Alice & Peio
 
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A - Impact militaire

Introduction

Pour commencer, nous pouvons remarquer que l’utilisation de l’énergie nucléaire s’est grandement développée dans le domaine militaire. En effet  on peut observer son évolution, la plus connue étant dans les différentes bombes atomiques, qui a marqué un tournant majeur dans les situations des différents rapports politiques dans le monde, mais elle se manifeste aussi dans les réacteurs navals par exemple, pour les navires et les sous marins des forces armées. Ce qui témoigne entre autre d’une grande avancée dans le contrôle et les connaissances de cette énergie dans notre société actuelle. C’est ce que nous étudierons dans cette première partie qui couvrira les différentes applications possibles de l’utilisation du nucléaire dans ce domaine.

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Développement
  1. La bombe atomique

 

  1. Création de la bombe nucléaire « classique »

  Contexte : La 2nd Guerre Mondiale

En 1940, un comité de hauts scientifiques est mis en place en  Grande-Bretagne : Le Maud Committee, pour étudier le projet de la création de la bombe atomique car l’urgence était de réussir à la créer avant que les allemands ne réussissent à le faire. En 1941, ce comité conclut qu’une bombe à l’uranium enrichi peut être fabriquée dans les délais de la guerre, Churchill donne donc son accord. Le coût de fabrication de la bombe étant supérieur aux capacités financières du Royaume-Uni, les Etats-Unis prennent en charge le projet en 1942. Dès lors, des spécialistes de plusieurs pays travaillent sur le projet Manhattan, placé sous la direction de Robert Oppenheimer, dans le but de créer une bombe révolutionnaire. Au total, l’ensemble du projet va coûter 2milliards de dollars et mobiliser 600 000 personnes.

En 1945, les Etats-Unis ont accumulé suffisamment de plutonium et d’uranium 235 pour tester l’arme atomique. Une première bombe au plutonium sera testée avec succès sur la base aérienne d’Alamogordo au Nouveau Mexique, sous le nom de code: Trinity. Par la suite, le président américain Truman approuve l’emploi de 2 bombes destinées à être lancées sur le Japon.

ici: Trinity, le premier essai d'une arme nucléaire

 

  1. Les différents types de bombes et leur fonctionnement 

 

  • Bombe A : Explosion par fission nucléaire :

Ce sont les premières créées (elles n’ont pas d’étages) et elles utilisent des éléments comme l’uranium 235 et le plutonium 239. Leur principe est celui de la fission nucléaire. Pour obtenir une explosion nucléaire, il est nécessaire de déclencher une réaction nucléaire en chaîne (pour cela, il faut augmenter la densité de la matière fissile : en la comprimant, à l’aide d’un explosif conventionnel) Pour cela, il faut avoir une quantité suffisante de matière fissile, c'est la masse critique. Et pour que la bombe ne se déclenche pas à tout moment, la matière fissile est séparée en deux ou assemblée sous une forme de sphère creuse (comme ça la masse critique ne peut être atteinte d’elle-même). Dans certains cas, la réaction en chaîne est même augmentée par une source de neutrons extérieure à la matière fissile. Lors de cette réaction en chaîne, les noyaux de la matière fissile se scindent et libèrent des neutrons. Ces derniers percutent d'autres noyaux de matière fissile, qui à leur tour libèrent des neutrons et ainsi de suite… La réaction en chaîne est alors déclenchée. Chaque atome est divisé en deux, générant une énorme quantité d’énergie, qui se traduit notamment par une chaleur et un effet de souffle énorme.

 

  • Bombe H (bombe à hydrogène ou thermonucléaire) : Explosion par fusion nucléaire :

 Elles sont créées vers 1950 environ. Elles sont composées d’étages, c’est une bombe atomique classique à laquelle on aurait ajouté une autre réaction chimique en bout de chaîne, afin de décupler sa puissance. Son explosion se déroule donc en deux étapes. Une première partie de la bombe va être une explosion atomique classique, c'est-à-dire d'une fission nucléaire : c'est l'explosion primaire. La hausse de température et l'énergie libérée sont telles, qu'elles vont déclencher à l'étage inférieur de la bombe, l'explosion secondaire : la fusion nucléaire. Celle-ci consiste à faire fusionner des noyaux d'atomes de deutérium et de tritium (deux isotopes de l'atome d'hydrogène) pour former un noyau d’hélium. La réaction aboutie à la formation de noyaux plus légers que les 2 noyaux « parents » réunis. L'excès de poids est donc libéré sous forme d'une énergie titanesque, 4 fois supérieure à celle de la fission (cette réaction est la même que celle qui se déroule à l’intérieur du Soleil).

