmutation et de fission de noyaux pouvaient avoir lieu.

Ces phénomènes ne sont donc pas l'exception. Tout un domaine de la physique est en train de s'ouvrir. Nous sommes à l'aube d'une nouvelle science dont les conséquences sont absolument imprévisibles, dans le bon sens du terme. Les applications paraissent immenses: de la production d'énergie propre (pas de déchets radioactifs, pas de gaz à effet de serre), au traitement des déchets de toutes sortes: radioactifs ou métaux lourds. Un autre pan de la science est en train de s'ouvrir. C'est ce que nous appelons maintenant les Réactions Nucléaires dans la Matière Condensée.

Cette nouvelle voie de recherche en est encore à ses balbutiements. Après plus de seize années de travaux, nous ne sommes sûr que d'une chose : il y a bien un phénomène nouveau qui était passé entre les mailles du filet jusqu'à présent. Par contre nous ne savons pas encore quelle théorie est capable de l'expliquer. Elles sont d'ailleurs déjà nombreuses supposées expliquer le phénomène. Elles vont de la mécanique quantique la plus classique à des assemblages de neutrons, de vibrations du réseau métallique, d'arrangements atomiques nouveaux, de monopôles magnétiques et bien d'autres.

Des scientifiques travaillent dans ce domaine dans une quinzaine de pays et se réunissent régulièrement. 
En Russie, il y a une réunion annuelle qui rassemble une grande partie des 29 laboratoires Russes travaillant dans ce domaine. 
En Italie, tous les deux ans a lieu à Asti une réunion internationale très informelle qui fait le point sur ces travaux. 
Au Japon une société savante a été créée qui rassemble les Japonais travaillant dans ce domaine. 
Enfin de manière régulière, presque chaque année a lieu une conférence internationale : l'International Conference on Cold Fusion, la Conférence Internationale sur la Fusion Froide. ICCF11, la onzième a eu lieu à Marseille du 29 octobre au 5 novembre 2004. 170 chercheurs de 20 pays différents ont participé à cette conférence. La conférence a débuté le dimanche 29 octobre par une journée de formation à la fusion froide destinée aux spécialistes, mais également aux personnes nouvelles dans le domaine et qui souhaitent connaître les bases de cette spécialité. Le mardi 2 novembre la conférence s'est déroulé à la Faculté des Sciences de Luminy, ouverte à tous les scientifiques qui le désiraient. Enfin la semaine s'est terminé par une conférence de presse pour les revues scientifiques, mais aussi pour les médias grand public. 

La dernière conférence, ICCF12 , a eu lieu au Japon du 28 Novembre au 2 Décembre 2005 . 
La prochaine aura lieu en 2007, soit en Russie, soit aux Etats-Unis.

Il nous paraît opportun en cette période où l'énergie devient un souci mondial d'apporter cette information à l'attention du public, et d'annoncer que d'autres voies que celles connues existent. Que rien n'est encore joué, et que d'autres possibilités existent. Il n'y a pas que le pétrole, le gaz, le nucléaire et les éoliennes. Peut être que dans quelques années, si nous nous en donnons les moyens une autre source d'énergie inépuisable et propre sera accessible à tous.
 

C’est la transformation d’un élément chimique en un autre. Depuis longtemps, il est dit que l’alchimiste essaie de fabriquer de l’or à partir de plomb par un procédé physico-chimique. Le soleil et les étoiles font cela de manière continue depuis le début de l’univers. Ils transforment l’hydrogène en hélium, puis vers la fin de la vie des étoiles en éléments plus lourds, comme le carbone, l'oxygène, le calcium, le fer ou l'uranium. Plus proche de nous, les bombes nucléaires et les centrales nucléaires produisent de manière habituelle des éléments chimiques nouveaux à partir d’uranium. Celui-ci lorsqu’il est bombardé par des neutrons fissionne, et produit les fameux déchets qui sont des éléments transmutés. Ce procédé génère d’ailleurs beaucoup d’énergie. 

