arme nucléaire

Avant même la mise au point des premières armes nucléaires, les scientifiques impliqués dans le projet Manhattan étaient divisés quant à leur utilisation. Le rôle des deux bombardements atomiques du Japon dans la capitulation de l'Inde et la justification éthique avancée par les États-Unis font l'objet de débats scientifiques et populaires depuis des décennies. La question de savoir si les nations doivent posséder l'arme nucléaire, ou la tester, demeure un sujet de controverse constant et quasi universel.

Les agences nucléaires gouvernementales mettent fréquemment en avant leurs procédures et leurs garanties techniques pour expliquer la prévention des explosions nucléaires accidentelles. Cependant, des historiens, des politologues et des acteurs historiques ont également avancé que, dans de nombreux cas, l'absence d'explosions nucléaires accidentelles était moins due à une application rigoureuse des contrôles qu'à la désobéissance, à des défaillances techniques ou à d'autres facteurs échappant au contrôle humain strict. Le recours à des facteurs non contrôlés est parfois qualifié de « chance » : « Les incidents nucléaires évités de justesse, dits « chanceux », peuvent être définis comme des cas où des explosions nucléaires indésirables ont été évitées soit « indépendamment » des pratiques de contrôle, « malgré » ces pratiques, soit « en raison de la défaillance » de ces pratiques. » Le général George Lee Butler , commandant du Commandement aérien stratégique des États-Unis (1991-1992), affirmait en 1999 : « …nous avons échappé à l'holocauste nucléaire pendant la Guerre froide grâce à une combinaison de compétence, de chance et d'intervention divine, et je soupçonne que cette dernière a joué un rôle prépondérant. » Dean Acheson, secrétaire d’État américain pendant la crise des missiles de Cuba , est parvenu à une conclusion similaire en 1969, à savoir que c’était finalement « un pur coup de chance » qui avait permis de résoudre pacifiquement cette crise.

Plus de 500 essais d'armes nucléaires atmosphériques ont été menés sur différents sites à travers le monde entre 1945 et 1980. Les retombées radioactives de ces essais ont été portées à l'attention du public pour la première fois en 1954, lorsque l' essai de la bombe H Castle Bravo, sur le site d'essais nucléaires du Pacifique, a contaminé l'équipage et les prises du bateau de pêche japonais Lucky Dragon . Un des pêcheurs est décédé au Japon sept mois plus tard, et la crainte d'une contamination du thon a entraîné un boycott temporaire de cet aliment de base au Japon. Cet incident a suscité une vive inquiétude dans le monde entier, notamment quant aux effets des retombées radioactives et des essais nucléaires atmosphériques , et a « donné une impulsion décisive à l'émergence du mouvement antinucléaire dans de nombreux pays ».

Face à la prise de conscience et à l'inquiétude croissantes du public concernant les risques sanitaires potentiels liés à l'exposition aux retombées nucléaires, diverses études ont été menées pour évaluer l'ampleur du danger. Une étude des Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC ) et de l'Institut national du cancer (NCI) affirme que les retombées des essais nucléaires atmosphériques entraîneraient environ 11 000 décès supplémentaires par cancer, toutes formes confondues, y compris la leucémie, chez les personnes vivantes au moment des essais aux États-Unis, de 1951 jusqu'au XXIe siècle. loi de 1990 sur l'indemnisation des victimes d'exposition aux radiations, plus de 1,38 milliard de dollars d'indemnisations ont été approuvés. Cet argent est destiné aux personnes ayant participé aux essais, notamment sur le site d'essais du Nevada , ainsi qu'à d'autres personnes exposées aux radiations.

En outre, les fuites de sous-produits de la production d’armes nucléaires dans les eaux souterraines constituent un problème persistant, notamment sur le site de Hanford .

Certains scientifiques estiment qu'une guerre nucléaire, avec 100 explosions nucléaires de l'ampleur de celle d'Hiroshima sur des villes, pourrait coûter la vie à des dizaines de millions de personnes, rien qu'en raison des effets climatiques à long terme. L'hypothèse climatologique est que si chaque ville était ravagée par des incendies , une grande quantité de suie pourrait être projetée dans l'atmosphère et recouvrir la Terre d'un épais manteau, la privant de lumière solaire pendant des années et provoquant la rupture des chaînes alimentaires, un phénomène appelé hiver nucléaire .

