Arme nucléaire
L'arme nucléaire est l'arme la plus puissante et la plus radicale conçue par l'homme, développant pour certaines l'équivalent de plusieurs millions de tonnes de TNT. Elle se fonde sur les principes de la fission (pour les bombes A) et de la fusion nucléaire (pour les bombes H).
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1.1 Le Projet Manhattan |
Histoire
Le Projet Manhattan
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L'emploi de l'énergie atomique et de la bombe atomique commenca à étre envisagé par les physiciens des les années 1930, notamment par les découvertes et les travaux effectués au Collège de France par MM. Frédéric Joliot-Curie, Alban et Kowarski en 1939 et 1940. Des communications ont été faites et des brevets pris à cette époque.
Un de ces brevets porte sur les "Perfectionnements aux charges explosives « , brevet d'invention n° 971-324, demandé le 4 mai 1939 à 15 h 35 min à Paris ».
L'histoire de la bombe atomique commence par une lettre d'Albert Einstein (qui était pourtant pacifiste), adressée au Président des États-Unis, Franklin Delano Roosevelt. Dans cette lettre, datée du 2 août 1939, Einstein explique à Roosevelt que l'Allemagne nazie effectue alors des recherches sur la fission nucléaire et ses possibles applications dans le domaine militaire, comme la création d'une bombe atomique. Einstein explique que cette bombe est capable de libérer une énergie si colossale qu'elle pourrait détruire une ville entière.
Le 14 août 1940, le Comité consultatif pour l'uranium, un organisme fédéral créé par Roosevelt, après avoir pris connaissance de la lettre, demande dans un mémorandum la création d'un projet de recherche sur le thème de la fission nucléaire et sur ses applications militaires. Une somme de 100 000 dollars est débloquée.
La première étape consiste en l'enrichissement de l'uranium naturel en uranium 235, qui lui est fissile, c'est-à-dire que son atome peut se casser et produire une réaction de fission nucléaire. Durant cette étape de recherche, un second élément fissile est découvert, le plutonium.
Alors que jusque là, le projet avait uniquement un but expérimental, avec pour objectif de valider la réalisation d'une bombe atomique, il est décidé en 1943, au vu des résultats, de passer au stade de la réalisation. Le Projet Manhattan vient de voir le jour.
Des milliers de chercheurs, mis au secret, vont développer cette arme. Plusieurs laboratoires sont construits un peu partout aux États-Unis, comme dans le Tennessee, à Washington et enfin le plus célèbre, celui du Nouveau-Mexique à Los Alamos en mars 1943.
Le laboratoire de Los Alamos est dirigé par le physicien Robert Oppenheimer, il sera entouré par une brillante équipe de physiciens, parmi lesquels quatre prix Nobel de physique (Niels Bohr, James Chadwick, Enrico Fermi et Isidor Isaac Rabi). Durant 2 ans, ils vont surmonter un grand nombre de problèmes techniques, aidés par un budget de deux milliards de dollars.
Et le 16 juillet 1945, sur la base aérienne d'Alamogordo, la première bombe atomique, Gadget, explose lors d'un test baptisé 'Trinity'.
Hiroshima et Nagasaki
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Dans la matinée du 6 août de la même année, le président par intérim, Harry Truman, donne l'ordre de larguer une bombe atomique sur un objectif civil, la ville d'Hiroshima, avec pour objectif de faire capituler le Japon. Cette bombe fut surnommée par l'armée étasunienne « Little Boy » (« Petit Garçon »), du fait de sa petite taille. La bombe A à l'uranium enrichi (de type revolver) détone expulsant une énergie équivalente à environ 15kt de TNT et tue environ 100,000 personnes instantanément. Cinq ans plus tard, cent mille encore sont morts des effets à long-terme.
Le 9 août, 3 jours plus tard, Truman donne l'ordre de larguer une seconde bombe sur la ville actuelle de Kitakyushu. Celle-ci étant recouverte par des nuages, c'est Nagasaki qui est alors visée : lors d'une éclaircie, le bombardier confond les usines Mitsubishi sur les quais du port avec la cathédrale chrétienne. Cette bombe A au Plutonium de 22kt, surnommée « Fat Man » (« Gros Bonhomme »), tue instantanément 38 000 habitants malgré la topologie valonée de la région qui en réduise les effets. En tout on dénombre 75 000 habitants (dont 13 000 Coréens et 200 prisonniers de guerre alliés) qui sont touchés et mourront des conséquences de cette explosion.
