Pourquoi est-il - si difficile de construire une bombe à hydrogène
Cela fait plus de 60 ans que les Etats-Unis ont testé avec succès la première bombe à hydrogène. Depuis, quatre autres pays la Russie, la France, la Chine et le Royaume-Uni ont-été en mesure de faire un eux-mêmes. Cette semaine la Corée du Nord a affirmé avoir, mais vous pouvez ne pas tenir compte de la vantardise Kim Jong-un pour l'instant.
Quelques autres pays l'Inde, le Pakistan, l'Afrique du Sud, Israël, ainsi que la Corée du Nord ont le savoir-faire pour construire des formes plus simples d'armes nucléaires: bombes atomiques. Pourtant, aucune autre technologie dans le monde est resté hors des mains de tant de pays pour si longtemps. Pourquoi?
Donc, la raison la plus probable, Robert Downes, un expert en armes nucléaires au King College de Londres a dit Quartz, est qu'il est tout simplement trop dur. Commençons par les bases de la construction d'une arme nucléaire pour voir pourquoi.
Faites d'abord votre carburant
Les armes nucléaires font usage de la « force nucléaire forte, » qui détient chargés positivement des particules de protons ensemble dans le noyau d'un atome. Bien qu'il n'agit que sur des distances très petites, la force nucléaire forte est en effet forte d'environ cent billions de billions de billions (10 à la puissance 38e) fois plus forte que la gravité il permet de surmonter facilement la répulsion entre les charges positives. (À titre de comparaison, pensez combien il est difficile de réunir les pôles nord de deux aimants puissants.)
Il existe deux types d'armes nucléaires, et ils font usage de la force nucléaire forte soit par division des atomes très importants en dehors (de la fission nucléaire dans une bombe atomique) ou en pressant des atomes très petits ensemble (fusion nucléaire dans une bombe à hydrogène, bombe aka thermonucléaires ). Les deux processus libèrent de grandes quantités d'énergie. Notre soleil et la plupart des étoiles ne sont que des réacteurs de fusion massives.
La première barrière à la construction d'une arme nucléaire est de trouver du combustible nucléaire. Très peu de types d'atomes sont à la fois la bonne taille et assez abondante pour fabriquer une arme nucléaire. Il est soit de l'uranium ou du plutonium pour les bombes de fission, ou un mélange de deutérium et de tritium (deux d'entre eux rares formes de l'hydrogène) pour la fusion nucléaire.
Pour recueillir l'uranium de qualité militaire est pas facile. Vous avez besoin d'un concentré ( « enrichi ») morceau de la forme moins stable, l'uranium 235, qui ne représente qu'environ 1% de l'uranium naturel. (L'autre 99%, l'uranium 238, ne fonctionne pas pour une bombe atomique parce qu'il ne se fend pas en dehors assez facilement). La séparation de ces deux formes ou isotopes, qui sont identiques dans presque tous les sens, mais diffèrent légèrement en poids est difficile et prend beaucoup d'énergie. L'usine que l'uranium enrichi pour la première bombe atomique couvrait plus de 40 acres (16 ha) de terres, avec 100 miles (161 km) de la tuyauterie et des milliers d'appareils de chauffage et des compresseurs pour transformer l'uranium métallique en un gaz de sorte que les isotopes pourraient être séparé.
Le problème avec le tritium d'un isotope de l'hydrogène est encore plus grande. Il n'y a presque pas d'origine naturelle du tritium, il doit être synthétisé. Cela se fait dans des réacteurs spécialement conçus, qui ne sont pas faciles à construire et générer de petites quantités de tritium à la fois.
Ensuite, créez un mini-soleil
Avec suffisamment de carburant, vous pouvez faire une bombe nucléaire rudimentaire. Ce que vous avez besoin est de créer des conditions qui peuvent déclencher une réaction nucléaire en chaîne.
