Effets des armes atomiques
On peut classer les nombreux effets des armes nucléaires en 2 groupes
:
- D'une part les effets immédiats du à l'explosion qui sont pour
la majorité d'entre eux similaires aux effets des armes conventionnelles.
- D'autres part les effets a long termes propres aux armes nucléaires.
Effets immédiats d'une explosion
L'effet thermique
L'énergie produite durant l'explosion élève
la température de plusieurs millions de degrés et, en moins d'une
fraction de seconde, l'arme rayonne d'énormes quantités d'énergie
notamment sons forme de rayons X qui sont absorbé très rapidement
par l'atmosphère. Une " boule de feu ", engendré par
cette énergie considérable, plus brillante que le soleil se forme,
se dilate et se refroidit en quelques secondes, rayonnant son énergie,
surtout sous forme de lumière ultraviolette visible et infrarouge. Pour
une explosion de 10 kt dans l'atmosphère, la boule de feu atteint un
diamètre d'environ 300 m. Pour une explosion de 10 Mt, la boule de feu
peut atteindre un diamètre de 4 km. Un flux thermique est émis
par la boule de feu et se propage sur une large zone, avec une intensité
décroissante en fonction de l'éloignement. La quantité
de chaleur reçue a une certaine distance de l'explosion nucléaire
dépend de la puissance de la bombe et de l'état de l'atmosphère.
Si la visibilité est faible, ou si l'explosion a lieu dans les nuages,
la quantité de chaleur dégagée est limitée. C'est
ce flux thermique élevé qui est capable, même à grande
distance, de provoquer des brûlures des yeux ou de la peau et d'allumer
de nombreux incendies. De plus, en raison de l'effet de focalisation du cristallin
cette lumière très intense peut provoquer, surtout la nuit du
fait de la dilatation de la pupille, des éblouissements prolongés
ou brûler définitivement la rétine.
une explosion nucléaire
L'onde de choc
Comme dans le cas des explosions des armes conventionnelles, la plupart des
dommages sur les immeubles et autres structures résultent de l'effet
de souffle. Elle est créée par la détente de la boule de
feu, formée de gaz à très haute température et à
très forte pression. L'action destructrice dépend de la valeur
de la surpression de crête qui écrase les structures fermées.
Le vent balaye tout sur son passage et transforme en projectiles meurtriers
tous les objets rencontrés. A la surpression de 0,35 bars, qui correspond
au risque de rupture des tympans, la vitesse maximale du vent atteint 250 km/h
et, à la surpression de 2 bars pour laquelle on constate des lésions
pulmonaires, elle dépasse 1000km/h (dans les tempêtes les plus
violentes le vent dépasse rarement les 200 km/h). Le niveau des dégâts
au sol infligés par l'effet de souffle dépend de la puissance
de l'explosion, de l'altitude à laquelle elle a eu lieu et de la distance
de l'objet par rapport au point zéro (qui est le point du sol situé
à la verticale de la bombe). Pour les bombes de 20 kt larguées
sur le Japon la hauteur de l'explosion était de 550 m. Si la puissance
avait été plus importante une altitude d'explosion supérieure
aurait été choisie.
Le rayon de la zone endommagée par l'effet de souffle s'accroît
avec la puissance de la bombe, approximativement comme la racine cubique de
celle-ci. Explosant à une hauteur optimale une bombe de 10 Mt, 1000 fois
plus puissante qu'une bombe de 10 kt, accroîtra le rayon de la zone d'un
facteur 10.
L'impulsion électromagnétique (IEM ; en anglais EMP)
Les rayons gamma, émis lors de la réaction nucléaire et
après, par les interactions des neutrons avec les résidus de l'arme
ou le milieu environnant, réagissent avec les molécules et les
atomes de l'air créant ainsi une région ionisée entourant
le point de l'explosion. Par suite des inhomogénéités de
l'atmosphère, de la configuration de l'arme et de la proximité
du sol, il en résulte un flux d'électrons qui provoque d'une brève
IEM transportant une quantité importante d'énergie sur un spectre
de fréquence très large (quelques kHz a des centaines de MHz).
On peut envisager plusieurs conséquences possibles :
Explosion a haute altitude (40km) : l'explosion peut endommager ou dérégler
tous les systèmes électroniques non protégés contre
ces effets, entraînant une paralysie économique (énergie,
moyens de transport, usines, ordinateur et banque de données).
Explosion a basse altitude : L'explosion peut bloquer l'action en rendant inopérant
tous les équipements électroniques des blindés d'une grande
unité (division ou corps d'armée).
