Une explosion atomique ou explosion nucleaire est le resultat de l' explosion d'une arme nucleaire . La premiere explosion nucleaire provoquee par l'homme est Trinity , qui a lieu aux Etats-Unis le 16 juillet 1945 pres d' Alamogordo ( Nouveau-Mexique ).

Une explosion atomique ne distingue generalement pas l'explosion d'une bombe A (a fission ) de celle d’une bombe H (a fusion ). Ses caracteristiques sont :

• l'energie liberee (exprimee en kilotonnes ou megatonnes de TNT ? une tonne de TNT developpant 10 ⁹   calories , soit 4,18 ×?10 ⁹   joules ), de plusieurs ordres de grandeur superieurs aux explosifs conventionnels ;
• l'effet du flash thermique, specifique a cette arme, qui a un effet incendiaire et est susceptible de declencher des incendies massifs  ;
• l' impulsion electromagnetique , qui s'etend sur une plus grande surface si l'explosion a lieu en altitude ;
• les radiations emises par l'explosion et (eventuellement) par les retombees .

Ces facteurs expliquent la puissance et les consequences redoutables de l'explosion atomique.

L'energie produite par une reaction en chaine divergente a pour effet immediat de vaporiser et disloquer l'engin, qui cesse alors d'etre dans un etat critique , a la fois parce que la temperature s'eleve et parce que la matiere se disperse. La reaction en chaine peut donc cesser des que l'energie liberee est capable de disloquer l'engin dans cette explosion, ce qui ne represente a priori que l'equivalent de quelques kilogrammes d'explosif.

De ce fait, il n'est pas possible de realiser accidentellement une ≪ explosion atomique ≫ proprement dite, a partir d'un simple accident de criticite , ou a la suite d'un accident nucleaire .

Pour atteindre des degagements d'energie d'interet militaire, il faut une conception specifique et soignee de l'engin pour que la criticite soit au depart tres importante, et soit maintenue suffisamment longtemps jusqu'a la dislocation : c'est l'objet de la conception delicate d'une bombe A , et de la conception encore plus delicate d'une bombe H .

Physique de l'explosion [ modifier | modifier le code ]

Liberation de l'energie [ modifier | modifier le code ]

La premiere phase de l'explosion atomique (de 0 a 10 ^?6  seconde) est la reaction en chaine , qui produit l'energie atomique.

Lorsque la masse critique est atteinte, que ce soit dans le cas du plutonium ou de l'uranium, une reaction en chaine se declenche.

Chaque fission libere de l'ordre de 3,2 ×?10 ^?11   J . Pour produire par fission une energie equivalente a 20  kilotonnes de TNT (un peu plus que la puissance de la bombe atomique larguee sur Hiroshima), soit 8,4 ×?10 ¹³   J , la reaction en chaine doit porter sur environ 2,6 ×?10 ²⁴  fissions, c'est-a-dire 4,3 moles , ce qui represente la fission d'un kilogramme de matiere nucleaire ^{[ 2 ]} .

Dans les armes modernes, l'explosion initiale d'une bombe A est tout d'abord dopee , puis dans une bombe H , l'energie obtenue est utilisee pour declencher la fusion d'un second etage.

L'explosion initiale de l'engin nucleaire cree de l'energie sous quatre formes, qui vont interagir avec l'environnement pour dissiper l'energie globale :

• les fissions nucleaires et fusions eventuelles ont cree un flash de rayons gamma ; mais ce rayonnement gamma initial sera generalement capture par l'enveloppe de l'engin ; on estime generalement que seulement 1 % de ce rayonnement gamma primaire s'echappera de l'engin pour avoir des consequences exterieures. La majorite de cette energie contribuera donc simplement a vaporiser l'enveloppe du dispositif ;
• les fissions nucleaires et fusions eventuelles ont egalement cree un flash de neutrons, neutrons lents crees par fission nucleaire (2 a 3 MeV par neutrons) ou neutrons rapides ( 14   MeV ) crees par fusion nucleaire  ;
• la matiere constitutive de l'engin a recu de l' energie cinetique (a raison de ~ 200   MeV par fission nucleaire et 3,5   MeV par fusion nucleaire ). Cette energie, dissipee localement, a conduit l'engin explosif a des conditions extremes de temperature (superieures a 10 ⁷   K ) et de pression, concentrees dans le perimetre initial de l'engin ;
• des produits de fission (et de la matiere radioactive non fissionnee) representent une energie potentielle de radiation radioactive , laquelle deviendra preponderante que plus tardivement.

