Les armes nucléaires depuis 1945

Les armes nucléaires peuvent tenter ceux qui cherchent à disposer d'une capacité de destruction massive. Leurs effets étant plus destructeurs et prévisibles que ceux des armes chimiques et biologiques, les armes nucléaires sont considérées comme plus fiables et peut-être même plus crédibles que les autres. Elles évoquent une prouesse technologique et sont associées exclusivement aux grandes puissances.

Elles sont composées de dispositifs explosifs nucléaires et de leurs vecteurs. Les dispositifs explosifs nucléaires utilisent des réactions nucléaires auto-entretenues ou en chaînes qui transforment la structure nucléaire des atomes et dégagent une énergie considérable. C’est donc de la physique et non de la chimie car tout se passe au niveau des noyaux au lieu du cortège d’électrons. 

      La fission est une réaction nucléaire provoquée au cours de laquelle un noyau lourd frappé par un neutron se scinde en 2 noyaux plus légers. Elle s’accompagne de l’émission de neutrons et d’une quantité importante d’énergie. 

fission.jpg

http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations-flash/la-radioactivite/la-fission

La fission est une réaction dite provoquée car le choc d’un projectile sur un noyau cible engendre de nouveaux noyaux.

image7.png

Les bombes à fission appelées bombes atomiques furent les premières à être développées. Elles ont lieu sur le principe de la fission nucléaire et utilisent des éléments tels que l’uranium 235 et le plutonium 239.

Elles sont déclenchées par une réaction en chaine, dans laquelle les noyaux fissionnent et libèrent des neutrons qui percutent d’autres noyaux qui a leur tour libèrent des neutrons etc… cela produisant une énergie considérable.

bombe-a.jpg 

 http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations-flash/la-radioactivite/la-reaction-en-chaine


image3-1.png


C’est une réaction de fission qui a lieu dans les bombes utilisées lors de la Seconde Guerre Mondiale.

En effet le 6 aout 1945 le bombardier Enola Gay largue la première bombe atomique à uranium, surnommée Little Boy, sur Hiroshima à 31600 pieds (≈9600m). Elle explose à une altitude de 1850 pieds (560m) et détruit la ville  dans un rayon de près de 2km autour du point d’impact, faisant 71000 morts et 68000 blessés.

Trois jours plus tard, le 9 aout 1945 à Nagasaki, l’explosion de la bombe au plutonium surnommée Fat Man à lieu à une altitude de 1950 pieds (≈600m). Il y eu cette fois 35000 morts et 60000 blessés.

 Une bombe atomique dégage toujours 3 effets dévastateurs.

Le rayonnement thermique : au moment de l’explosion, une boule de feu de plusieurs millions de degrés apparait. Au sol tout est instantanément réduit en cendre. Les humains et les bâtiments situés dans un rayon de 4Km de l’épicentre prennent feu et les personnes dans un rayon de 8Km souffrent de brûlures aux 3éme degrés.

L’onde de choc : après une telle explosion, une onde de choc d’une pression colossale progresse à une vitesse d’environ 1000KM /h. elle réduit tout en poussière dans un rayon de 2Km. Les bâtiments même renforcés de bétons sont entièrement détruits.

La radioactivité : est un phénomène de désintégration aléatoire, spontanée et inéluctable (qui subira une désintégration un jour) de certains atomes, dits radioactifs. Au cours de cette désintégration radioactive, le noyau radioactif se transforme en un autre noyau (appelé noyau-fils) en émettant une particule. Les 3 principales particules émises étant les particules alpha, bêta moins et bêta plus.

Cet effet méconnu en 1945 est le plus spécifique à la bombe. Il entraine des cancers, des leucémies, détruit les tissus… ces effets n’apparaissant que des jours, des mois ou des années plus tard.

image4.png



La fusion est une réaction nucléaire provoquée au cours de laquelle 2 noyaux légers fusionnent lors d’un choc pour former un noyau plus lourd (et plus stable). Elle s’accompagne d’une libération d’énergie. Elle se produit à des températures extrêmement élevées car il faut suffisamment d’énergie aux noyaux pour qu’ils puissent se heurter et fusionner. Cette réaction a lieu dans la nature, par exemple dans les étoiles (Soleil) depuis des milliards d’années.

image5.png 

http://www.cea.fr/jeunes/mediatheque/animations-flash/la-radioactivite/la-reaction-de-fusion

Dans les bombes à hydrogène ou bombes thermonucléaires, la fusion est explosive et incontrôlable. Les bombes H utilisent généralement des isotopes fusibles comme le deutérium et le tritium qui sont des isotopes de l'hydrogène.

image6.png

Les bombes H classiques sont divisées en deux étages :

250px-teller-ulam-multilang.png

Cette réaction n’a encore jamais été utilisée dans une guerre probablement car elle détruirait la surface de notre planète. En revanche des essais ont été faits aux Etats-Unis dans le désert du Nouveau Mexique ou dans les fonts marins.                             

                                                                

 La fusion nucléaire libère beaucoup plus d’énergie que la fission c’est pourquoi les bombes H sont beaucoup plus destructrices que les bombes A.

Contrairement à une transformation chimique, une transformation nucléaire ne conserve pas l’élément chimique : des éléments disparaissent et d’autres apparaissent.

 Toutefois ces transformations vérifient les 2 lois de conservation de Soddy :

  • la conservation du nombre de charges (Z)
  • la conservation du nombre de nucléons (A)

Le nombre de charge et de masse des produits de la transformation est égal à celui des réactifs.

ATTENTION : la masse elle-même n’est pas conservée !                                                                         

Lors des réactions de fusion ou de fissions la masse totale des réactifs m initiale est plus grande que la masse totale des produits m finale.

Cette différence est appelée perte de masse :

image8-1.png

C’est un nombre négatif car les produits ont une masse inferieure à celle des réactifs.

Cette perte de masse entraine une libération d’énergie donnée par la formule d’Einstein :

hyy5mv67.jpg   image9.png  

L’énergie d’abord exprimée en J peut être convertie en MeV : 1MeV = 1,602x10-13 J

Les armes nucléaires et leur prolifération sont un danger majeur pour la paix et restent au premier plan des préoccupations de la communauté internationale.                                                                   

Il existe aujourd'hui officiellement cinq puissances nucléaires: la Chine, les Etats-Unis, la Fédération de Russie, la France et le Royaume-Unis, de plus, officieusement on peut ajouter le Pakistan, l’Inde, Israël et la Corée du Nord. Pour finir on suppose que le Brésil, l’Argentine, la Lybie et l’Iran soient capables d’en fabriquer.

090902030418820444.jpg 

 

 

Ajouter un commentaire
 

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site