L'arme nucléaire est une arme de destruction massive qui utilise l'énergie de l'atome, produite soit par la fission d'atomes lourds (uranium, plutonium dans le cas des bombes A), soit par la fusion d'atomes légers (hydrogène dans le cas des bombes H).
Ses effets destructifs sont non seulement dus au souffle et à l'augmentation de la température, comme pour les explosifs classiques, mais aussi aux rayonnements. L'énergie libérée par l'explosion s'exprime par équivalence avec celle dégagée par une tonne de TNT et on parle de Kt (kilotonnes) ou Mt (mégatonnes).
Les physiciens commencent à envisager l'emploi de l'énergie atomique et de la bombe atomique dans les années 1930, notamment à la suite des découvertes et des travaux effectués au Collège de France par MM. Frédéric Joliot-Curie, Hans Halban et Lew Kowarski en 1939 et 1940. Des communications sont 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 signée par Albert Einstein (qui était pourtant pacifiste), adressée au Président des États-Unis, Franklin Delano Roosevelt. Dans cette lettre, datée du 2 août 1939, Einstein ainsi que d'autres physiciens expliquent à Roosevelt que l'Allemagne nazie effectue des recherches sur la fission nucléaire et ses applications possibles 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 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 du développement. 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, le LANL de Los Alamos au Nouveau-Mexique en mars 1943.
Le Laboratoire national de Los Alamos (LANL) 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. Ils développent les deux filières, uranium et plutonium en parallèle. Au début de juillet 1945, s'ils disposent de bombes opérationnelles dans chacune des filières, ils ont encore un doute sur la bombe au plutonium. Ils décident donc que le 1 test portera sur cette technologie.
Le 16 juillet 1945, sur la base aérienne d'Alamogordo, la première bombe atomique, Gadget, explose lors d'un test baptisé Trinity. La petite histoire dit que Kenneth Bainbridge, le responsable des essais, glissa à l'oreille de Robert Oppenheimer après l'explosion : Now we are all sons of bitches (« À partir de maintenant, nous sommes tous des fils de putes »).
Dans la matinée du 6 août de la même année, le président Harry Truman, qui a succédé à Franklin Roosevelt décédé le 12 avril, donne l'ordre de larguer une bombe atomique sur un objectif civil, la ville d'Hiroshima, avec pour objectif de faire capituler le Japon.
Même aujourd'hui, les raisons de cette décision sont loin d'être parfaitement connues. Il faut en effet se rappeler que le projet Manhattan visait initialement l'Allemagne et non pas le Japon. L'explication officielle soutient que la capitulation du Japon fut ainsi réalisée en évitant de lourdes pertes américaines. Pour d'autres, c'est l'imminence de la déclaration de guerre de l'URSS au Japon prévue lors des accords de Yalta trois mois après la capitulation de l'Allemagne (soit au 8 août 1945), qui est le facteur déterminant ; avec leur nouvelle puissance nucléaire, les USA n'avaient plus besoin de composer avec un allié encombrant pour finir ce conflit et en partager les profits (zones d'influence, bases militaires,...).
Cette bombe fut surnommée par l'armée américaine Little Boy (« Petit Garçon »), du fait de sa petite taille. La bombe A à l'uranium enrichi (de type revolver) détona en expulsant une énergie équivalente à environ 15 kt de TNT et tua environ 140 000 personnes instantanément. Cinq ans plus tard, 100 000 personnes supplémentaires étaient mortes des effets à moyen terme.
Le 9 août, 3 jours plus tard, Truman donne l'ordre de larguer une seconde bombe sur la ville de Kokura (actuellement 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 vallonnée de la région qui en réduit 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 (après la déclaration de guerre soviétique au Japon le 8 août 1945.
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.
Le 1 novembre 1952, 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 les premières bombes A de 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, a poussé les responsables politiques à limiter l'accession aux connaissances nécessaires 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.
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 mêmes armes et, en raison de la puissance et des effets des armes nucléaires, chacun pourrait être totalement détruit ou au moins subir des dégâts très importants, si bien que les avantages d'être l'agresseur sont quasi nuls. La stabilité de cette configuration, où deux adversaires se dissuadent ainsi mutuellement, dépend avant tout de la capacité de l'agressé à frapper nucléairement l'autre après avoir subi une première frappe atomique. C'est ce que l'on appelle la capacité de seconde frappe, élément moteur de la course aux armements qui a opposé les deux superpuissances durant la Guerre froide.
Du fait de leur exceptionnel pouvoir létal en une seule frappe, les armes nucléaires apparaissent aujourd'hui avant tout être des armes de pression politique, même si l'emploi limité d'arme nucléaire de faible puissance en milieu confiné est parfois envisagé, par exemple aux États-Unis avec les mini-nuke, pour détruire des cibles-clés enterrées à grande profondeur. Cette primauté accordée à l'usage dissuasif de l'arme nucléaire n'est cependant pas universelle : Celle-ci est apparue progressivement mais rapidement aux États-Unis, mais ne faisait pas partie du corpus doctrinal officiel de l'URSS. Toutefois la dissuasion mutuelle pesait sur les relations entre les deux pays, comme semblent en témoigner les résolutions "pacifiques" des crises qui ont ponctué la Guerre froide.
Les accords Strategic Arms Reduction Treaty (START), en 1991 et 1993, imposaient, eux, une véritable réduction des arsenaux de chacun des deux pays, de 13 000 ogives à 3 500 pour chacune des parties.
Cinq pays sont juridiquement reconnus comme « états dotés de l'arme nucléaire » par le TNP :
Les politologues les désignent par le terme de « club nucléaire ». Ces pays sont aussi exactement ceux qui sont membres permanents du Conseil de sécurité des Nations unies.