Avec l’avènement de la science moderne, c’est à dire depuis le début du XIX^ème siècle, tout scientifique sait, ou plutôt, a appris qu’il est impossible de faire des réactions nucléaires à basse température, ou à faible énergie. La raison en est très simple: les atomes sont constitués de deux parties, un noyau très dense positif, et des électrons négatifs qui tournent autour. Pour faire fusionner deux atomes, il faut faire se mélanger les noyaux. Or les noyaux étant tous positifs, ils ont tendance à se repousser. Pour réussir à les fusionner, il faut les amener très près l’un de l’autre, par exemple en les projetant l’un sur l’autre avec une grande vitesse. Une fois très proches, les forces nucléaires prennent le dessus, et les noyaux fusionnent. Peut-on y arriver à basse énergie, en particulier dans la matière vivante ? C’est une question très importante.
                   

Notre compréhension de la science provient au premier abord des connaissances qui nous ont été enseignées au cours de nos études, scolaires et universitaires. Nous avons appris à accepter ce qui nous est enseigné comme une vérité inébranlable, un axiome ou un dogme que nous ne pouvons pas remettre en cause. La science est d’un certain point de vue semblable à une religion avec ses croyances et ses tabous. Les transmutations dans la matière vivante sont un sujet qui a été étudié par de nombreuses personnes, et qui sont totalement ignorées de la science officielle. La raison pour laquelle ce domaine de la science est complètement rejeté remonte à Lavoisier (1799) et à sa célèbre conclusion schématisée par la formule : "rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme". Ce qui signifie qu’en d’autres termes, on ne peut pas changer un élément chimique en un autre. Ce principe a été remis en cause une première fois avec la radioactivité naturelle découverte par Beckerel et  Pierre et Marie Curie. On se souvient de l’attaque du célèbre Lord Kelvin contre Marie Curie qui prétendait que ce qui était observé par les Curie n’était qu’une réaction chimique.

La radioactivité naturelle a été la preuve que le principe de Lavoisier n’était pas toujours valable. Certains éléments comme l'uranium ou le radium se détruisent spontanément. Plus tard, il a été mis en évidence par Joliot Curie la radioactivité artificielle qui montrait que le phénomène de transmutation était général. En bombardant des matériaux avec certains rayonnements, on pouvait les faire fissionner, c'est à dire les transmuter en d'autres éléments. Ceci a conduit à la création d’une nouvelle science différente de la chimie et de la physiques traditionnels qui est la science du nucléaire dont les lois sont nouvelles.

Afin de comprendre la situation actuelle, il est utile de comprendre ce qui s’est passé au cours des siècles précédents, et les expériences qui ont conduit à la science moderne, officielle telle que nous la connaissons, et qui nous a été enseignée. Sans remonter à l’époque de l’antiquité qui distinguait les quatre éléments : terre, eau, air et feu, qui correspondent à nos quatre états de la matière : solide, liquide, gaz et plasma. Nous savons pourtant que dès cette époque les Grecs avaient compris par le raisonnement que si on coupe en parties de plus en plus petites un matériau comme par exemple du fer, à un certain moment, on va atteindre une limite, où si on le brise encore, ce ne sera plus du fer. Ils avaient créé le concept d’atome, c’est à dire un élément infiniment petit, que l’on ne peut pas casser. A l’époque il ne s’agissait que d’une vue de l’esprit, et non pas d’une donnée scientifique expérimentale telle que nous la concevons aujourd’hui.

Au cours des siècles qui ont suivi, les alchimistes de ces époques ont travaillé à mettre en évidence de nombreux éléments chimiques. Leur motivation était principalement la réalisation du "grand œuvre", qui comprend la transmutation, et la production d’or. Au cours des derniers siècles, les savants ont pu isoler petit à petit tous les éléments chimiques naturels que nous connaissons aujourd'hui.

C’est probablement Boyle qui en 1661, comprends la nécessité de différents éléments chimiques. Un siècle plus tard, Lavoisier proclame la loi de conservation de la matière. Il propose en réalité deux lois :

·     Dans un système fermé, dans lequel se produisent des réactions chimiques, le poids total de matière est invariable.

·     Le poids total de chaque élément qui compose les substances est inchangé.

Ceci veut dire que les transmutations d’un élément en un autre sont impossibles. 

Les principes de Lavoisier ont été établis sur la première partie de ces formulations. Il a montré que le poids total dans des réactions organiques et inorganiques restait constant. Ce n’est qu’en 1897 que Landolt a confirmé avec précision l’invariabilité du poids au cours des réactions chimiques avec une précision de 1ppm. Plus tard, en 1913, Manly a apporté une précision de      10 ppb. Puis Dalton a proposé que les atomes soient les briques élémentaires de la matière.

