L'énergie nucléaire.

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C’est tout pour cette sous partie on se revoit de l’autre côté !

Un petit schéma pour la synthèse du long pavé :

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B/ De l’atome a la destruction

1)La bombe A

Le nucléaire militaire se résume jusqu’à aujourd’hui la bombe atomique, il en existe de deux types mais pour commencer nous allons parler des bombes A. Les bombes A se serve de la fission nucléaire, mais pas exactement comme dans la centrale nucléaire civile en effet le but recherché est de ne pas contrôler la réaction en chaine et de la laisser déployer toute son énergie. C’est une bombe A qui a explosé au-dessus de Hiroshima et Nagasaki en Aout 1945.Dans ce type de bombe on peut utiliser autre chose que de l’uranium, le plutonium et c’est plutôt pratique car le déchet radioactif produit par une centrale, c’est du plutonium, pas besoin d’aller en chercher à l’état naturelle car on estime que seulement 4 a 30kg de plutonium serait produit chaque année par le bombardement de rayons cosmique sur l’atmosphère terrestre

La bombe A est la première à avoir été créé.

[pic 11]La bombe A exploite la fission, un concept familier pour vous désormais, mais le problème des scientifiques a l’époque était de bombarder les noyaux d’uranium (ou plutonium) à l’intérieur d’une ogive et surtout avoir le bon timing pour pas que c’an n’explose trop tôt ou trop tard. Regarder cette bombe, au centre on voit la matière fissile. La compression de la matière fissile est réalisée à l'aide d'explosifs très puissants disposés tout autour. Mais la détonation de ces explosifs est déclenchée par un ensemble de détonateurs qui doivent être rigoureusement synchronisés. De plus, chaque explosion a tendance à créer une onde de choc sphérique, centrée sur le détonateur. Or on doit obtenir une onde de choc aboutissant simultanément à tous les points externes de la matière fissile, que l'on peut imaginer comme une boule creuse. Ces ondes de choc doivent se déformer pour passer de sphères centrées à l'extérieur à une sphère de centre commun. On aboutit à ce résultat en utilisant des explosifs dont l'onde de choc se déplace à des vitesses différentes, ce qui amène à sa déformation. L'usinage des formes de ces explosifs doit donc être fait avec précision.

La bombe A reste une bombe peu répandue, aujourd’hui les états possédant l’arme atomique ont principalement des bombes thermonucléaires qui reposent sur le principe de la fusion nucléaire, dont nous allons vous expliquer le principe de fonctionnement.

[pic 12][pic 13]Lorsqu’on parle de nucléaire militaire on pense directement à la bombe mais il existe aussi des missiles nucléaires, plus simple à transporter et pouvant être tirer de manière furtive des sous-marins, leur fonctionnement reste similaire a une bombe nucléaire. Ces missiles sont composés d'une ou plusieurs ogives nucléaires (également appelées têtes nucléaires) contenant la charge explosive. Celles-ci peuvent être des bombes atomiques ou des bombes à hydrogène. Les missiles nucléaires balistiques peuvent être à têtes multiples : une fois le missile arrivé en phase balistique dans l'espace, les différentes têtes sont orientées vers leurs trajectoires respectives et séparées avant de rentrer dans l'atmosphère. Elles iront frapper leur cible en effectuant leur descente sur leur inertie. A gauche le lancement d’un missile d’un sous-marin britannique et a droite le schéma d’un lancement de missile :

2)La bombe H

Très peu de temps après la bombe A quasiment dans le même temps la bombe H ou dite thermonucléaire arriva, et la bombe A à côté c’est un pétard. Le rapport de force est assez énorme, la plus puissante des bombes atomiques a libère lors de son explosion une énergie équivalente à l’explosion de 500Kt de TNT, alors que La Tsar Bomba, une bombe thermonucléaire ou bombe H, la plus puissante jamais testée a ibère l’équivalent de 50 000 KT de TNT donc 100 fois plus.

On va parler fusion nucléaire à présent, pour faire gros la fission c’est quand on casse des noyaux d’uranium et fusion c’est quand on les colle très fort, cela va dégager une forte quantité d’énergie, à cause de l’attraction entre les nucléons du noyau. Cette attraction est due à l’interaction forte, 1 des 4 interactions fondamentales.

Vous connaissez maintenant la différence entre la fusion et la fission, tant mieux parce que ça va être utile pour la suite du TPE.

Une bombe H c’est un mélange de Bombe atomique et fusion, en clair vous avez un étage où vous avez une bombe A normale au plutonium, et en dessous le deuxième étage est constitué des combustibles de fusion. D’ailleurs ces combustibles de fusion ce ne sont pas les même que pour la Bombe A.

Explication : Dans le cas de l’uranium qui sont des noyaux lourd et instable, la fission est privilégiée par rapport à la fusion mais lorsqu’on parle de noyaux légers comme le deutérium ou le lithium qui sont utilisé comme combustible de fusion, la fission n’est pas très efficace et l’on préfère la fusion.

Le deutérium ayant un avantage majeur, il est trouvable a l’état naturelle dans la mer Pour obtenir du deutérium, il suffit de distiller de l'eau, qu'il s'agisse d'eau douce ou d'eau de mer. Cette ressource est largement disponible et quasiment inépuisable. Un litre d'eau de mer contient 33 milligrammes de deutérium que l'on extrait de manière routinière à des fins scientifiques et industrielles.

Pour déclencher une réaction de fusion ou de fission, il faut atteindre la masse critique du combustible.

Pour faire exploser la bombe on déclenche la bombe atomique du 1er étage, le fort dégagement de chaleur quelle va entrainer, déclenchera le processus de fusion nucléaire de l’étage du dessous.

Cette bombe est la plus répandue car beaucoup plus puissante et sans utiliser plus de matière fissile. La bombe H est modulable on peut rajouter des étages a son envie mais elle devient vite une bombe peu transportable étant donné sa taille, le 3 ème étage est 10 fois plus gros que les autres donc seulement 1 bombe de ce type a été testée la « Tsar bomba », elle disposait d’un étage supplémentaire dédiée à la fission.

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