A partir du degagement initial d'energie, une explosion nucleaire atmospherique connait cinq phases qui correspondent a differents modes de transfert de l'energie ^{[ 3 ]} .

• depot radiatif et formation de la boule de feu (quelques microsecondes) ;
• (A) transfert radiatif de l'energie, etendant la boule de feu (quelques microsecondes a une milliseconde) ;
• (B) formation de l'onde de choc, extension de la surpression (d'une ms a moins d'une seconde) ;
• (C) flash thermique et refroidissement progressif de la boule de feu (0,1 a 10 secondes ) ;
• (D) formation du champignon (plusieurs secondes, voire minutes), elevation et dissipation du champignon, et retombees et pluie noire eventuelles (de quelques minutes jusqu'a plusieurs mois pour les retombees).

La duree de ces dernieres phases peut fortement varier en fonction de l'intensite, de l'altitude, de la nature de la bombe, des conditions meteorologiques et de la nature du terrain dans le cas d'une explosion souterraine ou a faible altitude.

Boule de feu et surpression [ modifier | modifier le code ]

Depot radiatif [ modifier | modifier le code ]

La phase de depot radiatif proprement dite prend place des les premieres microsecondes. Initialement, l’energie est liberee par la reaction nucleaire essentiellement sous forme de rayons γ et de neutrons . Ces rayonnements etant absorbes par l' air en quelques metres, les radiations interagissent avec les materiaux environnants et leur transferent l'energie.

Le depot radiatif du au rayonnement gamma se fait de trois manieres successives ^{[ 4 ]}  :

• le flash gamma initial a une puissance de l'ordre de 10 ²⁸   MeV /s/ kt et une duree de l'ordre de 10 ^?6   s  ; il est majoritairement absorbe par l'enveloppe de l'engin ;
• la desexcitation des etats isomeriques des produits de fission conduit a un rayonnement gamma de l'ordre de 10 ²⁵   MeV/s/kt sur une duree de l'ordre de 10 ^?4   s  ;
• le rayonnement gamma associe aux produits de fission les plus instables est de l'ordre de 10 ²²   MeV/s/kt jusqu'a quelques dizaines de secondes.

Par la suite, le rayonnement gamma des produits de fission continue a decroitre, mais est conventionnellement associe a la radioactivite secondaire.

Les rayons gamma sont penetrants dans l'atmosphere, mais ionisent l'air sur leur passage, le chauffant et le rendant opaque.

En parallele, le flash neutronique contribue egalement a l'ionisation et a l'emission de rayonnement gamma ^{[ 4 ]}  :

• dans un premier temps, la diffusion inelastique des neutrons sur la matiere environnante conduit a des emissions gamma de l'ordre de 10 ²⁷ MeV/s/kt pendant 10 ^?5   s  ;
• dans un deuxieme temps, la capture neutronique par l'azote de l'air (creant du carbone 14 ) cree des emissions gamma de l'ordre de 10 ²⁴ MeV/s/kt jusqu'a 1/ 10 ^e de seconde.

Phase A de transfert radiatif [ modifier | modifier le code ]

A cette phase initiale succede la phase A, durant laquelle le principal mecanisme de transfert de l'energie est le transfert radiatif .

La temperature de la matiere environnante monte, depassant localement le million de degres Celsius , pour donner naissance a une sphere de plasma  : la boule de feu (masse spherique de gaz incandescents).

Se comportant comme un corps noir , la boule de feu emet un rayonnement thermique intense, d’abord principalement sous forme de rayons X . Mais l’atmosphere etant peu transparente a ces derniers, ils sont reabsorbes en quelques metres, ce qui fait monter la temperature de l'air environnant et le transforme a son tour en plasma. La boule de feu connait alors une expansion rapide, et son rayon atteint quelques dizaines de metres ; cette phase dure quelques centaines de microsecondes ^{[ 3 ]} . Avec l'expansion de la boule de feu, la densite d'energie diminue, ce qui correspond a une baisse de la temperature.

A ce stade, la boule de feu rayonne librement dans l'air dans les ondes visibles, ce qui provoque un premier flash lumineux tres bref ^{[ 5 ] , [ 6 ]} .