Dans une arme de fission, quand un atome d'uranium-235, par exemple, se divise à part, il libère deux neutrons. Si chaque neutron frappe un autre atome d'uranium-235, les trop se partageront, chaque libérant deux autres neutrons, et ainsi de suite. Cela ne se produit que s'il y a assez d'uranium-235 dans un seul endroit de la masse critique pour chaque neutron d'avoir une grande chance de frapper un autre atome.
Le mécanisme de base d'une bombe atomique. (L'ingénieur Guy)
Une fois que vous avez fait assez d'uranium-235, cependant, la création d'une masse critique est relativement facile. Vous commencez avec deux petits morceaux d'uranium et, quand il est temps de mettre la bombe au large, bang-les ensemble à grande vitesse.
armes de fusion sont plus complexes. La fusion nucléaire nécessite des conditions qui existent à l'intérieur du soleil: température extrêmement élevée et la pression, des millions de fois de ce que nous avons sur la Terre. Et le combustible nucléaire doit être maintenue dans ces conditions assez longtemps pour démarrer la fusion.
Bien que les détails techniques restent secrets, une façon de créer ces conditions comme le Soleil est d'abord une explosion de la fission nucléaire. En d'autres termes, vous devez faire une bombe atomique qui déclenche alors une bombe à hydrogène. Mais le gain peut être des milliers de fois plus destructeur qu'une bombe atomique.
La plus grosse bombe à hydrogène jamais testé, Tsar Bomba (1961), était plus de 3000 fois plus grande que la bombe atomique qui a été utilisé à Hiroshima. Quand il a été testé dans une partie reculée de la Russie, il était prévu que tout le monde à 100 km de l'explosion aurait subi des brûlures au troisième degré du rayonnement libéré. Après le test, on a observé que l'onde de choc a brisé les vitres loin 900 km. Autrement dit, il faudrait, si l'explosion avait eu lieu à Berlin fenêtres brisées à Londres.
Frapper la cible
Donc, aujourd'hui, si les armes nucléaires pour atteindre l'objectif prévu, ils doivent être assez petit pour être mis sur un missile. Cela rend plus difficile la conception de nouvelles armes nucléaires.
L'Inde prétend avoir testé un dispositif thermonucléaire, mais les demandes restent contestés. Selon Bhupendra Jasani, physicien nucléaire au King College de Londres, au lieu de travailler sur les bombes à hydrogène, des pays comme l'Inde et le Pakistan travaillent probablement « boosté » bombes atomiques.
Une arme boosté est celui qui emballe plus de punch en utilisant une proportion plus élevée de son propre combustible nucléaire; bien que la bombe d'Hiroshima a causé tant de destruction, il a utilisé seulement 1,4% de l'uranium mis en elle. Une façon de le faire est de mettre un peu de combustible de fusion au cœur d'une bombe atomique. Ce mélange de deutérium et de tritium est comprimé pour créer une réaction de fusion. Cela produit plus de neutrons, qui améliorent alors la réaction en chaîne du combustible de fission. En d'autres termes, vous utilisez une bombe atomique pour déclencher une petite bombe à hydrogène qui, à son tour cliquets la bombe atomique.
Jasani pense donc que « la bombe à hydrogène » revendiqué par la Corée du Nord était vraiment une tentative de tester une bombe atomique boosté. Les lectures sismographe suggèrent que la bombe Corée du Nord a testé était dans la gamme de ce que les bombes atomiques peuvent donner. plutôt que ce que les bombes à hydrogène produisent habituellement.
Alors, comment expliquer la demande de Kim Jong-un qu'il était une bombe à hydrogène? Vous pouvez trouver un indice dans la prose du communiqué de presse accrocheur Corée du Nord a publié après l'essai nucléaire.
L'accès de la RPDC à la bombe H de la justice, debout contre les Etats-Unis le chef d'agression à regarder pour avoir une chance d'attaque avec d'énormes armes nucléaires de divers types, est le droit légitime d'un Etat souverain pour l'auto-défense et une très juste étape personne ne peut calomnier.