bombe thermonucléaire , aussi appelé Bombe à hydrogène , ou alors bombe H , arme dont l'énorme puissance explosive résulte d'une réaction en chaîne auto-entretenue incontrôlée dans laquelle les isotopes de l'hydrogène se combinent à des températures extrêmement élevées pour former de l'hélium dans un processus connu sous le nom de fusion nucléaire. Les températures élevées nécessaires à la réaction sont produites par la détonation d'une bombe atomique.
bombe thermonucléaire Bombe thermonucléaire, nom de code Mike, a explosé dans les Îles Marshall en novembre 1952. Photographie de l'U.S. Air Force
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Une bombe thermonucléaire diffère fondamentalement d'une bombe atomique en ce qu'elle utilise l'énergie libérée lorsque deux noyaux atomiques légers se combinent ou fusionnent pour former un noyau plus lourd. Une bombe atomique, en revanche, utilise l'énergie libérée lorsqu'un noyau atomique lourd se divise, ou fission, en deux noyaux plus légers. Dans des circonstances ordinaires, les noyaux atomiques portent des charges électriques positives qui repoussent fortement les autres noyaux et les empêchent de se rapprocher les uns des autres. Ce n'est qu'à des températures de millions de degrés que les noyaux chargés positivement peuvent acquérir une énergie cinétique ou une vitesse suffisante pour surmonter leur répulsion électrique mutuelle et se rapprocher suffisamment les uns des autres pour se combiner sous l'attraction de la force nucléaire à courte portée. Les noyaux très légers des atomes d'hydrogène sont des candidats idéaux pour ce processus de fusion car ils portent de faibles charges positives et ont donc moins de résistance à surmonter.
Les noyaux d'hydrogène qui se combinent pour former des noyaux d'hélium plus lourds doivent perdre une petite partie de leur masse (environ 0,63 %) pour s'assembler en un seul atome plus gros. Ils perdent cette masse en la convertissant complètement en énergie, selon la célèbre formule d'Albert Einstein : EST = m c deux. Selon cette formule, la quantité d'énergie créée est égale à la quantité de masse convertie multipliée par la vitesse de la lumière au carré. L'énergie ainsi produite forme la puissance explosive d'une bombe à hydrogène.
Le deutérium et le tritium, qui sont des isotopes de l'hydrogène, fournissent des noyaux d'interaction idéaux pour le processus de fusion. Deux atomes de deutérium, chacun avec un proton et un neutron, ou du tritium, avec un proton et deux neutrons, se combinent pendant le processus de fusion pour former un noyau d'hélium plus lourd, qui a deux protons et un ou deux neutrons. Dans les bombes thermonucléaires actuelles, le deutérure de lithium-6 est utilisé comme combustible de fusion ; il est transformé en tritium au début du processus de fusion.
Dans une bombe thermonucléaire, le processus explosif commence par la détonation de ce qu'on appelle l'étage primaire. Il s'agit d'une quantité relativement faible d'explosifs conventionnels, dont la détonation rassemble suffisamment d'uranium fissile pour créer une réaction de fission en chaîne, qui à son tour produit une autre explosion et une température de plusieurs millions de degrés. La force et la chaleur de cette explosion sont réfléchies par un conteneur d'uranium environnant et sont canalisées vers l'étage secondaire, contenant le deutéride de lithium-6. L'énorme chaleur initie la fusion et l'explosion résultante de l'étage secondaire fait exploser le conteneur d'uranium. Les neutrons libérés par la réaction de fusion provoquent la fission du conteneur d'uranium, qui représente souvent la majeure partie de l'énergie libérée par l'explosion et qui produit également des retombées (le déposition de matières radioactives de l'atmosphère) dans le processus. (Une bombe à neutrons est un dispositif thermonucléaire dans lequel le conteneur d'uranium est absent, produisant ainsi beaucoup moins de souffle mais un rayonnement accru de neutrons mortel.) La série entière d'explosions dans une bombe thermonucléaire prend une fraction de seconde pour se produire.
bombe thermonucléaire Teller-Ulam bombe thermonucléaire à deux étages. Encyclopédie Britannica, Inc.
Une explosion thermonucléaire produit du souffle, de la lumière, de la chaleur et des quantités variables de retombées. La force de choc de l'explosion elle-même prend la forme d'une onde de choc qui rayonne à partir du point de l'explosion à des vitesses supersoniques et qui peut détruire complètement n'importe quel bâtiment dans un rayon de plusieurs kilomètres. La lumière blanche intense de l'explosion peut causer une cécité permanente aux personnes qui la regardent à une distance de plusieurs dizaines de kilomètres. La lumière et la chaleur intenses de l'explosion ont mis le feu au bois et à d'autres matériaux combustibles à une distance de plusieurs kilomètres, créant d'énormes incendies qui peuvent se transformer en une tempête de feu. Les retombées radioactives contaminent l'air, l'eau et le sol et peuvent se poursuivre des années après l'explosion ; sa distribution est pratiquement mondiale.
Les bombes thermonucléaires peuvent être des centaines voire des milliers de fois plus puissantes que les bombes atomiques. Le rendement explosif des bombes atomiques est mesuré en kilotonnes, dont chaque unité équivaut à la force explosive de 1 000 tonnes de TNT. La puissance explosive des bombes à hydrogène, en revanche, est fréquemment exprimée en mégatonnes, dont chaque unité équivaut à la force explosive de 1 000 000 de tonnes de TNT. Des bombes à hydrogène de plus de 50 mégatonnes ont explosé, mais la puissance explosive des armes montées sur des missiles stratégiques varie généralement de 100 kilotonnes à 1,5 mégatonne. Les bombes thermonucléaires peuvent être assez petites (quelques pieds de long) pour tenir dans les ogives de missiles balistiques intercontinentaux ; ces missiles peuvent parcourir presque la moitié du globe en 20 ou 25 minutes et disposent de systèmes de guidage informatisés si précis qu'ils peuvent atterrir à quelques centaines de mètres d'une cible désignée.
ogive thermonucléaire L'explosion d'un composant de fission primaire déclenche une explosion de fusion secondaire dans une bombe ou une ogive thermonucléaire. Encyclopédie Britannica, Inc.
Voir les images du premier test d'une bombe à hydrogène effectué par les États-Unis dans les îles Marshall Dans une opération nommée Mike, la première arme thermonucléaire (bombe à hydrogène) a explosé sur l'atoll d'Enewetak dans les îles Marshall, le 1er novembre 1952 Vidéo Encyclopdia Britannica, Inc. ; séquence vidéo US Joint Task Force 132, Operation Ivy; des photos de l'U.S. Air Force. Voir toutes les vidéos de cet article
Edward Teller, Stanislaw M. Ulam et d'autres scientifiques américains ont mis au point la première bombe à hydrogène, qui a été testée sur l'atoll d'Enewetak le 1er novembre 1952. L'URSS a d'abord testé une bombe à hydrogène sur août le 12 mai 1953, suivi du Royaume-Uni en mai 1957, de la Chine (1967) et de la France (1968). En 1998, l'Inde a testé un dispositif thermonucléaire, que l'on croyait être une bombe à hydrogène. À la fin des années 1980, quelque 40 000 dispositifs thermonucléaires étaient stockés dans les arsenaux des nations nucléaires du monde. Ce nombre a diminué au cours des années 1990. La menace destructrice massive de ces armes est une préoccupation majeure de la population mondiale et de ses hommes d'État depuis les années 1950. Voir également contrôle des armes.
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Edward Teller Edward Teller. Laboratoire national Lawrence Livermore
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