Les deux bombes ont explosé à environ 500 mètres d'altitude afin de maximiser leurs effets qui étaient alors mal connus, le secret entourant les recherches sur cette arme ayant interdit toute expérimentation en situation réelle.
Le 15 août, le Japon capitule sans conditions, ce qui met fin à la Seconde Guerre mondiale.
Le début de la prolifération de la bombe atomique
La fin de la Seconde guerre mondiale et la connaissance de la puissance destructrice de la bombe atomique a poussé plusieurs gouvernements à vouloir acquérir, comme les États-Unis, l'arme nucléaire.
C'est ainsi que rapidement, l'Union soviétique a conçu une bombe A et l'a testée le 29 août 1949. Elle est suivie le 3 octobre 1952 par le Royaume-Uni.
Les États-Unis déclenchent l'explosion de la première bombe H, une bombe cent fois plus puissante qu'une bombe A. Le premier essai soviétique de la bombe H est le 12 août 1953 et le 15 mai 1957 pour le Royaume-Uni. Suivront alors, la France en 1960, la Chine en 1964 et l'Inde en 1974.
Cette rapide prolifération nucléaire, avec les tentatives, parfois réussies, de nombreux pays comme l'Afrique du Sud ou Israël ont poussé les responsables politiques à limiter l'accession aux connaissances nécessaire pour réaliser une telle arme. C'est dans ce cadre que furent ratifiés des traités comme le Traité de non-prolifération nucléaire (TNP), en 1968.
La dissuasion nucléaire
Avec le début de la Guerre froide et l'accession rapide de l'Union soviétique à la force nucléaire, les deux superpuissances sont entrées dans ce que l'on appelle la « dissuasion nucléaire ».
Cette notion consiste en la peur, dans les deux camps, de l'utilisation par l'autre de l'arme nucléaire. Si c'était le cas, l'agressé répliquerait avec les même armes. Et en raison de la puissance et des effets des armes nucléaires, chacun pourrait être totalement détruit ou au moins avoir des dégats si important. Les avantages d'être l'agresseur sont quasi nuls.
De ce fait, les armes nucléaires ne font pas véritablement partie de l'arsenal militaire, elles sont avant tout des armes de pression politique.
La réduction des arsenaux nucléaires
Les accords SALT (Strategic Armament Limitations Talks), signés par les Etats-Unis et l’URSS en 1972 et 1979, fixaient aux armes stratégiques offensives des plafonds supérieurs aux niveaux que celles-ci avaient atteints : ils autorisaient donc leur développement, mais limité. Les accords Start (Strategic Armaments Reduction Talks, 1991 et 1993) imposaient, eux, une véritable réduction des arsenaux de chacun des deux pays, de 13 000 ogives à 6 000.
Pays disposant de la bombe atomique en 2004
Depuis 1945, années où la première bombe explosa au Nouveau-Mexique aux États-Unis, plusieurs pays ont tenté de maîtriser la conception d'une telle arme. Actuellement, on estime que 9 pays disposent de la bombe atomique :
- les États-Unis : 7 650 têtes actives (environ 3 000 en réserve ou en attente d'assemblage) ;
- la Russie : 8 200 têtes actives (environ 10 000 en réserve ou en attente d'assemblage) ;
- la Grande-Bretagne : 200 têtes actives ;
- la France : 350 têtes actives ;
- la Chine : 400 têtes actives ;
- l'Inde : 30 à 40 têtes actives ;
- le Pakistan : 24 à 48 têtes actives ;
- Israël, bien que non déclarée officiellement, on estime qu'elle dispose de 100 à 200 têtes actives, les services de renseignement des États-Unis estiment qu'ils disposent de 82 têtes ;
- la Corée du Nord, supposée posséder 1 à 2 têtes nucléaires.
carte de ces pays dans le monde.............(à créer ou à obtenir)
Les différents types de bombes
Il existe 2 grands types de bombe atomique :
Stratégique
Les armes stratégiques sont les plus puissantes. Elles ont pour but de détruire le maximum de choses et sans distinction.
