La bombe atomique

La bombe atomique, dite « bombe A », utilise l'énergie de fission. Elle utilise comme combustible l'uranium 235 ou le plutonium 239. La réaction de fission se produit avec des neutrons rapides, ce qui évite l'emploi d'un modérateur; parce qu'il faut obtenir une quantité d'énergie maximale dans un temps minime. L'explosion, qui doit être provoquée au moment voulu, n'est possible que si la masse fissible (masse de combustible susceptible de subir une fission nucléaire) soit nettement supérieure à la masse critique (masse nécessaire pour provoquer la réaction en chaîne de fission). Le déclenchement de la réaction en chaîne explosive peut se produire de deux façons: la première consiste à rassembler la masse critique de matière fissible autour de plaques en cadmium qui absorbent très fortement les neutrons; en retirant ces plaques, on amorce la bombe. La deuxième consiste à séparer la quantité de matière fissible en deux parties, chacune d'elles ayant une masse inférieure à la masse critique; mais la masse totale est supérieure à la masse critique. Lorsque les deux parties sont séparées, la réaction ne peut pas se produire; mais si on les rapproche, la réaction en chaîne se déclenche et provoque l'explosion. 

L'énergie libérée par une bombe nucléaire se compare à celle libérée par une bombe classique au trinitrotoluène (T.N.T.). Lorsqu'on parle d'une explosion nucléaire d'une kilotonne, par exemple, cela signifie qu'une telle explosion produit la même énergie que l'explosion de 1000 T de T.N.T. (50 g d'uranium); un kilogramme d'uranium correspond à 20 000 tonnes de T.N.T. 

Schéma de la bombe atomique

La bombe atomique a un des effets destructeurs qui sont classés généralement  en trois catégories: effets mécaniques, effets thermiques, effets radioactifs. Ces effets varient suivant la puissance de la bombe et les conditions de l'explosion (explosion aérienne, en surface, souterraine, sous-marine).        

Les effets mécaniques sont dus au souffle de l'explosion, qui provoque une onde de choc suivie d'un vent très violent. L'onde de choc se déplace à une vitesse voisine de 400 m/s (1440 km/h); elle crée des zones de surpressions et de dépressions jusqu'à plusieurs kilomètres du point de l'explosion. Cette onde, lorsqu'elle frappe la surface de la terre, se réfléchit, de la même façon qu'une onde sonore peut  produire un écho. L'onde réfléchie possède les mêmes propriétés destructrices que l'onde incidente. La rencontre des ondes réfléchies et incidentes connues sous le nom d'effet Mach provoque des vents très violents dont la vitesse peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres par heure. 

Les effets thermiques sont dus à la boule de feu qui se forme au début de l'explosion. La boule de feu émet une lumière et une chaleur intenses qui se propagent à la vitesse de 300 000 km /s. La durée de l'éclair lumineux, qui dépend de la puissance de l'engin, varie d'une fraction de seconde à une vingtaine de secondes.                       

Les effets radioactifs, dus à la réaction et aux produits de fission, sont les plus dangereux, car ils se manifestent longtemps après l'explosion. On les classe en deux catégories: le rayonnement nucléaire initial, qui ne se produit que dans la première minute qui suit l'explosion, et le rayonnement nucléaire résiduel, qu'on désigne aussi sous le nom de « retombées ». Le rayonnement nucléaire initial est limité dans le temps. Il est essentiellement constitué de rayons gamma et de neutrons, très pénétrants, donc très dangereux. Dans les explosions souterraines et sous-marines, ce rayonnement est absorbé par le sol et par l'eau. Les retombées radioactives se manifestent sur une grande région de l'espace, voire sur la Terre tout entière. L'énorme quantité de matière entraînée dans l'atmosphère par l'explosion, est rendue radioactive par les produits de fission. Ces poussières contaminées retombent ensuite au sol; les plus grosses, rapidement et au voisinage du lieu de l'explosion à une distance de 100 à 400 km dans le sens du vent: ce sont les retombées locales; les plus fines, entraînées par le vent, retombent après plusieurs heures ou plusieurs mois, à des milliers de kilomètres du point d'impact de l'engin: ce sont les retombées universelles. Les retombées sont essentiellement constituées de produits de fission, de matière fissible qui n'a pas subi la fission, et d'éléments d'origine stratosphérique, tels le strontium 90 et le césium 137. On a calculé que chaque kilotonne d'énergie de fission produit environ 50 g de produits de fission. Ainsi, une bombe d'une mégatonne, qui a un diamètre de 25 000 m,  fournit 50 kg de produits de fission, entièrement radioactifs. Mais la radioactivité n'est pas constante dans le temps. Une règle applicable pour les deux cent premiers jours après l'explosion, montre que la radioactivité moyenne décroît assez rapidement: si sa valeur est 1000 Bc (Becquerel) une heure après l'explosion, une heure après l'explosion, elle est égale à 100 Bc sept heures plus tard, à 10 Bc après deux jours; au bout de 15 jours,  elle n'est plus que le millième de sa valeur initiale; c'est-à-dire un Becquerel. Néanmoins, cette radioactivité résiduelle, si faible soit-elle, peut provoquer des troubles dans la descendance des individus contaminés. 

Retourner aux centrales nucléaires                                                                                        Continuer avec la bombe à hydrogène

Retourner à la table des matières