(S-9) Armes Nucléaires

    La page Web précédente sur l'énergie nucléaire, écrite il y a deux ans, avait délibérément évité ce sujet. Le monde évolue, nous avons ajouté la présente partie à contrecœur, en pensant que la connaissance est meilleure que l'ignorance.

    Indiquons aux utilisateurs du web utilisant un moteur de recherche que cette page Web, la3ème d'une présentation sommaire de l'énergie nucléaire, n'est q' une toute petite partie d'un cours très complet :"From Stargazers to Starships" portant sur l'astronomie, la mécanique Newtonienne, le soleil et le vol spatial..Les deux pages précédentes décrivent l'énergie du soleil et la puissance nucléaire. .

Explosions et énergie de fission

    Mais elle a également un autre aspect : la fabrication de bombes nucléaires. Contrairement à la désintégration progressive de l'U235 ou du plutonium (les principaux carburants nucléaires) produisant une chaleur transformable en électricité, une bombe libère son énergie très brusquement, avec une production intense de chaleur. Quelques kilos seulement (une petite partie d'une fission) peuvent détruire une ville.

    Un dégagement aussi soudain n'est pas facilement réalisé. Une technologie très sophistiquée est nécessaire, sinon la chaleur libérée au départ de la "réaction en chaîne" de la fission souffle le carburant restant et arrête le processus. Un réacteur nucléaire ne peut pas exploser comme une bombe tout ce qu'il peut faire est d'éclater comme une chaudière à vapeur sans soupapes de sûreté, ou plus probablement répandre un mélange de déchets de son carburant, comme cela s'est produit sur Three Mile Island. Les pannes de réacteurs peuvent évidemment être dangereuses, puisqu'ils contiennent les produits les plus intensément radioactifs de la fission (rappelez-vous Tchernobyl !). Mais ils ne peuvent pas devenir les bombes nucléaires.

    D'autre part la méthode utilisée dans les centrales électriques n'est pas appropriée à la construction de bombes. Chaque neutron libéré par la fission d'un noyau traverse une matière inerte (par exemple de l'eau ou du carbone) et ralentit avant de déclencher une nouvelle fission "thermique". Cette matière intermédiaire intervient dans le processus explosif par ralentissement qui si petit soit - il, empêche le dégagement d'énergie.

Fission par neutrons rapides

    L'enrichissement est difficile et onéreux et nécessite des centrifugeuses de gaz ou de grands séparateurs magnétiques (méthodes employées par l'Irak avant 1991), ou bien de grandes batteries de diffusion des gaz. Par contre le Plutonium, ne demande que des réactions chimiques pour l'isoler des produits de fission extrêmement radioactifs du carburant résiduel des réacteurs (par télécommande, en raison du rayonnement intense). Cette "facile" possibilité d'extraction a été la justification majeure des efforts internationaux pour contrôler la propagation de la technologie nucléaire.

    Même après avoir obtenu du carburant purifié, il n'est pas facile de construire une bombe nucléaire. "Une masse critique" de carburant est nécessaire, et doit être concentrée très rapidement par compression en un petit volume -- pour permettre une réaction suffisante avant que la chaleur ne souffle le tout à distance. La première "bombe atomique" lâchée sur le Japon en 1945 (Le terme "bombe nucléaire" est plus approprié, mais les œuvres de science-fiction avaient déjà évoqué les "bombes atomiques") était un baril de poudre modifié, dans lequel un gros morceau d' U²³⁵ fut mis à feu. Avec les bombes à plutonium une charge explosive périphérique "implose" sur une sphère centrale de carburant pour obtenir une concentration et une compression encore plus importantes. Cette technologie implique des "secrets nucléaires très jalousement gardés" mais de toutes façons il faut une source de neutrons pour lancer la réaction en chaîne pendant la micro-seconde critique de la compression maximale.

Effets des armes nucléaires

    Lors de la première utilisation militaire de la bombe, sur la grande ville japonaise d'Hiroshima , le 6 août 1945, des milliers de citoyens ont été affreusement brûlés, et beaucoup en sont morts. Plus encore ont brûlé dans l' incendie de la ville, provoqué par la chaleur. Trois jours plus tard une autre bombe a été lâchée sur Nagasaki, avec des effets semblables : le Japon s'est rendu, ce qui signa la fin de la deuxième guerre mondiale.

    L'air chaud intense dégagé par la bombe se propage brutalement, avec deux effets : une onde de choc très puissante, en elle même destructive, et une énorme bulle d'air chaud qui étant très légère s'élève rapidement, comme une énorme montgolfière -- à environ 60-80.000 pieds. La bulle laisse dans son sillage un "pied" de poussière, de fumée et de débris, formant le célèbre nuage en "champignon."