Au sein meme de la boule de feu, d'eventuelles fluctuations de temperature sont rapidement attenuees par le transfert radiatif , et la temperature est relativement homogene. A sa frontiere, la boule de feu n'a pas encore de limite franche, mais suit l'attenuation determinee par le libre parcours moyen des radiations ^{[ 7 ]} .

Phase B de transfert d'onde de choc [ modifier | modifier le code ]

La phase B de l'explosion se caracterise par l'apparition d'un transfert d' energie mecanique . Quand la boule de feu se refroidissant, atteint les 300 000   °C , sa vitesse d'expansion par transfert radiatif devient egale a la vitesse du son dans le plasma. A ce moment, une onde de choc se forme a la surface de la boule de feu : c'est la ≪ separation hydrodynamique ≫, moment ou la boule de feu a son premier maximum de brillance ^{[ 7 ]} .

Le plasma de la boule de feu est a haute temperature, mais sa densite est restee celle du milieu environnant, ce qui conduit a de hautes pressions. Dans les millisecondes qui suivent, la boule de feu commence a se dilater , les ions du plasma transferant de l'energie cinetique aux molecules d'air environnantes. L'intensite de l'onde de choc est telle qu'elle rend initialement l'air opaque, diminuant la luminosite apparente de la boule de feu. Puis l'onde de choc se detache de la boule de feu en expansion, et redevient progressivement transparente. Au bout de quelques centaines de millisecondes, la boule de feu, dont le rayon depasse plusieurs centaines de metres, devient visible ^{[ 3 ]} , provoquant un deuxieme maximum de l'intensite lumineuse ^{[ 5 ]} . Ce double maximum d'intensite lumineuse est une caracteristique d'une explosion atomique.

Phase C du flash thermique [ modifier | modifier le code ]

A ce stade debute la phase C qui, outre la propagation de l’onde de choc dans l'air (connue sous le nom de souffle), se caracterise par l'emission d'un rayonnement thermique et lumineux tres important : le flash thermique ^{[ 3 ]} . La boule de feu continue a grossir, a la fois par dilatation et par transfert radiatif des rayons X , et atteint son diametre maximal en quelques secondes (autour de 2,2  km en 10  s pour 1  Mt ). Son expansion fait diminuer la densite d'energie : la boule de feu se refroidit. Son rayonnement thermique ≪ glisse ≫ des rayons X vers l’ ultraviolet , la lumiere visible et l’ infrarouge . L'air etant transparent a ces dernieres longueurs d'onde, le rayonnement thermique peut alors se propager sur plusieurs dizaines de kilometres. L'energie contenue dans la boule de feu n'etant plus sous une forme contenue par l'opacite de l'atmosphere, elle peut alors se disperser massivement, sous forme d'un flash thermique. Intense, il brule et enflamme des objets a distance.

La puissance thermique rayonnee au cours du temps a ainsi une forme caracteristique des explosions nucleaires, deux pics separes par un minimum. Le premier maximum correspond au flash lumineux apparaissant avant l'onde de choc ; le deuxieme plus long correspond au flash thermique ^{[ 3 ]} .

L'essentiel des degats observes sur la faune et la flore terrestre ou marine dans un rayon de quelques kilometres est provoque pendant les quelques secondes que dure la phase C ^{[ 3 ]} , par la brulure thermique, ou par le choc entraine par l'effet de souffle.

La formation progressive du nuage radioactif caracterise la phase D de l'explosion ^{[ 3 ]} .

Formation du champignon [ modifier | modifier le code ]

Par convection , la boule de feu s'eleve rapidement du fait de sa temperature. En se refroidissant, elle cesse d' emettre de la lumiere visible (donc cesse d'etre incandescente). Le ≪ champignon ≫ qui se forme alors est un pyrocumulonimbus , c'est-a-dire un nuage de type cumulonimbus forme par une source de chaleur autre que le rayonnement solaire. La forme visible de ce nuage, qui ne correspond pas exactement au ≪ nuage radioactif ≫ est due a la condensation de la vapeur d'eau aspiree dans la partie centrale, reprise par les mouvements tourbillonnaires toroidaux de la partie superieure, et entrainee par les courants descendants exterieurs vers les basses couches ou l'eau s'evapore ^{[ 3 ]} .

En principe, il atteint la stratosphere soit environ 20  km d'altitude pour une explosion de 1  Mt puis il s'ecrase horizontalement sur une distance de 35  km de diametre pour 1  Mt .

