Comment fonctionnent les bombes nucléaires et à quel point elles sont destructrices : les réponses d’un physicien

Comment Fonctionnent Les Bombes Nucléaires Et à Quel Point Elles

Le docteur Marco Casolino de l’Institut national de physique nucléaire (INFN) explique comment fonctionnent les bombes atomiques et quels types existent.

Le président russe Vladimir Poutine a annoncé avoir mis en alerte le système de dissuasion nucléaire, en raison de « déclarations agressives » de pays occidentaux, également accusés d’avoir imposé des « sanctions hostiles » suite à la guerre en Ukraine. Un saut qualitatif dans la communication du Kremlin qui a fait sauter de nombreuses chaises, rappelant la terreur – en réalité jamais apaisée – d’une guerre nucléaire apocalyptique.

Les analystes estiment cependant qu’il est extrêmement invraisemblable qu’un conflit atomique puisse s’ouvrir et rien pour l’instant ne suggère que quiconque puisse recourir à de tels engins, une décision qui aurait des conséquences inimaginables. Mais il faut composer avec la réalité : ces armes de destruction massive existent et les armées des superpuissances en disposent. Alors, comment fonctionne exactement une bombe atomique ? Et quelle est sa puissance ? Nous avons demandé au Dr Marco Casolino, physicien des particules et chercheur principal à l’INFN, l’Institut national de physique nucléaire, Rome Tor Vergata. Voici ce qu’il nous a dit.

Il existe deux type de bombes nucléaires

Docteur Casolino, nous vous demandons tout d’abord de nous expliquer le fonctionnement d’une bombe atomique, une arme malheureusement revenue à l’actualité :

Malheureusement ça marche très bien. Il en existe deux types, la bombe à fission et la bombe à fusion. Celles utilisées sur Hiroshima et Nagasaki étaient des bombes à fission nucléaire.

Essentiellement, de très gros noyaux sont prélevés, on les fait épaissir et ceux-ci déclenchent la réaction en chaîne incontrôlable qui provoque l’explosion. On l’appelle nucléaire parce qu’il brise physiquement le noyau. Les énergies mises en jeu sont des millions de fois supérieures aux énergies chimiques. C’est pourquoi beaucoup d’énergie peut être produite avec peu de masse ; à la fois pacifiquement, comme cela se passe dans les centrales nucléaires, et précisément pour des raisons de guerre.

Dans le cas de la bombe d’Hiroshima, pour épaissir une certaine quantité d’uranium sur une certaine masse (la masse critique) afin de déclencher la réaction elle consistait en un cylindre et un cylindre conique. Ils étaient deux parties distinctes de l’uranium. Après le largage de l’avion, l’Enola Gay, la bombe est larguée avec un parachute et au bout d’un certain temps le cylindre conique a été tiré autour de l’autre, amenant la masse à dépasser le seuil critique.

Dans le processus, les neutrons de la désintégration deviennent de plus en plus nombreux (à commencer par la désintégration naturelle de l’uranium) ; ceux-ci frappent d’autres neutrons qui en frappent d’autres encore, déclenchant la fameuse réaction en chaîne qui libère alors des quantités monstrueuses d’énergie en quelques instants.

La bombe de Nagasaki était toujours à fission, mais avec du plutonium. Dans ce cas, c’était une implosion. C’était une sphère qui elle-même n’était pas de masse critique, mais était entourée d’explosifs conventionnels qui, lorsqu’ils explosaient de manière synchrone, produisaient une onde de choc compressive qui comprimait la sphère de plutonium au-dessus de la masse critique, provoquant l’explosion de l’objet.

Ces bombes étaient de 14 et 21 kilotonnes, donc égales à 14 000 tonnes de TNT et 21 000 tonnes. Une bombe de ce genre larguée sur le centre de Rome le détruirait à l’intérieur des murs d’Aurélien, juste pour véhiculer l’idée de pouvoir.

Explosion Nucleaire

Et qu’en est-il de ceux de la fusion nucléaire ?

Les bombes à fusion nucléaire sont venues plus tard. Nous obtenons une explosion de fusion, mais pas une centrale nucléaire contrôlée par fusion. Impossible de le faire pour la compression et d’autres raisons.