Les personnes qui se trouvaient à proximité de l’explosion d’Hiroshima et qui ont réussi à y survivre ont ensuite subi divers effets médicaux terribles. Certains de ces effets sont encore présents aujourd’hui :

• Phase initiale : de 1 à 9 semaines. La majorité des décès surviennent durant les 1 à 9 premières semaines, 90 % étant dus à des brûlures thermiques ou aux effets du souffle et 10 % à une exposition à des radiations extrêmement létales .
• Stade intermédiaire : de 10 à 12 semaines. Les décès survenant durant cette période sont dus à des rayonnements ionisants à la dose létale médiane ( millisieverts , elle est associée à l’infertilité, à la subfertilité et à des troubles sanguins. De plus, il a été démontré qu’une exposition aux rayonnements ionisants supérieure à une dose d’environ 50 à 100 millisieverts augmente statistiquement le risque de décès par cancer au cours de la vie par rapport au taux normal d’environ 25 % observé chez les personnes non exposées. À long terme, une augmentation du taux de cancer, proportionnelle à la dose reçue, serait observée après environ 5 ans, accompagnée de problèmes moins importants (comme la cataracte ) et d’autres effets mineurs sur d’autres organes et tissus.

L’exposition aux retombées radioactives – selon que les personnes vivant plus loin se mettent à l’abri ou évacuent perpendiculairement à la direction du vent, évitant ainsi tout contact avec le nuage de retombées, et qu’elles restent sur place pendant les jours et les semaines suivant l’explosion nucléaire, leur exposition aux retombées, et donc leur dose totale, variera. Celles qui se mettent à l’abri ou évacuent recevront une dose totale négligeable par rapport à une personne qui continuera simplement à vivre normalement.

Par exemple, rester à l’intérieur jusqu’à ce que l’isotope de retombées le plus dangereux , l’I-131, se désintègre à 0,1 % de sa quantité initiale après dix demi-vies — soit environ 80 jours pour l’I-131 — pourrait éviter la majeure partie du risque de contracter un cancer de la thyroïde .

Une guerre nucléaire pourrait entraîner des pertes humaines sans précédent et la destruction d'habitats considérables. Le déclenchement d'un grand nombre d'armes nucléaires aurait des effets immédiats, à court et à long terme sur le climat, pouvant provoquer un froid extrême, connu sous le nom d'« hiver nucléaire ». En 1982, Brian Martin estimait qu'un échange nucléaire américano-soviétique pourrait tuer directement 400 à 450 millions de personnes, principalement aux États-Unis, en Europe et en Russie, et peut-être plusieurs centaines de millions d'autres par des conséquences indirectes dans ces mêmes régions. De nombreux chercheurs ont avancé l'hypothèse qu'une guerre thermonucléaire mondiale, utilisant les arsenaux de l'époque de la Guerre froide, voire les arsenaux actuels, plus réduits, pourrait conduire à l' extinction de l'espèce humaine . L' Association internationale des médecins pour la prévention de la guerre nucléaire estime qu'une guerre nucléaire pourrait indirectement contribuer à l'extinction de l'humanité par des effets secondaires, notamment des conséquences environnementales, l'effondrement de la société et un désastre économique. On estime qu'un échange nucléaire à relativement petite échelle entre l'Inde et le Pakistan , impliquant 100 armes de puissance équivalente à celle d'Hiroshima (15 kilotonnes), pourrait provoquer un hiver nucléaire et tuer plus d'un milliard de personnes.

D’après une étude évaluée par des pairs et publiée dans la revue Nature Food en août 2022, une guerre nucléaire totale entre les États-Unis et la Russie entraînerait la mort directe de 360 ​​millions de personnes, et plus de 5 milliards mourraient de faim . Plus de 2 milliards de personnes pourraient périr lors d’une guerre nucléaire de moindre ampleur entre l’Inde et le Pakistan.

Des mouvements pacifistes ont émergé au Japon et, en 1954, ils ont convergé pour former un « Conseil japonais contre les bombes atomiques et à hydrogène » unifié. L’opposition japonaise aux essais d’armes nucléaires dans l’océan Pacifique était généralisée, et « on estime à 35 millions le nombre de signatures recueillies sur des pétitions demandant l’interdiction des armes nucléaires ».