Les produits de fission et les debris de l'engin explosif, qui avaient ete transformes en plasma par l'explosion, refroidissent et se condensent en fines particules de 10 nm a 20 μm de diametre.

Posterieurement a l'explosion atmospherique l'integralite des substances se trouvant dans l'arme sont repandues dans l'atmosphere (en premier lieu) et sur le sol (a terme). Les principales matieres radioactives sont les suivantes :

• la proportion non fissionnee de la matiere fissile ( uranium 235 et uranium 238 ou plutonium 239 ) ;
• les produits de fission dont la masse est le complement a 100 % de la masse initiale de matiere fissile ;
• des produits d'activation des structures constitutives de l'arme.

Si la boule de feu, au moment de sa formation, n'a pas touche le sol, le nuage est plutot blanc, il contient surtout de l' oxyde d'azote issu de l'echauffement des composants de l'atmosphere absorbes par la boule de feu, de la vapeur d'eau et une faible quantite de debris ( poussieres , gaz) rendus fortement radioactifs par la presence de radionucleides issues de la reaction nucleaire initiale.

Ces particules sont entrainees dans la stratosphere , particulierement si l'energie depasse 10 kt .

Dans une explosion de surface, une grande partie des materiaux en surface est pulverisee et vaporisee par l'explosion, et est entrainee dans le nuage radioactif  ; il prend alors une couleur marron. Quand il se condense, ce materiau genere une grande quantite de particules de 100 nm a quelques millimetres de diametre. Dans ce cas, les particules deviennent contamines par les produits de fission et les produits d'activation qui s'y condensent. Il peut s'y ajouter la suie des incendies. Plus de la moitie de la radioactivite due a l'engin explosif peut se retrouver piegee dans ces debris, qui peuvent retomber sur terre en moins de 24 heures .

Dans ce cas, les retombees radioactives locales seront beaucoup plus importantes. Les premieres retombees arrivent ainsi moins d'une heure apres l'explosion. La composition chimique des elements radioactifs conduit a une stratification chimique, les composes les moins volatils, qui se condensent en premier, se fixent sur les particules les plus grosses qui tombent localement ; les composes plus volatils se deposent par la suite et plus loin. Une contamination severe peut s'etendre bien au-dela des limites de l'effet thermique et du souffle, surtout dans le cas d'une explosion de surface de forte puissance.

Dans certains cas, pendant que le reste du nuage s'eleve, les particules les plus grosses des debris aspires dans la colonne retombent en cascade le long de la colonne ascendante du champignon atomique vers le sol, sous la forme d'un cone qui entoure la partie haute de la colonne en s'evasant vers le bas ^{[ 3 ]} , formant une ≪ jupe ≫ dont la forme rappelle la collerette des amanites .

Cas particulier des explosions dans l'espace [ modifier | modifier le code ]

L'absence d'atmosphere pour absorber les rayonnements initialement formes modifie la repartition des energies diffusees et la portee de leurs effets.

A la suite de la detonation d’une arme nucleaire au niveau de l’orbite basse (quelques centaines de km d'altitude) de la Terre, voici la sequence d’evenements qui aurait lieu ^{[ 8 ]} . Durant les premieres dizaines de nanosecondes : les puissants rayons γ nes de l’explosion sont arretes par les molecules neutres de la haute atmosphere a 30 ou 40  km d’altitude. Ces collisions aboutissent a l’emission simultanee d’ electrons de forte energie ( effet Compton ). Ce grand nombre de charges en deplacement rapide dans la meme direction genere une puissante impulsion electromagnetique qui peut endommager ou detruire les circuits sensibles des appareils electroniques sur une grande partie de la Terre (une etendue comparable a celle d'ou l'explosion est visible).

Durant les secondes suivantes, en l’absence d’atmosphere pour absorber et generer des effets thermiques ou mecaniques, 70 % de l’energie de l’explosion est emise sous forme de rayons X . Ces rayons X durs sont assez puissants pour penetrer et ≪ cuire ≫ les systemes electroniques des satellites dans l’espace voisin. Au meme instant, les debris de la bombe sous forme de gaz ionise sont projetes a plusieurs centaines de kilometres d’altitude. Ces particules chargees interagissent avec le champ magnetique de la Terre , ce qui le distord et cree un gigantesque champ electrique de basse frequence. Quoique ce champ soit faible (1 millivolt par metre), il va induire dans les longs cables terrestres et sous-marins des courants de forte intensite, faisant disjoncter des installations electriques et telephoniques meme a grande distance du point d’explosion (au-dela de l'horizon). Ces effets sont de meme nature que ceux que peuvent etre produits par un orage magnetique de forte intensite, comme lors de l' eruption solaire de 1989 .