La bombe A
Les bombes à fission furent les premières à être développées. Elles sont communément appelées « bombes atomiques » ou « bombes A ». Elles se fondent sur le principe de la fission nucléaire et utilisent des éléments fissiles comme l'uranium 235 et le plutonium 239.
Le but d'une bombe atomique est de déclencher une réaction en chaîne. Pour cela, il faut avoir une quantité suffisante de matière fissile, c'est la masse critique. La masse critique est d'environ 52 kilogrammes pour l'uranium 235 et de 10 kilogrammes pour le plutonium 239. Une fois cette masse atteinte, la réaction en chaîne est déclenchée. Dans les bombes atomiques, la quantité de matière fissile doit même être supérieure à la masse critique, de l'ordre de trois fois en général. On parle alors de masse sur-critique.
Pour éviter que la réaction ne se déclenche n'importe quand, on sépare la matière fissile en deux. De cette manière la masse critique n'est pas atteinte et il n'y a donc aucun risque qu'une fission nucléaire s'amorce sans qu'on le désire.
Le déclenchement de l'explosion a lieu lorsque toutes les parties de la matière fissile sont brusquement réunies et atteignent une masse sur-critique. Alors, les atomes de la matière fissile se scindent et libèrent des neutrons, ces derniers vont alors percuter d'autres atomes de matière fissile, qui à leur tour vont libérer des neutrons et ainsi de suite. La réaction en chaîne est déclenchée et la matière se transforme en énergie, une énergie collossale en comparaison de la quantité de matière fissile mise en jeu.
L'important dégagement d'énergie produit lorsque la fission nucléaire a lieu s'explique par le fait qu'il y a ce que l'on appelle un défaut de masse. C'est-à-dire que les éléments qui sont le résultat de la fission ont une masse totale inférieure à celle de l'élément fissile qui les a produit. Ce défaut de masse fait que la masse perdue est transformée en énergie.
Voir l'article détaillé : Bombe A
La bombe H
Les bombes à fusion, communément nommées « bombes à hydrogène » ou « bombes H », se fondent sur le principe de la fusion nucléaire.
Alors que la bombe A utilise le principe de la fission, qui est la séparation des atomes, la bombe H utilise la fusion, qui consiste, comme son nom l'indique, à fusionner des éléments dits fusibles. Les bombes H utilisent généralement des éléments fusibles comme le deutérium et le lithium (le tritium n'étant pas stable).
Pour réaliser une fusion thermonucléaire, il faut les comprimer en les portant à de très hautes températures. La force de compression suffisante à l'amorçage de la réaction ne peut-être produite que par l'utilisation d'une bombe A. La bombe A est donc utilisée comme un détonateur.
Les bombes H classique sont divisée en deux étages :
- le premier constitué d'une simple bombe A permet de compresser le deuxième par un apport massif de rayons X
- le deuxième étage est constitué des combustibles de fusion et d'un cœur en Plutonium
Sous l'effet de la compression le cœur amorce une nouvelle réaction de fission. Les combustibles de fusion soumis à une pression suffisante peuvent alors entrer en réaction thermonucléaire.
Voir l'article détaillé : Bombe H
Tactique
Les armes nucléaires tactiques se distinguent des stratégiques par le fait que les dégâts causés sur les bâtiments sont moindres. En contrepartie, certains effets sont accrus, de manière à avoir un effet ciblé et limitatif.
La bombe à neutrons
La bombe à neutrons, aussi appelée bombe N, se distingue des bombes A et H par le fait qu'elle détruit peu les bâtiments, car les effets de souffle, de chaleur et de radiations ont été limités (mais existent toujours). En contrepartie, l'émissions de neutrons est grandement amplifiée et tue donc les populations alentours.
En raison de ses propriétés, la bombe à neutron a été destinée à l'origine à stopper une avancé de chars d'assauts ennemies, en tuant les hommes se trouvant à l'intérieur. Ses effets sur les équipements électroniques lui ont également permis d'être utilisée au sein de missiles anti-missiles. À cet effet, l'armée étasunienne ne l'a utilisée que pendant une courte période, en raison de la signature du Traité ABM, au sein de ses missiles anti-missiles Sprint, en 1975.