Au XVIII^ème siècle on attribue les réactions organiques à une "force vitale", ou une "force de vie". A cette époque Thaer montre que dans certaines circonstances la plante change le calcium en silicium, d’après lui le silicium proviendrait du potassium. En 1832, Lampadius pensait que le silicium des plantes provenait de leur formation dans la plante.

En 1795-96-97, l’Académie des Sciences de Berlin a annoncé un concours avec l’objectif de déterminer si les éléments chimiques que l’on trouve étaient déjà là, ou ont été fabriqué par la "force vitale". C’est Schrader qui gagna le concours. Il fit germer des graines de blé, d’orge et de seigle dans un milieu artificiel : de la fleur de soufre, arrosé avec de l’eau distillée. En comparant les analyses des germes avec celles des graines, il en conclut que de la matière avait été créée. En 1807, Braconnot, un chimiste réputé montra la formation de potassium avec la germination de graines de moutarde et de radis. Cependant, des expériences faites par Lessaigne (1821), Jablonski (1836), de Sausure (1767-1845) ont contredit ces résultats, ils ne trouvèrent aucune variation de concentration en éléments chimiques.

En 1799, le chimiste français Vauquelin montre qu'une poule produit quatre fois plus de calcium qu'elle n'en avale. Il en conclut que les poules fabriquent du calcium. 

Le développement de la chimie inorganique lié à la théorie atomiste a supprimé le besoin de la "force vitale". En chimie, on ne fait pas de différence entre une molécule organique et une inorganique. Cependant, la chimie ne peut pas décrire la vie. 

Dans les années 1820, la Société Royale de Science de Goettingen avait organisé un concours anonyme pour répondre à la question suivante : "Les éléments inorganiques que l’on trouve dans les plantes sont ils des composés essentiels des plantes vivantes, nécessaires à leur développement, et sont ils fournis de l’extérieur ?"

Wiegmann et Polstorff en 1842 ont montré que 

1.   si la graine se développe dans un milieu non nutritif, avec seulement de l’eau distillée, la croissance s’arrête lorsque les réserves d’éléments inorganiques sont épuisés.

2.   les composés inorganiques de la plante ne peuvent pas être considérés comme des produits du processus de la vie ;

3.   la quantité de matière ne change pas au cours de la germination.

En même temps que la chimie moderne s'est développée au XIX^ème puis au XX^ème siècle, une autre a continué de manière très peu visible puisque contraire aux principes acceptés par l'immense majorité des scientifiques. Ces personnes pensaient que la biologie ne se comportait pas comme de la chimie ordinaire, et que des transmutations étaient possibles dans les organismes vivants : plantes, bactéries, êtres complexes.
                   

Après Vauquelin, d'autres chimistes moins connus ont confirmé par leurs travaux ces résultats surprenant. Herzeele en Allemagne (1876-1883) pensait que la matière inorganique est le résultat de la matière organique. Prout, (1785-1850) a fait des expériences avec des oeufs de poule. Plus près de nous, Wim Holleman, (1983) au Pays Bas a fait pousser des  algues, la  Chlorella Vulgaris. Il a mesuré la disparition et l'apparition de potassium. Cependant la personne la plus connue dans ce domaine est Louis Kervran qui a consacré sa vie à ce sujet. Il a montré dans les années 1960-70 que les graines d'avoine produisaient du calcium au moment de la germination. Goldfein (1978), a refait avec succès les expériences de Kervran pour l’armée américaine. Pierre Baranger en 1959 à l'Ecole Polytechnique a fait également des travaux de ce type. Komaki, au Japon a de son côté travaillé avec des bactéries.
               

Aujourd'hui, très peu d'équipes travaillent sur les transmutations biologiques. Des chercheurs Russes ont montré récemment la formation de fer avec une distribution isotopique anormale. ils ont produit de grandes quantité de fer-54, un isotope rare dans le fer naturel. Ils ont montré cela par spectrométrie de masse haute résolution. Une équipe Japonaise, et une Italienne continuent également ces travaux. En France, notre équipe de a réalisé plusieurs expériences avec à la fois des graines de blé et d'avoine, et des bactéries. Ces expériences préliminaires semblent confirmer les travaux de Kervran, mais avec des variations de composition chimique beaucoup plus faible. Nous avons observé avec les bactéries un accroissement de la quantité de calcium après développement des bactéries. Dans la germination des graines, nous avons observé un abaissement de la quantité de métaux lourds : mercure, plomb, palladium. Tous ces résultats sont très importants, et nécessitent des confirmations qui sont en cours.
            