On remarque donc que l’explosion de la bombe H est bien plus puissante que celle de la bombe A. (une bombe A est utilisée en tant qu'allumette pour déclencher une bombe H). Par exemple, la plus puissante des bombe H, la tsar bomba russe, est 3000 fois plus puissante que la bombe d'Hiroshima. (à 100 km de l'explosion, dans le meilleur des cas : brûlures au 3ème degré.)

 

  • La bombe salée : (ne pas confondre avec la « bombe sale», un autre type d'engin explosif classique (sans réaction nucléaire) mais chargé d'un radio-isotope (ex : bombe radiologique) ou de tout autre ingrédient toxique dont le but est d'être disséminé, afin de contaminer de larges zones.)

Elle est construite sur le modèle fission-fusion-fission mais son enveloppe, qui de base devrait servir à la seconde étape de la fission, est remplacée par un isotope non fissile dans le but de capturer des neutrons et à produire un radio-isotope, avec pour but final de maximiser les retombées radioactives.

 

  • Mini-nuke : terme utilisé par les médias mais sans référence officielle

Les bombes nucléaires tactiques sont des bombes thermonucléaires miniaturisées destinées à la destruction des infrastructures très profondément enterrées (usines souterraines, poste de commandement...etc). Grâce à la précision des vecteurs actuels, il n’y a pas besoin d’une grande puissance pour atteindre ce but. Ce nouveau type d'engin, dont le développement est discuté aux États-Unis, suscite la crainte de remettre en cause le principe de la dissuasion en banalisant l'usage de l'arme nucléaire.

 

  • Bombe à neutrons (engin à rayonnements renforcés/bombe N) :

Engin à explosion par fusion, qui grâce à ses particularités « géométriques » renforce l'émission de neutrons au moment de l'explosion. Les effets de souffle et le rayonnement thermique sont limités (enfin tout de même équivalents à environ 1 000 tonnes de TNT). En revanche, les radiations et notamment l'émission de neutrons sont grandement amplifiées, tuant les organismes vivants à plusieurs centaines de mètres, même derrière un épais blindage. En raison de ses propriétés, la bombe à neutrons était à l’origine destinée à arrêter une avancée de chars d’assauts ennemis dans les zones densément peuplées, en tuant les hommes se trouvant à l'intérieur des blindés, tout en gardant un rayon de destruction assez « raisonnable ». Ses effets sur les équipements électroniques lui permettraient également d'être utilisée comme charge de missiles anti-missiles balistiques, les neutrons « cuisant » l'électronique et la charge nucléaire du missile ennemi.

 

2.                          L’utilisation du nucléaire dans l’armement militaire

 

  1. La propulsion nucléaire navale

C’est la première application véritable de l'énergie nucléaire contrôlée. Les premiers à l’avoir développée sont les États-Unis avec le nautilus. Mais contre toutes leurs attentes, la France a réussi à produire 6 sous-marins entre 1964 et 1985. [ Le Redoutable ;Le Terrible ;Le Foudroyant ;L’Indomptable ;Le Tonnant et L’Inflexible ]

  • Principe :

 Un réacteur nucléaire alimente en vapeur une turbine : La chaleur produite est transmise à un fluide caloporteur utilisé pour générer de la vapeur d’eau actionnant :

  • des turbines directement couplées aux hélices de propulsion (propulsion turbo-mécanique)

Ou

  • des turbines couplées à des alternateurs alimentant en énergie électrique tout le bâtiment, et éventuellement des moteurs électriques de propulsion (propulsion turbo- électrique).

 

Les réacteurs nucléaires navals diffèrent des réacteurs commerciaux qui produisent de l’électricité de par :

- Une plus grande densité de puissance dans un petit volume, certains fonctionnent avec de l'uranium faiblement enrichi (nécessitant des ravitaillements en combustible fréquents) et d’autres utilisent de l’uranium hautement enrichi et n'ont pas besoin d'être réapprovisionnés aussi souvent, tout en étant plus silencieux en opération du fait de leur cœur plus petit.