Effets prolongés ou à long terme d'une explosion
Effets des rayonnements
On distingue 2 types de rayonnements lors de l'explosion nucléaire :
- Rayonnement nucléaire initial (avant 1 min). Il correspond à
l'émission instantanée de neutron et de rayon gamma, qui se propage
sur une zone de plusieurs kilomètres carrés. Bien que leur énergie
ne représente que 3 % de l'énergie total de l'explosion, ils peuvent
atteindre de nombreuses victimes et endommager gravement les équipements
électroniques (voir IEM)
- Rayonnement nucléaire résiduel (après 1 min). Ce rayonnement
est engendré par les débris radioactifs de l'arme et par la radioactivité
induite par l'action des neutrons sur les différents éléments
du sol, de l'air et de l'eau. Le danger principal est la création de
granules de retombées qui contiennent les résidus radioactifs
de l'arme et des fragments de matériaux (sol, eau). Les effets de ces
" retombées " peuvent se faire sentir à des distances
bien supérieures à celles des autres effets de l'arme nucléaire.
Dans les bombes qui obtiennent leur énergie de la fission de l'uranium
235 ou du plutonium 239, deus noyaux radioactifs sont créés pour
chaque noyau fissile brisé. Ces produits de fission contribuent à
la radioactivité résiduelle des débris de la bombe car
leur période radioactive se chiffre en jour, en mois ou en années.
Effets physiologiques
Ces effets sont du aux rayonnement initial et résiduel (voir ci-dessus)
c'est à dire aux rayonnements X, gamma, neutronique, alpha et bêta.
La dose absorbée est mesurée en grays (1 gray = 100 rads). La
" dose biologique " est établie en sieverts (1 sievert = 1gray
× q ; 1 sievert = 100 rems). De nombreux paramètres interviennent
: dose aiguë ou exposition chronique, sensibilité plus ou moins
grande selon l'organe touché, etc. Pour des doses d'environs 1 gray,
effets à long terme. Pour des doses supérieures à 3 grays,
effets violent à court terme (vomissement), mort au bout d'un temps variable.
On peut résumer tous ces effets dans le tableau suivant :

note:(1) Par temps clair et sur peau nue.
(2) Due au rayonnement initial qui
est un facteur important dans le cas d'explosion à faible puissance,
mais devient négligeabledans le cas d'explosion de forte puissance.
(3) Au dessous de laquelle une explosion
est contaminante.
Effets d'une guerre atomique
Prévision des dommages qu'entraînerait une guerre nucléaire
totale d'une puissance de 10 000 mégatonnes (Soit environ la moitié
du stock actuel d'armes nucléaire) éclatant à 90% en Europe,
Asie et Amérique du Nord et à 10% en Afrique, Amérique
latine et Océanie.
Effets à court terme : 1 150 000 000 morts et 1 100 000 000 blessés.
1 habitant du monde sur 2 serait frappé. Toute l'infrastructure (eau
énergie, hôpitaux
) serait touchée ou détruite
par le souffle ou de gigantesques incendies. Les survivants seraient saisis
de panique. Les secouristes ne pourraient les approcher à cause des radiations
et les possibilités de leur assurer des soins seraient pratiquement nulles.
La désorganisation consécutive à l'explosion rendrait aléatoire
un système de surveillance et de décontamination, on l'a nommé
Hiver Nucléaire (voir ci-dessous).
Effets à long terme : (sur des décennies)
- Démembrement des structures socio-économique (arrêt des
transports et communication)
- Difficulté d'approvisionnement en eau et en nourriture. En effet il
faut 10 à 20 L d'eau par jour pour les brûlés et au minimum
4 L pour éviter la déshydratation des survivants, de plus les
pays en voie de développement dépendent des importations de céréales.
- Contamination de l'ensemble des eaux par des matières radioactives
et des virus et bactéries (dues à la destruction des stations
d'épuration et à l'amoncellement des déchets)
- Contamination des aliments solides par des micro-organismes pathogènes
(impossibilité de réfrigérer).
- Eclosion de multiples épidémies favorisées par la putréfaction
de millions de cadavres (prolifération d'insectes plus résistants
que l'homme aux radiations).
- Transformation des terres arables en jachère par le feu et la radioactivité
résiduelle.
- Désertification à terme des terres rendues impropre à
la culture et à l'élevage (par les explosions), entraînant
une famine générale et une malnutrition au cours des années
suivantes.
L'Hiver Nucléaire
Les explosions et incendies consécutif à un conflit atomique important
entraînerait 1 milliard de tonnes de poussière et des fumées
toxiques dans la stratosphère (au-delà de 12000 mètres).
A cette altitude, l'air est raréfié, il ne pleut jamais et les
particules redescendraient très lentement. Il en résulterait une
baisse de température. Sur les côtes, les différences de
température entre l'intérieur et le large (où la mer se
refroidit moins vite) provoquerait des ouragans et des pluies diluviennes sur
100 km de profondeur. Ce refroidissement survenant au printemps ou en été
affecterait les plantes qui ne pourraient plus effectuer la photosynthèse
transformant le gaz carbonique en composés organiques, privant les animaux
de nourriture. La couche d'ozone qui nous protège des rayons ultraviolets
pouvant être détruite par endroit sous l'effet des oxydes d'azote
propulsé dans la stratosphère. Au retour du beau temps, la Terre
serait alors atteinte par les ultraviolets qui diminueraient la productivité
des récoltes, endommageraient le plancton marin, supprimeraient le système
immunitaire des mammifères, brûleraient la peau et rendraient aveugle.