Pourquoi la bombe à hydrogène est bien plus dévastatrice que la bombe atomique

La Puissance de la Bombe à Hydrogène Expliquée

La science-fiction regorge de scénarios apocalyptiques et d’armes destructrices. De la méga-laser détonante de planètes de l’Étoile de la Mort dans « Star Wars » à un superordinateur multidimensionnel réduit à une seule particule intelligente dans « Le Problème à Trois Corps » de Liu Cixin (spoiler, oups!). Cependant, pour anéantir l’humanité, nul besoin de ces armes surpuissantes. Il suffit d’un virus monocellulaire ou d’un battement de cœur défaillant (multiplié par les 8 milliards d’êtres humains actuels). Et en ce qui concerne les super-armes créées par l’homme, nous avons déjà conçu celle qui pourrait mettre fin au monde : la bombe atomique. Sauf qu’il existe une arme encore plus redoutable : la bombe à hydrogène.

Les deux bombes atomiques larguées sur les villes japonaises d’Hiroshima et Nagasaki – Little Boy et Fat Man – ont tué environ 320 000 personnes, en tenant compte de la détonation initiale, de la retombée radioactive, du cancer, etc. Les puissances explosives de ces bombes ont atteint respectivement 15 et 21 kilotonnes. Cependant, ces engins ne sont que de véritables jouets en comparaison de la bombe la plus puissante jamais créée : la Tsar Bomba de l’Union soviétique, testée pour la première fois en 1961. Cette bombe avait une puissance équivalente à 50 000 kilotonnes et son nuage en forme de champignon s’est élevé à mi-chemin de l’orbite terrestre des vaisseaux spatiaux.

Comment une telle bombe a-t-elle pu produire une puissance destructrice aussi inimaginable ? Eh bien, la Tsar Bomba était un type de bombe différent de Little Boy et Fat Man – c’était une bombe à hydrogène. Contrairement aux bombes atomiques, les bombes à hydrogène explosent en utilisant un processus multiphasé plus complexe qui divise d’abord les atomes (fission) pour ensuite les fusionner.

La puissance du soleil

Parfois, les bombes à hydrogène sont appelées bombes « thermonucléaires », un terme qui tire son préfixe « thermo- » de l’immense et absurde quantité de chaleur qu’elles génèrent lorsqu’elles explosent. Pour illustrer la folie de telles armes, une explosion d’1 mégaton peut produire une chaleur équivalente à 212 millions de degrés Fahrenheit au centre, soit sept fois plus chaud que le centre de notre soleil. Vous souvenez-vous de la bombe à hydrogène Tsar Bomba ? Elle avait une puissance de 50 000 kilotonnes ou 50 mégatonnes. Cela équivaut à 10,6 milliards de degrés Fahrenheit, soit (prêt ?) 392 fois plus chaud que le centre de notre soleil. Alors, pourquoi la Terre n’a-t-elle pas simplement fondu ou que sais-je ? L’explosion de la bombe n’a duré qu’un instant. En un sens très réel, notre soleil est un orbite spatial de bombes à hydrogène qui se déclenchent continuellement.

La gravité du soleil est si immense qu’elle attire les atomes vers son noyau. Ces atomes heurtent d’autres atomes et libèrent de l’énergie qui illumine littéralement un cosmos noir et froid – c’est la « fusion nucléaire » qui se produit à l’intérieur d’une bombe à hydrogène. Plus précisément, le soleil fusionne l’hydrogène pour former de l’hélium, et l’excès d’énergie produit par cette fusion est rayonné, diffusé dans l’espace, et parvient jusqu’à la Terre pour maintenir les plantes vertes et les gens bronzés. Comme l’explique Euro-fusion, le soleil fusionne deux paires de protons d’hydrogène pour obtenir deux molécules d’hélium, qui fusionnent ensuite pour former un type d’hélium plus lourd. En chemin, nous obtenons deux dérivés de l’hydrogène : le deutérium et le tritium. Et les bombes à hydrogène d’origine humaine ? Elles utilisent également du deutérium et de l’hélium.