Ces particules ionisees ( electrons et protons ) sont finalement capturees et accelerees par le champ magnetique terrestre, puis injectees dans la magnetosphere ou elles pourraient rester piegees des annees. Le resultat serait une augmentation de l’intensite, de la taille et du nombre des ceintures de radiations de la Terre, ce qui en quelques mois endommagerait l’electronique d’une grande partie de la flotte des satellites en orbite et rendrait le voyage des humains dans l'espace impossible pendant quelques mois a plusieurs annees ^{[ 9 ]} .

Effets [ modifier | modifier le code ]

Les bombes thermonucleaires ont des effets semblables aux autres armes nucleaires. Cependant, elles sont generalement plus puissantes que les bombes A, donc les effets peuvent etre plus importants.

Repartition de l'energie dissipee [ modifier | modifier le code ]

Pour reference, l'energie dissipee par l'explosion nucleaire d' Hiroshima (environ 1/ 60 ^e de megatonne TNT , soit plus de 69 terajoules ) s'est partagee en 15 % de radiations , 35 % de rayonnements thermiques et 50 % d' onde de choc .

Cette repartition peut varier en fonction :

• de la puissance de la bombe : les petites puissances maximalisent les effets par rayonnements ionisants (radiations), les fortes puissances les effets thermiques ;
• de la ≪ geometrie ≫ de l'arme. On pense la a la ≪  bombe a neutrons  ≫ : augmentation de la part de l'energie sous forme de rayonnements ionisants  ;
• du milieu ou a lieu l'explosion :
  • aerienne (a distance de la surface) : maximalise les effets thermiques, mecaniques, et la surface touchee. Utilisee pour detruire des cibles ≪ douces ≫ comme des villes ou des unites militaires non preparees. C'etait le cas de la bombe d'Hiroshima qui a explose a une altitude de 500  m ,
  • au contact (ou sous le niveau) de la surface : beaucoup d'energie mecanique avec generation d'une onde de choc sismique et d'un cratere , les retombees radioactives sont tres importantes. Utilisee pour detruire des cibles ≪ durcies ≫ tel les bunkers , les abris souterrains ou les silos de missiles. Les effets thermiques et l'onde de choc aerien sont diminues,
  • dans le quasi- vide de l' espace ou de la haute atmosphere  : surtout des rayonnements ionisants , avec un tres grand rayon d’action. Peu d’effets thermiques. Presque aucun effet mecanique. Il existe par contre, dans ce cas, des effets assez ≪ exotiques ≫ : voir ci-dessous ;
• des conditions meteorologiques :
  • les nebulosites (nuages, brouillard) ou la presence de neige au sol peuvent beaucoup diminuer ou augmenter ≪ l'efficacite ≫ du rayonnement thermique de la bombe,
  • des phenomenes d'inversions de la temperature de l'air peuvent egalement devier les ondes de chocs et ainsi diminuer les dommages a distance du point zero.

Effet mecanique [ modifier | modifier le code ]

L'explosion cree une onde de choc supersonique , suivie d'un vent violent ^{[ 10 ] , [ 11 ]} . Ces phenomenes detruisent les batiments et tuent par chute ou ecrasement des personnes. Dans le cas de Hiroshima ^{[ 12 ]} jusqu'a 500  m de l'hypocentre, les batiments en beton arme sont gravement endommages (tel le centre de promotion de l'industrie a Hiroshima, renomme Memorial de la paix ^{[ 13 ]} ). Jusqu'a 2,6  km , les constructions en bois seront jugees irreparables. Les edifices en brique sont detruits jusqu'a 1,6  km , irreparables jusqu'a 2  km .

Effets thermiques [ modifier | modifier le code ]

Une part importante de l'energie liberee par l'explosion l'est sous forme de rayonnements. Le rayonnement thermique peut provoquer des incendies ou des brulures importantes sur une large surface. Dans le cas de Hiroshima, le bois sec s'enflamme spontanement jusqu'a 900  m de l'hypocentre ; la moitie des personnes exposees subissent des brulures du 3 ^e  degre a 2,1  km de l'hypocentre, du 2 ^e  degre a 2,6  km , du 1 ^er  degre (≪ coup de soleil ≫) a 3,6  km et aucune brulure au-dela de 4,6  km ^{[ 14 ]} .