Trois pays, non-signataires du TNP, sont soupçonnés de disposer d'armes nucléaires, on les appelle non-officiellement les « États du seuil ». Les deux premiers ont réalisé des essais d'engins expérimentaux.
La Corée du Nord est le seul pays qui a ratifié le TNP, tout en ayant acquis l'arme nucléaire. Le nombre de têtes est estimé de 1 à 2, voire jusqu'à 6 têtes actives en juillet 2005 selon l'AIEA (Source : Yahoo actualités *).
La bombe à neutrons est une variante de bombe thermonucléaire.
Les puissances des bombes nucléaires vont du kilotonne à la mégatonne d'équivalent TNT. Une explosion nucléaire provoque à la fois un effet de souffle, un effet thermique et des radiations.
On distingue :
Des utilisations civiles des armes nucléaires ont été envisagées (creusement de cavités pour le stockage de gaz notamment) mais jamais mises en oeuvre.
Une tête nucléaire opérationnelle est associée à un vecteur, chargée de l'amener sur la cible. Ces vecteurs sont des missiles tirés à partir de plateformes aériennes (avions de combat), sous-marines ou terrestres (fixes ou mobiles), des bombes larguées par avion, ou encore des obus d'artillerie.
Les bombes à fission furent les premières à être développées et sont communément appelées « bombes atomiques ».
Elles se fondent sur le principe de la fission nucléaire et utilisent des éléments fissiles comme l'uranium 235 et le plutonium 239.
Pour obtenir une explosion nucléaire il est nécessaire 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 17 kilogrammes pour l'uranium 235 et de 5 kilogrammes pour le plutonium 239. Une fois cette masse critique rassemblée, 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 contrôler le moment de l'explosion, la matière fissile est séparée en deux ou assemblée sous une forme de sphère creuse. Ainsi la masse critique ne peut pas être atteinte spontanément et il n'y a donc aucun risque de fission nucléaire intempestive.
Le détonateur est un explosif conventionnel qui va rassembler et comprimer la matière fissile, augmenter sa densité et déclencher la réaction en chaîne. Dans certains cas, la réaction en chaîne est également «dopée» par une source de neutrons extérieure à la matière fissile.
Alors, les atomes de la matière fissile se scindent et libèrent des neutrons. Ces derniers percutent d'autres atomes de matière fissile, qui à leur tour libèrent des neutrons et ainsi de suite. La réaction en chaîne est déclenchée et la matière se transforme en une énergie colossale par rapport à la quantité de matière fissile mise en jeu.
L'important dégagement d'énergie produit s'explique par ce que l'on appelle un défaut de masse; 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.
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 isotopes dits fusibles. Les bombes H utilisent généralement des isotopes fusibles comme le deutérium et le tritium qui sont des isotopes de l'hydrogène. Le deuterium s'extrait de l'eau de mer, sous forme D2O plus communément appelé eau lourde. Le tritium est fabriqué à partir du lithium.
Pour réaliser une fusion thermonucléaire, il faut chauffer les éléments fusibles de manière à les porter à très hautes températures. La température suffisante à l'amorçage de la réaction ne peut-être produite que par l'utilisation d'une bombe A, qui sert donc de détonateur.
Les bombes H classiques sont divisées en deux étages :
Les combustibles de fusion soumis à une température pression suffisante peuvent alors entrer en réaction de fusion.
La bombe à neutrons, aussi appelée bombe N ou bombe à rayonnements renforcés, détruit peu les bâtiments, car les effets de souffle, de chaleur sont limités, quoique toujours présents. En revanche, les radiations et notamment l'émission de neutrons est grandement amplifiée et tue les organismes vivants aux alentours. Elle est, en raison de cet effet, considérée comme une bombe « propre ».
En raison de ses propriétés, la bombe à neutrons a été destinée à l'origine à stopper une avancée de chars d'assauts ennemis, en tuant les hommes se trouvant à l'intérieur. Ses effets sur les équipements électroniques lui permettrait également d'être utilisée comme charge de missiles anti-missiles balistiques. À cet effet, l'armée américaine l'a utilisée pendant une courte période avant la signature du Traité ABM, au sein de ses missiles anti-missiles Sprint, en 1975.
À la fin de la Guerre froide, pour remplacer les Pluton, la France a développé un missile destiné à être mis en œuvre par le régiment Hadès. Ce missile, à courte portée et à relativement faible charge (bombe à neutrons), était destiné à arrêter une attaque terrestre surprise des forces du pacte de Varsovie avant qu'elles ne pénètrent le territoire national. La fin de la Guerre froide et ses conditions d'emploi (arme tactique) ont provoqué son abandon.
La bombe radiologique (ou bombe sale) n'est pas une bombe nucléaire 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.
Les mini-nukes sont des bombes thermonucléaires miniaturisées destinées à la destructions des infrastructures souterraines, communément appelés bunkers, développées principalement par les États-Unis. Ce nouveau type d'engins suscite la crainte de voir se banaliser l'utilisation d'armes nucléaires dans de futurs conflits.
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.
Le souffle de l'explosion détruit tous les bâtiments alentour 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.
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.
Selon certains scénarios, si une guerre nucléaire venait à être déclenchée avec l'emploi massif des bombes nucléaires, des impacts importants sur le climat de la Terre pourraient se faire ressentir. Les incendies en masse déclenchés par l'effet de chaleur, ainsi que le soulèvement de la poussière, pourraient provoquer la formation d'un gigantesque manteau de suie et de poussière dans la stratosphère, qui occulterait les rayons du Soleil. Il s'ensuivrait, pendant quelques jours seulement ou plusieurs années, ce que l'on appelle communément un Hiver nucléaire.
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