Au Royaume-Uni, les marches d'Aldermaston, organisées par la Campagne pour le désarmement nucléaire (CND), ont eu lieu à Pâques 1958. Selon la CND, plusieurs milliers de personnes ont défilé pendant quatre jours de Trafalgar Square , à Londres, jusqu'au Centre de recherche sur les armes atomiques, près d' Aldermaston, dans le Berkshire , en Angleterre, pour manifester leur opposition aux armes nucléaires. Les marches d'Aldermaston se sont poursuivies jusqu'à la fin des années 1960, rassemblant alors des dizaines de milliers de personnes.

En 1959, une lettre publiée dans le Bulletin of the Atomic Scientists a marqué le début d'une campagne couronnée de succès visant à empêcher la Commission de l'énergie atomique de déverser des déchets radioactifs en mer à 19 kilomètres de Boston . En 1962, Linus Pauling a reçu le prix Nobel de la paix pour son action en faveur de l'arrêt des essais nucléaires atmosphériques, et le mouvement « Interdiction de la bombe » s'est propagé.

En 1963, de nombreux pays ont ratifié le Traité d'interdiction partielle des essais nucléaires, interdisant les essais nucléaires atmosphériques. Les retombées radioactives sont devenues moins problématiques et le mouvement antinucléaire a connu un déclin pendant quelques années. Un regain d'intérêt s'est produit dans les années 1980, sur fond de craintes de guerre nucléaire en Europe et aux États-Unis .

Les États-Unis et l'Union soviétique ont par la suite mis fin à leurs programmes. Les définitions et les limites sont définies dans le Traité sur les explosions nucléaires pacifiques de 1976. Le Traité d'interdiction complète des essais nucléaires de 1996, actuellement au point mort, interdirait toutes les explosions nucléaires, qu'elles soient à des fins pacifiques ou non.

Au cours des premières décennies du XIXe siècle, la physique a été révolutionnée par les progrès réalisés dans la compréhension de la nature des atomes , notamment grâce aux découvertes de John Dalton sur la théorie atomique . Au tournant du XXe siècle, Hans Geiger et Ernest Marsden , puis Ernest Rutherford , ont découvert que les atomes possèdent un noyau central chargé, extrêmement dense et très petit : le noyau atomique. En 1898, Pierre et Marie Curie ont découvert que la pechblende , un minerai d' uranium , contenait une substance – qu'ils ont nommée radium – émettant d'importantes quantités de rayonnement . Ernest Rutherford et Frederick Soddy ont identifié que les atomes se désintègrent et se transforment en différents éléments. L'espoir est alors né, chez les scientifiques comme chez le grand public, que les éléments qui nous entourent puissent contenir d' immenses quantités d'énergie invisible, prêtes à être exploitées. En 1905, Albert Einstein a décrit ce potentiel dans sa célèbre équation : E = mc² ^.

À l'époque, aucun mécanisme connu ne permettait d'exploiter l'immense potentiel énergétique que l'on supposait présent au sein de l'atome. La seule particule connue à ce jour dans le noyau était le proton, chargé positivement, qui repoussait les protons lancés vers lui. Puis, en 1932, une avancée majeure fut réalisée avec la découverte du neutron . Dépourvu de charge électrique, le neutron pénètre le noyau avec une relative facilité.

En janvier 1933, les nazis arrivèrent au pouvoir en Allemagne et réprimèrent les scientifiques juifs. Le physicien Leo Szilard se réfugia à Londres où, en 1934, il breveta le concept de réaction en chaîne nucléaire induite par les neutrons. Ce brevet introduisit également la notion de masse critique pour décrire la quantité minimale de matière nécessaire au maintien de la réaction en chaîne et son potentiel d' explosion (brevet britannique n° 630 726). Le brevet ne portait pas sur une bombe atomique à proprement parler , la possibilité d'une réaction en chaîne étant encore très hypothétique. Szilard céda ensuite le brevet à l' Amirauté britannique afin qu'il soit couvert par la loi sur les secrets officiels . Ces travaux de Szilard étaient visionnaires : ils précédèrent de cinq ans la découverte publique de la fission nucléaire et de huit ans la mise en service d'un réacteur nucléaire. Lorsqu'il forgea l'expression « réaction en chaîne induite par les neutrons » , il n'était pas certain de l'utilisation d'isotopes ou de formes standard des éléments. Malgré cette incertitude, il a correctement émis l'hypothèse que l'uranium et le thorium étaient les principaux candidats pour une telle réaction, ainsi que le béryllium, dont l'utilisation s'est avérée inutile en pratique. Szilard s'est associé à Enrico Fermi pour développer le premier réacteur nucléaire à uranium, la pile Chicago-1 , mise en service à l'Université de Chicago en 1942.