Effets radiologiques [ modifier | modifier le code ]

Dans une bombe H classique, les rayonnements ionisants (rayons gamma et neutrons) jouent un faible role, leur zone d'influence etant moins etendue que les autres effets. Cependant, dans le cas de la bombe a neutrons , les autres effets etant tres limites (la majeure partie de la puissance etant emise sous forme de neutrons), une dose mortelle de neutrons est emise dans un rayon de quelques kilometres ^{[ ref.  souhaitee]} .

Effets electromagnetiques [ modifier | modifier le code ]

L'ionisation de l'air lors de l'explosion cree une decharge electromagnetique, qui perturbe les communications radio et peut endommager des equipements electroniques.

Effets radioactifs (retombees) [ modifier | modifier le code ]

L'effet radioactif de la bombe H est inferieur a celui des bombes A. Les principaux polluants radioactifs sont ceux generes par la fission de l'amorce et des composants annexes. En effet, la reaction de fusion libere tres peu de composes radioactifs (juste du tritium non fusionne). L'amorce libere des produits de fission radioactifs, mais sa puissance est faible. Cependant, si l'enveloppe est en uranium, il se produit une seconde reaction de fission a l'issue de la reaction de fusion (bombe fission-fusion-fission) : la puissance de la bombe est doublee, mais les retombees sont multipliees d'un facteur superieur a 10 ^{[ref. necessaire]} .

La bombe H Castle Bravo , d'une puissance de 15 megatonnes et testee dans l' atoll de Bikini en 1954, a toutefois provoque un drame humain et ecologique dans une zone de plusieurs centaines de kilometres autour du lieu d'explosion. Ces consequences ont declenche un mouvement d'opinion global critique a l'egard des tests et, plus generalement, du developpement d' armes nucleaires ^{[ 15 ]} .

Consequences pour les etres humains [ modifier | modifier le code ]

L'explosion nucleaire est un phenomene physique qui survient lors du fonctionnement d'une bombe nucleaire. Cette derniere est en principe utilise comme arme . La partie suivante developpe donc les consequences medicales de cette explosion sur les populations civiles ou les combattants .

Effets medicaux [ modifier | modifier le code ]

Dans cette section, les blessures decrites sont souvent le resultat de circonstances cumulatives ; une seule victime peut souffrir a la fois de brulures thermiques, de plusieurs traumatismes et d'une irradiation. Meme modere, leur cumul peut etre fatal, d'autant que la desorganisation qui suit l'attaque rend l'acces aux soins problematique. Enfin, la composante psychologique traumatique est difficilement quantifiable ici.

Flash lumineux et rayonnement thermique de l'explosion [ modifier | modifier le code ]

Ils entrainent des blessures selon deux mecanismes. D'une part, des personnes a l'exterieur des batiments subissent des brulures de la peau exposee. Le port de vetements, en particulier clairs, peut apporter une certaine protection. Les distances estimees pour lesquelles surviennent des brulures du deuxieme degre pour 50 % des personnes exposees protegees par un treillis militaire sont ainsi de : 369  m pour un engin de 1  kt , 1 100  m pour 10  kt , 3  km pour 100  kt , 8  km pour 1  Mt . Dans le cas particulier des personnes regardant par accident directement la boule de feu, la retine peut etre endommagee ou brulee, induisant un risque de cecite temporaire ou definitive, et ceci meme a tres grande distance.

D'autre part, de facon indirecte, le rayonnement thermique entraine nombre d' incendies , y compris a distance du point zero. Les personnes exposees sont blessees ou tuees dans ces incendies (brulures, asphyxie …). Par exemple, un engin de 35  kt peut enflammer un rideau de fenetre en coton a 3,8  km . Un engin de 1  Mt declenche des feux jusqu'a 16  km . A Hiroshima , les multiples incendies se reunirent en une tempete de feu qui dura 16 heures , devasta 11 kilometres carres et y piegea les victimes ^{[ 18 ]} .