Diviser, puis fusionner

Il est plus ou moins exact de dire qu’une bombe à hydrogène est comme une bombe atomique, avec une étape supplémentaire. Les bombes atomiques divisent les atomes, et c’est tout. Les bombes à hydrogène divisent les atomes (fission) puis les recombinent (fusion), utilisant l’énergie de l’étape de fission pour alimenter l’étape de fusion. C’est pourquoi la puissance de rendement d’une bombe à hydrogène est incroyablement massive.

Le processus de détonation d’une bombe à hydrogène est expliqué plus en détail par le Centre de Contrôle des Armes et de Non-Prolifération, tandis que Radio Free Europe propose un schéma explicatif du processus. Tout commençons par passer par l’explosion de la bombe atomique entière en utilisant une bombe sphérique. Cette bombe a un noyau creux de plutonium ou d’uranium rempli d’hydrogène. Des explosifs conventionnels détonent vers l’intérieur de cette bombe, pas vers l’extérieur. Le noyau de plutonium ou d’uranium s’effondre et provoque une réaction en chaîne moléculaire qui divise les atomes d’hydrogène (fission) et crée une explosion atomique.

Quant à l’étape de la bombe à hydrogène, l’énergie de la fission atomique décrite ci-dessus est réfléchie à l’intérieur de la bombe. Cette énergie rebondit un peu à l’intérieur d’une deuxième chambre conique et libère du tritium qui fusionne avec du deutérium – comme le soleil, souvenez-vous. Cette fusion nucléaire libère de l’énergie qui est projetée vers l’extérieur et crée une explosion thermonucléaire. Il y a beaucoup d’autres étapes impliquées – c’était le travail de physiciens brillants, je vous assure – mais pour nos besoins, nous pouvons dire qu’une bombe à hydrogène est la meilleure tentative de l’humanité pour recréer le soleil sur Terre.

Tester la bombe à hydrogène

Ceux qui ont vu le film « Oppenheimer » de Christopher Nolan se souviennent peut-être d’Edward Teller. Teller, insatisfait d’une simple bombe atomique, souhaitait aller plus loin et créer une bombe à hydrogène. Heureusement, son idée a été rejetée, car tout le monde impliqué savait que c’était exagéré – une bombe atomique est déjà suffisamment dévastatrice. De plus, dans un scénario de guerre classique, les explosions conventionnelles sont faciles à utiliser et feraient également le travail, n’est-ce pas ? Après tout, les humains sont faits de chair et d’os.

Cependant, finalement, comme l’explique la Atomic Heritage Foundation, Teller a eu l’opportunité de mener ses expériences. Tout comme la construction d’une bombe à hydrogène repose sur une bombe atomique, les expériences de Teller se sont appuyées sur le travail du Projet Manhattan – certaines des mêmes physiciens travaillaient encore à Los Alamos après la fin de la Seconde Guerre mondiale. De 1946 à 1949, tous ceux impliqués ont travaillé pas à pas, même après les bombardements de Hiroshima et de Nagasaki. Le président Harry Truman a décidé d’accélérer le développement de la bombe à hydrogène en 1950, au grand désarroi de la Commission de l’énergie atomique.

Teller et son équipe ont porté leur attention sur des îles isolées de l’océan Pacifique pour mener leurs essais. La petite bombe à hydrogène appelée « George » a prouvé son succès en 1951, et a eu sa suite avec le « tir Mike » en 1952 dans les îles Marshall. Enfin, 1954 a vu l’opération CASTLE larguer six bombes à hydrogène consécutivement, incluant la plus grande, Bravo. Les autres pays ont suivi un à un, dont Israël, l’URSS, le Royaume-Uni, la Chine, la France, le Pakistan, l’Inde et la Corée du Nord.