Elle est parfois considérée comme une bombe « propre », du fait qu'elle détruit peu les bâtiments. (par rapport à une bombe atomique classique de même puissance totale)
Voir l'article détaillé : Bombe à neutrons
La bombe sale
La bombe sale n'est pas une bombe atomique au sens propre du terme, il n'y a aucune réaction de fission ou de fusion qui est déclenchée.
Elle se compose d'un explosif traditionnel (pas nécessairement puissant), entouré de matière radioactive. Son but n'est donc pas de produire une puissance colossale comme une bombe atomique traditionnelle, mais de polluer et de contaminer la zone où elle a explosé.
Voir l'article détaillé : Bombe sale
Mini-nukes
Les mini-nukes sont des bombes nucléaires destinées à la destructions des infrastructures souterraines soupçonnées d'abriter des armes de destruction massive (biologiques, chimiques).
Missiles Pluton
À la fin de la Guerre froide, la France a développé un missile destiné à être mis en œuvre par le régiment Hadès. Ce missile à courte portée et à faible charge (relativement), était destiné à arrêter une attaque terrestre surprise des forces du pacte de Varsovie avant qu'elles ne pénètrent le territoire national (donc probablement en Allemagne). La fin de la Guerre froide et ses conditions d'emploi ont provoqué son abandon.
Les effets d'une bombe atomique
Les aspects particuliers de la bombe comme sa puissance et sa matière explosive la distinguent des explosifs traditionnels. Plusieurs effets la rendent bien plus dangereuse que les bombes développées jusqu'alors. On distingue généralement quatre grands effets (le souffle, la chaleur, l'impulsion électromagnétique et les radiations). Utilisées en grand nombre, les bombes atomiques peuvent également avoir un effet sur le climat global de la Terre.
Voir également l'article : Explosion atomique
Le souffle
La puissance de l'explosion est bien plus importante qu'avec un explosif traditionnel. Une onde de choc provoque un déplacement important et rapide de l'air environnant.
Le souffle de l'explosion détruit tous les bâtiments alentours et provoque des lésions et la surdité des personnes qui sont trop proches de l'explosion. Une fois l'onde de choc passée, de forts vents créés par l'effet de vide dû à l'explosion, similaires à ceux d'un ouragan, finissent de démolir les bâtiments qui seraient encore debout.
Si l'explosion a lieu au niveau du sol ou même est souterraine, des séismes peuvent également avoir lieu.
La chaleur
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La chaleur de l'explosion est telle qu'elle déclenche des incendies et cause des brûlures sur les personnes proches de l'explosion. À titre de comparaison, une bombe de dix méga-tonnes provoque des brûlures jusque dans un rayon de trente kilomètres. À cela peuvent s'ajouter des brûlures aux yeux pour ceux qui regardent l'explosion.
L'impulsion électromagnétique (IEM)
Une explosion nucléaire provoque un déplacement d'électrons, qui ainsi crée un courant électrique. Ce courant est tel qu'il perturbe pendant un certain temps les alimentations électriques et détruit complètement la plupart des circuits électroniques.
Les radiations
Il y a deux grands types de radiations :
- celles issues directement de l'explosion, qui sont très meutrières et tuent presque instantanément ;
- celles issues de la dissémination des éléments radioactifs de la bombe et des éléments contaminés, qui peuvent être transportés par les mouvements d'airs sur de très grandes distances. Ces irradiations provoquent de nombreux types de cancers, comme des leucémies et provoquent également des malformations chez les nouveaux nés, suite à une altération de l'ADN des parents ou du fœtus. Cette forme d'irradiation est la plus mortelle en termes de nombre de personnes touchées.
Impact climatique
Selon certains scénarios, si une guerre nucléaire venait à être déclenchée et l'emploi massif des bombes nucléaires avec elle, des impacts importants sur le climat de la Terre pourraient se faire ressentir. Les incendies en masse qui seraient déclenchés à causes de l'effet de chaleur, ainsi que le soulèvement de la poussière, pourrait provoquer la formation d'un gigantesque manteau de suie et de poussière dans la stratosphère, qui occulterait les rayons du Soleil. S'ensuivrait, de quelques jours seulement à plusieurs années, ce que l'on appelle communément un Hiver nucléaire.
Voir aussi
- Armement
- Arme de destruction massive
- Arme chimique
- Arme bactériologique
- Essais nucléaires français
- Traité de non-prolifération nucléaire
- Sadako Sasaki