Onde de choc et effet de souffle [ modifier | modifier le code ]

• Effet direct, par barotraumatisme  : lesions internes ( tympans , sinus , poumons , tube digestif ) dues a la variation brutale de pression au passage de l'onde. La resistance des tissus est significative aussi ce n'est pas la cause de la majorite des blessures. En effet, il faut une surpression de 100 kPa pour entrainer une lesion des tympans chez 50 % des personnes exposees ^{[ 19 ]} . De meme que pour entrainer la mort de ces memes 50 % il faut une surpression de 300   kPa ^{[ 20 ]} . Par contre un mur en moellons s'effondre des 15   kPa ^{[ 21 ]} .
• Indirect, et plus meurtrier :
  • le passage de l' onde de choc provoque l'effondrement des batiments. Un grand nombre de victimes succombent ensevelies sous les decombres, d'autant que des incendies s'y developpent rapidement. Par exemple, une surpression de 35   kPa assurant des destructions completes a moderees sur la plupart des constructions se retrouvera a 700  m d'un engin de 1  kt , 3,2  km d'un engin de 100  kt et 6  km d'un engin de 1  Mt .
  • le souffle projette des debris (par exemple, le verre des vitres brisees transforme en projectile). Voici, par exemple, les distances estimees pour lesquelles surviennent des blessures perforantes graves par projection de debris pour 50 % des personnes exposees : 220  m pour un engin de 1  kt , 570  m pour 10  kt , 1,5  km pour 100  kt , 3,6  km pour 1  Mt .
  • le souffle deplace brutalement les victimes et les blesse par chute ou ecrasement. Voici par exemple, les distances estimees pour lesquelles surviennent des blessures graves pour 50 % des personnes exposees par ecrasement ou chute : 270  m pour un engin de 1  kt , 750  m pour 10  kt , 1,9  km pour 100  kt , 4,8  km pour 1  Mt .

Radiations [ modifier | modifier le code ]

• Causes d'irradiation :
  • Irradiation instantanee au moment de l'explosion (irradiation externe par neutrons et rayons γ ). Voici, par exemple, les distances estimees pour lesquelles surviendrait un deces pour 50 % des personnes exposees a cause de l'irradiation au moment de l'explosion (soit une dose de 4 Gray ou Gy) : 800  m pour un engin de 1  kt , 1 100  m pour 10  kt , 1,6  km pour 100  kt , 3,2  km pour 1  Mt . Des murs tres epais apporteraient une certaine protection.
  • Irradiation par la radioactivite induite ( activation neutronique ) : au moment de l'explosion le bombardement par les neutrons rend les materiaux du sol et des batiments radioactifs pres du point zero par formation de radionucleides . Cette radioactivite diminue rapidement et est confinee a une zone ou le rayonnement thermique a normalement deja tout tue. A Hiroshima et Nagasaki on estime qu'elle representait le premier jour, au maximum, une dose cumulee de 0,6  Gy . La dose cumulee du deuxieme au cinquieme jour representait moins de 0,1  Gy ^{[ 22 ]} .
  • Irradiation a la suite des retombees radioactives (surtout en cas d'explosion au niveau de la surface) : c'est-a-dire irradiation par les radionucleides produits par l'explosion. Ces radionucleides sont soit deposes au niveau du sol et de l'environnement (irradiation externe surtout par rayons γ ), soit absorbes par l'organisme ? par exemple, poussieres deposees dans les voies respiratoires ? (irradiation interne surtout par rayons β ). La zone touchee par ces retombees peut, en fonction des vents, s'etendre sur des centaines de kilometres. Ces radiations sont meurtrieres, en particulier dans les premiers jours. Empiriquement, on peut estimer qu'une heure apres l'explosion les victimes sont exposees a des debits de doses elevees jusqu'a 10  Gy/h a l'endroit des retombees. Toutes les 7 heures, ce debit est a diviser par dix. Au bout de 15 jours, ce debit n'est plus que de 1  mGy/h . La meilleure des protections serait d'evacuer la zone des retombees. Sinon le confinement a l'interieur d'un batiment aux murs epais serait egalement une solution possible. A Hiroshima et Nagasaki (explosions aeriennes), il y eut assez peu de retombees (dose cumulee totale au maximum de 0,4  Gy ).
• Effets medicaux :
  • Syndrome d'irradiation aigue . Au depart (quelques heures a quelques jours), une phase de prodromes  : asthenie , cephalees , nausees , vomissements . Plus les signes surviennent precocement, plus le pronostic est sombre. Apres une phase de latence (de quelques jours a quelques semaines) au cours de laquelle l'etat de sante de la victime s'est ameliore, survient la phase aigue : asthenie, cephalees, nausees, vomissements, diarrhees , immunodepression , perte des cheveux, hemorragies et eventuellement deces en quelques semaines a quelques mois. Sinon guerison avec ou sans sequelles (voir ci-dessous) en quelques mois. A Hiroshima et Nagasaki, quelques dizaines de milliers de personnes sont mortes du Syndrome d'irradiation aigue dans les jours, les semaines et les mois qui ont suivi l'attaque.
  • Exposition in utero des fœtus , consequence de l'irradiation de femme enceinte. Elle peut entrainer une mort in utero ( avortement ), un retard de croissance, un retard mental ou des malformations (non hereditaires) ^{[ 23 ]} .
• Effets medicaux a long terme :
  • Sequelles du Syndrome d'irradiation aigue  : cataractes , sterilite (souvent reversible chez l'homme), augmentation de la frequence des maladies pulmonaires, cardiaques ou digestives avec possible diminution de la duree de vie.
  • Cancers  : tumeurs malignes solides et leucemies , consequence de l'irradiation.
  • Pour estimer l'importance de ces effets a long terme, il faut se referer au suivi de 86 000 survivants de Hiroshima et Nagasaki ^{[ 24 ] , [ 25 ] , [ 26 ]} .
    • Deces lies aux cancers : sur les 50 000 survivants suivis situes a moins de 2 500  m du point zero au moment de l'explosion un exces de 428 cancers mortels lies aux radiations seraient survenus entre 1950 et 1990.
    • Exces de deces lies aux radiations autres que les cancers : ce nombre representerait 50 a 100 % du nombre des deces par cancer lies aux radiations.
    • Au-dela de 2 400  m il n'y aurait que peu d'effets lies aux radiations.