    Les personnes proches de l'explosion parvenues à se protéger contre la chaleur et le souffle peuvent ensuite mourir ou souffrir du rayonnement nucléaire. De plus, les débris radioactifs de la bombe, aspirés en hauteur par le nuage - champignon, retombent et rajoutent à la contamination. Au Japon, les effets les plus nocifs furent le flash et les incendies, et les effets du souffle. Les décrire demande plus de talent littéraire que de connaissance en physique; John Hersey l'a bien fait dans son assez bref livre "Hiroshima" bien qu'il ne s'intéresse qu'aux survivants, et n'en dit peut - être pas assez.

Après Hiroshima

    Le flash de ces bombes peut mettre le feu à des villes ou des forêts situées à 40 kilomètres ou plus, et les mortelles ("retombées radioactives"), peuvent couvrir des secteurs de centaines de kilomètres carrés. Tant de déchets de fission sont relâchés que cela montre qu'une bonne partie, peut être la plus grande, de l'énergie de ce type de bombe provient de la fission du plutonium et de l'uranium. Dans les années 60, quand USA et Russie soviétique produisaient ces armes et envisageaient leur utilisation, des "abris antiatomiques" avaient été conçus ou construits aux USA avec des parois suffisamment épaisses (environ 20-30 centimètre de béton) pour arrêter les rayons mortels des retombées radioactives. Y étaient stockées de l'eau et de la nourriture pour 1 à 2 semaines, le temps que la radioactivité la plus dangereuse se dissipe.

    Heureusement, on a rapidement pris conscience que ces bombes très puissantes n'avaient pas franchement d'utilité militaire. Elles ne sont appropriées qu'à une destruction sauvage qui n'inciterait qu'à la revanche. Après 1970 elles ont été sagement abandonnées -- pour toujours, espérons le !

    Ces "armes de destruction massive" étaient trop méchantes pour pouvoir être utilisées et construites (elles ne sont pas les seules sorte : voir Ici). ). Nous ne pouvons que souhaiter qu' un jour il y aura une entente entre les nations pour les maîtriser . En prenant conscience de leur dangerosité, nous devrions empêcher toute expérience préjudiciable.

Les "sales bombes"

    Un nouveau danger est récemment apparu : "la sale bombe" des terroristes. Ce ne serait pas une bombe nucléaire, mais un dispositif explosif ordinaire, chargé de déchets radioactifs provenant du carburant contaminé d'un réacteur nucléaire. .

    Du point d'explosion la radioactivité peut s'étendre jusqu'à des centaines de pieds ou plus. Cette radioactivité n'est pas susceptible de tuer ou de nuire sérieusement à qui en est proche. Beaucoup plus nocive en est l'ingestion par la nourriture ou l'air, qui l'introduit à l'intérieur de l'organisme. Un traitement médical rapide peut décontaminer en majeure partie, mais cette éventualité inspire la crainte, bien évidemment.

    La contamination locale doit être nettoyée, sinon il y aurait un risque sanitaire à long terme. Si une sale bombe éclatait dans un sanctuaire ou un monument national, ou un centre administratif, ceux ci devraient être fermés, au moins temporairement, et soumis à une décontamination onéreuse, c' est bien évident. En outre, le grand public, peu familier avec la physique nucléaire redoute tout ce qui s'y rapporte et est susceptible de céder à la panique.

    La prévention du danger nucléaire est habituellement scrupuleuse, puisqu'il est dans l'intérêt de tout gouvernement d'éviter les dangers de la radioactivité à ses propres citoyens. Pourtant certaines sociétés sont sévèrement exposées et manquent de moyens pour empêcher le sabotage ou le pillage partiel des dépôts de déchets nucléaires par des terroristes déterminés . C'est là un nouveau danger quotidien à notre époque.

Livres concernant les armes nucléaires

    The Making of the Atomic Bomb de Richard Rhodes, une histoire complète, tout à fait détaillée et très bien écrite . Simon and Schuster, 1987.
    Dark Sun de Richard Rhodes, une suite de l'histoire ci-dessus -- l'effort nucléaire de l'Union Soviétique- (et des USA) et la bombe à hydrogène. Simon and Schuster, 1995.
    The Effects of Nuclear Weapons, de Samuel Glasstone, édité en 1962 par l'imprimerie d'état des ETATS-UNIS pour la Commission à l'énergie atomique des ETATS-UNIS. Détaillé, plein de graphiques et de figures.
    Atomic Energy for Military Purposes, Henry DeWolf Smyth, Princeton U., 1945. The "Smyth Report," le premier rapport édité peu après la révélation de l'effort des USA pour produire la première bombe nucléaire.