Les conséquences des transmutations biologiques sont de plusieurs ordres. D'une part scientifique, puisqu'il faudra remettre en cause certaines de nos certitudes sur la constitution de l'atome et de son noyau, et d'autre part socio-économique. En effet, il devient important de modifier notre comportement vis à vis de la diététique, de la médecine, et de l'agriculture. Un autre aspect de ces recherches pourrait être la possibilité de détruire par des bactéries les métaux lourds, en particulier les déchets nucléaires radio-actifs. Déjà certains médecins soignent l’ostéoporose et la décalcification osseuse par des extraits de silicium alcalin extraits de la prêle. 
                    

Ce qui fait sursauter tous les physiciens, surtout les théoriciens quand on leur parle de transmutations biologiques, c’est la « barrière Coulombienne ». Les noyaux de tous les atomes étant positifs, pour faire fusionner deux noyaux, il faut les approcher suffisamment près pour que des forces encore plus importantes : les forces nucléaires prennent le dessus, et assurent la fusion des deux noyaux. On peut réaliser cela très facilement dans un accélérateur de particules, où on soumet les noyaux à des grandes vitesses qui leur permettent de franchir cette barrière de répulsion des charges. Mais en biologie, de toute évidence il n’y a pas de telles énergies. Il faut trouver une autre explication. Si ce premier miracle se produit, il faut encore expliquer ce qui se passe avec les énergies dégagées. En effet, les réactions de fusion nucléaires s’accompagnent d’une baisse de masse, qui correspond suivant la fameuse relation d’Einstein E=mc² à un fort dégagement d’énergie, c’est à dire de chaleur. Voilà au moins deux miracles à accepter et expliquer. A ce jour, il n’y a pas vraiment de modèle satisfaisant, mais on peut imaginer un mécanisme catalytique encore inconnu qui permette de franchir la barrière Coulombienne, et des réactions endothermiques qui se produisent simultanément avec les réactions exothermiques, et absorbent l’énergie produite.

J'ai découvert les structures de surface lorsque je suis rentré en septembre 1969 dans le laboratoire du Professeur Michel Bienfait à la Faculté des Sciences de Luminy. Immédiatement le sujet m'a passionné. J'ai passé ma thèse de Docteur-Ingénieur à étudier de manière expérimentale et théorique les vibrations des atomes de surface du graphite! Je me suis passionné pour ces techniques nouvelles de diffraction d'électrons lents qui permettent de voir directement sur un écran fluorescent le diagramme de diffraction de la surface des matériaux.

Par la suite avec le Docteur Gordon Rhead à l 'Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris, j'ai découvert les structures obtenues lorsque des atomes de plomb sont déposés sur diverses faces de l'or. J'ai pu observer que sur les trois faces principales, après le dépôt d'une couche mono atomique de plomb, il y avait formation d'un alliage bi-dimensionnel.

Plus tard au Lawrence Berkeley Laboratory, dans l'équipe du professeur Gabor Somorjai, j'ai continué à travailler sur les surfaces métalliques de platine et d'or, mais dans la perspective de réactions catalytiques. J'ai continué dans cette nouvelle voie à étudier les structures très particulières observées quand on dépose un élément A sur un matériau B. Le dépôt de A ne ressemble pas toujours à celui que l'on attendrait si cela correspondait à plan normal de A.

De retour à Marseille au CRMC-N j'ai continué, mais cette fois-ci en utilisant la technique de la diffraction des neutrons. Pour cela nous avons effectué des expériences de dépôt de molécules d'éthane sur du graphite. Nous avons été surpris de comprendre comment les molécules se plaçaient sur la surface du graphite en formant des chevrons.

Depuis ces travaux sur les structures de surface je ne fais plus d'expériences directement dans ce domaine, étant trop occupé avec mes autres travaux sur la Fusion Froide. Je collabore avec des collègues de mon laboratoire sur des travaux très intéressants de dépôt de semi-conducteurs sur des métaux.