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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).
| Sommaire |
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1.1 Le Projet Manhattan |
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 collossale 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, Trinity, explose.
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.
Le 9 août, 3 jours plus tard, devant le refus de la capitulation, Truman donne l'ordre de larguer une seconde bombe sur la ville de Nagasaki. Cette bombe était bien plus grosse que Little Boy, elle fut de ce fait surnommée « Fat Man » (« Gros Bonhomme »).
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.
Rapidement, le Japon capitule sans condition, ce qui met fin à la Seconde Guerre mondiale.
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.
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, que les avantages d'être l'agresseur est quasi nul.
De ce fait, les armes nucléaires ne font pas véritablement partie de l'arsenal militaire, elles sont avant tout des armes de pression politique.
À faire
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, ont estime que 9 pays disposent de la bombe atomique :
Il existe 2 grands types de bombe atomique :
Les armes stratégiques sont les plus puissantes. Elles ont pour but de détruire le maximum de choses et sans distinction.
Les bombes à fission furent les premières à être développées. Elles sont communément appellées « 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
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 fusioner des éléments dits fusibles. Les bombes H utilisent généralement des éléments fusibles comme le deutérium et le tritium.
Pour réaliser la fusion du deutérium et du tritium, il faut les comprimer et les porter à de très hautes températures. Le problème est qu'ils ont une réaction de répulsion ; pour pouvoir les comprimer, il faut donc une très grande force. Cette force ne peut être produite que par l'utilisation d'une bombe A. La bombe A est donc utilisée comme un détonateur.
Une fois la fusion réalisée, le deutérium et le tritium produisent de l'hélium et des neutrons. Ces derniers vont alors percuter l'uranium de l'enveloppe externe de la bombe et produire une seconde fission nucléaire, après celle de la bombe A. Lors de cette fission, il n'y aura aucune réaction en chaîne, mais elle accroîtra tout de même l'explosion et les effets radioactifs de la bombe.
Le déroulement de l'explosion d'une bombe H se déroule donc en 3 étapes :
Voir l'article détaillé : Bombe H
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, aussi appellée bombe N, se distingue des bombes A et H par le fait qu'elle ne détruit pas les bâtiments, car les effets de souffle, de chaleur et de radiations ont été limités. En contrepartie, l'émissions de neutrons est grandement amplifiée et tue donc les populations alentours et détruit les équipements électroniques.
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 considérée comme une bombe « propre », du fait qu'elle ne détruit pas les bâtiments.
Voir l'article détaillé : Bombe à neutrons
La bombe sale n'est pas une bombe atomique au sens propre du terme, il n'y a aucune réaction de fission ou de fussion 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 exploser.
Voir l'article détaillé : Bombe sale
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
La puissance de l'explosion est bien plus importante qu'avec un explosif traditionnel. Une onde de choc provoque une déplacement important et rapide de l'air environnant.
Le souffle de l'explosion détruit toutes 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 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.
Une explosion nucléaire provoque une 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.
Il y a deux grands types de radiations :
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, pendant plusieurs mois, ce que l'on appelle communément un Hiver nucléaire.