Effets sur la descendance de la population irradiee [ modifier | modifier le code ]

L'alteration des cellules germinales peut avoir des effets sur la descendance de la population irradiee. Elle peut provenir de l'irradiation externe ou interne, c'est-a-dire etre provoquee par les elements radioactifs incorpores au corps.

Des elements de reponse permettent d'apprehender l'importance de ces effets mutagenes :

• les resultats du suivi des descendants des victimes d'Hiroshima et Nagasaki (30 000 enfants de parents irradies, ce qui represente une population statistiquement significative) n'a pas permis d'observer une augmentation des malformations ou des troubles genetiques, du moins a la premiere generation. Si le risque mutagene existe, il peut sans doute etre considere comme faible ^{[ 27 ] , [ 28 ]}  ;
• chez les mammiferes, l'experimentation animale n'a pas mis en evidence l'apparition d'anomalies genetiques, meme sur plusieurs dizaines de generations successivement irradiees. Ce qui renforce les conclusions precedentes. L'utilisation de rayons X penetrants permet a priori d'etendre ces conclusions aux effets genetiques des irradiations internes ^{[ 29 ]} .

Notes et references [ modifier | modifier le code ]

Voir aussi [ modifier | modifier le code ]

Bibliographie [ modifier | modifier le code ]

• Notes de Hiroshima , de Kenzaburo Oe
• (en) Effects of A-bomb Radiation on the Human Body 1992, ed. Hiroshima International Council for Medical Care of the Radiation-exposed, Bunkodo
• La dimension radiologique des essais nucleaires francais [PDF] , sur armees-polynesie.pf
• Edita Morris , Les Fleurs d'Hiroshima , editions J'ai lu

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

• Abri anti-atomique
• Essai nucleaire
• Equivalent en TNT
• Sirene d'alerte nucleaire
• Missile nucleaire
• Mouvement antinucleaire
• Traite sur la non-proliferation des armes nucleaires
• NUKEMAP
• Puissance des armes nucleaires
• Explosion nucleaire pacifique

Liens externes [ modifier | modifier le code ]

• Notice dans un dictionnaire ou une encyclopedie generaliste  :

  • Britannica
• Notices d'autorite  :

  • Japon
• (en) The Effects of Atomic Bombs on Hiroshima and Nagaski , Rapport d'enquete americains, de nombreuses photographies.
• (en) Nuclear Weapon Effects , Federation of American Scientists .
• (en) The Effects of Nuclear Weapons , 1964 : description of weapon burns.
• (en) The Effects of Nuclear Weapons , Third Edition, 1977.
• (en) [video] Chronologie des 2053 explosions et essais de 1945 a 1998 a la surface du globe sur YouTube (avec effets visuels et sonores).

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