- Le combustible peut être soit du dioxyde d’uranium (UO2), proche de celui utilisé dans les centrales civiles avec des enrichissements inférieurs à 20 %, soit un alliage métallique zirconium -métal (environ 15 % Uranium enrichi à 93 %, ou davantage d'uranium à moindre enrichissement)

La conception de ces réacteurs permet d'avoir un caisson résistant de réacteur compact tout en préservant la sécurité nucléaire.

 

  • Avantages :

 

  • C'est la seule source capable de fournir une énergie significative en absence de comburant en l'état actuel des techniques
  • Ils ont une très grande autonomie en comparaison au besoin des navires (le fonctionnement diesel de base nécessite d’inévitables remontées en surface où guettent les avions ennemis)
  • Cela permet une totale autonomie de son propriétaire (aspect majeur d’un point de vue politique et militaire)

 

 

  • 2 types de sous marins nucléaires :

 

    • Les SNLE (Sous-marins Nucléaires Lances Engins) : il s'agit de "bases de lancement de missiles stratégiques balistiques" sous-marines discrètes et mobiles, indétectables en pratique . Généralement de fort tonnage (8.000 à 16.000 tonnes) à cause de l’encombrement des missiles.

 

ici : le SNLE "Le Terrible"

    • Les SNA (Sous-marins Nucléaires d'Attaque) : il s'agit de sous-marins dont la vocation rejoint celle des sous-marins classiques. Ces sous-marins sont généralement de moyen tonnage, supérieur à celui des sous-marins classiques océaniques - 2500 à 6000 tonnes, avec une tendance récente à l'accroissement liée à l'emport d'armes de plus en plus performantes et à la recherche de la discrétion acoustique.

 

 

  1. Les têtes nucléaires aéroportées :

 

Ces ogives renferment une charge thermonucléaire (bombe H), dont la puissance est très conséquente (environ 20 fois la puissance de la bombe atomique ayant détruit Hiroshima en 1945).

 

  1. Moyens de défense face à une offensive nucléaire

 

Il est plus difficile de contrer une attaque nucléaire et de s'en protéger que de faire front à un bombardement conventionnel. Cela est dû aux grands rayons de destruction des charges mais aussi à la soudaineté de l'agression qui est favorisée par le faible volume des têtes ainsi que par les performances des vecteurs modernes : un transport discret et rapide accentue l'effet de surprise.

Moyens actifs :

  • Destruction des vecteurs assaillants ou neutralisation des charges qu’ils transportent avant l’atteinte de leur objectif
  • Contre les missiles balistiques jusqu’en 1990 on utilisait des missiles antimissiles porteurs d’armes nucléaires type A.B.M .
  • D'autres solutions s'orientent vers l'utilisation de lasers de puissance, embarqués sur un avion gros-porteur voire sur satellite. Même si les possibilités de destruction en vol se confirment dans leur principe par des essais de démonstration, il faudra encore de longs délais de mise au point pour parvenir à des systèmes parfaitement opérationnels.
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Conclusion

Nous pouvons donc conclure qu’avec les progrès plutôt rapides faits dans la maitrise de l’énergie nucléaire, l’armement atomique s’est fait une réelle place dans les moyens militaires de certains pays, en effet, 16000 ogives nucléaires sont recensées dans le monde et environ 4000 sont déployées et prêtes à l’emploi. Mais malgré tout, les différents gouvernements se rendent globalement compte des dégâts massifs et irréversibles qu’une attaque nucléaire peut engendrer. Tout d’abord dans toute l’Histoire, seuls les États-Unis ont eu recours à l’utilisation de la bombe atomique et depuis une trentaine d’année la quantité d’ogives dans le monde a largement diminué, elle était de 64000 en 1986. Mais malgré cette prise de conscience, cette énergie continue d’être exploitée dans d’autres domaines, autres que la classique bombe, par exemple pour les réacteurs navals qui sont devenus biens plus performants. Mais ces moyens très efficaces ayant évolué rapidement, la défense nécessaire pour les contrer, elle, n’est pas encore réellement au point, ce qui rend cet armement d’autant plus dangereux, et nous n’en sommes encore qu’aux prémices de la maitrise.

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