Dans la bombe à fusion nucléaire, cependant, la compression est déclenchée par une bombe à fission. Il rassemble des noyaux légers en un seul noyau lourd et libère beaucoup d’énergie. La différence, c’est que la bombe à fission qui est trop grosse, vous ne pouvez pas la fabriquer, car essentiellement si vous mettez beaucoup d’uranium ou beaucoup de plutonium ou qu’elle éclate dans votre main et que vous vous blessez ou qu’une partie seulement explose et que vous avez une inefficacité du carburant.

Les bombes à fusion sont illimitées, ce qui signifie que vous pouvez mettre autant d’hélium, de tritium ou tout autre matériau que vous voulez. Plus vous en mettez, plus c’est épais. On parle ici de mégatonnes, donc mille fois plus puissantes. La plus grosse bombe jamais explosée était la « bombe tsar » de 50 mégatonnes.

Si vous la faites exploser à Rome par exemple, cela détruit tout entre Civitavecchia et Latina, juste pour vous donner une idée de ce dont nous parlons. A l’intérieur du périphérique, tout serait balayé, mais les dégâts dévastateurs de l’onde de choc iraient de Civitavecchia à Latina.

Et ces « monstres » sont encore fabriqués ?

Ces grosses bombes ne sont plus fabriquées car à l’époque elles étaient lancées soit depuis des avions, soit avec des missiles de très mauvaise précision. Elles ont été rendus aussi grosses que possible – on parle de dizaines de mégatonnes.

Toujours pour rester sur le thème japonais, pour la bombe test américaine Castel Bravo les physiciens n’ont pas pris en compte une réaction nucléaire et au lieu de 5 mégatonnes ils en ont fait 15. Ils ont pulvérisé une zone bien plus vaste en percutant un bateau de pêche japonais – le Daigo Fukuryu Maru, « bateau du dragon chanceux numéro cinq » – et les trois pêcheurs à bord sont morts. Entre autres, cet accident et les essais nucléaires – à l’époque il y en avait beaucoup dans le Pacifique… Ce qui a donné naissance au monstre Godzilla.

Comment les armes nucléaires sont-elles lancées aujourd’hui ?

Aujourd’hui, des missiles à têtes multiples sont fabriqués, tels que des missiles spatiaux balistiques intercontinentaux. À l’intérieur, ils ont diverses ogives – 4, 6, 8, 20 – et lorsqu’ils sont en phase de descente, ils se séparent pour envoyer les bombes vers diverses cibles. C’est pourquoi Regan a proposé le fameux Space Shield ou « Star Wars ». Mais il n’y arrivait pas, il bluffait. Vous ne pouvez pas intercepter tous les missiles. Surtout si vous en tirez 20, dont une avec des armes nucléaires et les 19 autres sans. Ce sont les stratégiques.

Ensuite, il y a aussi les bombes nucléaires tactiques, qui sont généralement à fission et vous pouvez également régler l’intensité de l’explosif. Mais ceux-ci servent à contrer une armée, à stopper l’avancée de l’ennemi lors d’un affrontement. Ils n’ont jamais été utilisés, car la catastrophe arrive si vous partez avec eux aussi. Il voulait utiliser MacArthur pendant la guerre du Vietnam, mais heureusement, ils l’ont empêché.

De quelles armes nucléaires dispose la Russie ?

Il en a de toutes sortes. A la fois les bombes à fission, qui sont aujourd’hui principalement utilisées comme armes tactiques, et les bombes à fusion, plus stratégiques, puisqu’elles sont capables de détruire des villes.

Entre autres choses, les missiles peuvent également être lancés à partir de wagons automoteurs, ce n’est donc pas comme si vous pouviez les intercepter. Il n’y a pas que des bunkers souterrains. Mais il est extrêmement invraisemblable qu’ils commencent à larguer des bombes nucléaires. Espérons que nous irons vers une désescalade.

A cet égard, sur la Station Spatiale Internationale, tout se passe encore comme si de rien n’était. D’autres lancements et fusées ont été bloqués – les Russes ont un soja à Kourou – mais pas l’ISS. A la fois parce qu’il s’agit d’une collaboration internationale et parce que la Chine resterait alors la seule superpuissance disposant d’une station dans l’espace.

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