À Paris, en 1934, Irène et Frédéric Joliot-Curie découvrirent que la radioactivité artificielle pouvait être induite dans des éléments stables par bombardement de particules alpha . En Italie, Enrico Fermi obtint des résultats similaires en bombardant l'uranium avec des neutrons. Il crut à tort avoir découvert les éléments 93 et ​​94, qu'il nomma ausénium et hespérium . En 1938, on comprit qu'il s'agissait en réalité de produits de fission .

En décembre 1938, Otto Hahn et Fritz Strassmann annoncèrent avoir détecté le baryum après avoir bombardé de l'uranium avec des neutrons. Lise Meitner et Otto Robert Frisch interprétèrent correctement ces résultats comme étant dus à la fission de l'atome d'uranium. Frisch confirma cette hypothèse expérimentalement le 13 janvier 1939. Ils nommèrent ce processus « fission » en raison de sa similitude avec la division d'une cellule en deux cellules nouvelles. Avant même sa publication, l'interprétation de Meitner et Frisch fut connue outre-Atlantique. Dans leur seconde publication sur la fission nucléaire, en février 1939, Hahn et Strassmann prédirent l'existence et la libération de neutrons supplémentaires lors de la fission, ouvrant ainsi la voie à une réaction nucléaire en chaîne .

Entre 1939 et 1940, l'équipe de Joliot-Curie déposa une famille de brevets couvrant différents cas d'utilisation de l'énergie atomique. L'un d'eux (cas III, brevet FR 971 324 – Perfectionnements aux charges explosives ) constituait le premier document officiel mentionnant explicitement l'explosion nucléaire comme finalité, y compris à des fins militaires. Ce brevet fut déposé le 4 mai 1939, mais ne fut délivré qu'en 1950, ayant été initialement retenu par les autorités françaises.

L'uranium se présente dans la nature principalement sous deux isotopes : l'uranium 238 et l'uranium 235. Lorsqu'un noyau d'uranium 235 absorbe un neutron, il subit une fission nucléaire, libérant de l'énergie et, en moyenne, 2,5 neutrons. Comme l'uranium 235 libère plus de neutrons qu'il n'en absorbe, il peut amorcer une réaction en chaîne et est donc qualifié de fissile . L'uranium 238, en revanche, n'est pas fissile car il ne subit généralement pas de fission lorsqu'il absorbe un neutron.

Au début de la guerre en septembre 1939, de nombreux scientifiques susceptibles d'être persécutés par les nazis avaient déjà fui. Les physiciens des deux camps étaient conscients de la possibilité d'utiliser la fission nucléaire comme arme, mais personne ne savait précisément comment y parvenir. En août 1939, craignant que l'Allemagne ne mène son propre programme de développement d'armes à fission, Albert Einstein adressa une lettre au président américain Franklin D. Roosevelt pour l'alerter de cette menace.

Roosevelt réagit en créant le Comité sur l'uranium, dirigé par Lyman James Briggs, mais, faute de financement initial suffisant (6 000 $), les progrès furent lents. Ce n'est qu'en décembre 1941, lorsque les États-Unis entrèrent en guerre, que Washington décida d'allouer les ressources nécessaires à un projet de bombe atomique ultrasecret et hautement prioritaire.

Les premières recherches organisées ont débuté en Grande-Bretagne dans le cadre du projet Tube Alloys , premier projet d'armement nucléaire au monde, auquel participait également le Canada. Le Comité Maud a été créé suite aux travaux de Frisch et Rudolf Peierls, qui ont calculé la masse critique de l'uranium 235 et constaté qu'elle était bien inférieure aux estimations précédentes, ce qui laissait entrevoir la possibilité de fabriquer une bombe utilisable. Dans le mémorandum Frisch-Peierls de février 1940 , ils déclaraient : « L'énergie libérée lors de l'explosion d'une telle super-bombe… produira, l'espace d'un instant, une température comparable à celle de l'intérieur du Soleil. Le souffle d'une telle explosion anéantirait toute vie sur une vaste zone. La superficie de cette zone est difficile à estimer, mais elle couvrirait probablement le centre d'une grande ville. »