En 1945, l’Amérique a créé l’arme la plus puissante que le monde ait jamais connue
Le mot « atome » signifie « indivisible », mais en 1938, des scientifiques allemands ont réalisé l’impensable. Ils ont fractionné un atome en plusieurs morceaux, déclenchant ainsi une période de recherche intensive qui allait changer le monde à jamais.
La fission de l’atome, ou fission nucléaire a été, réalisée en propulsant des neutrons sur de l’uranium. Lorsque les particules percutaient les atomes, leurs noyaux se brisaient, créant des éléments plus légers et libérant davantage de neutrons au cours du processus.
Si ces neutrons pouvaient être exploités, ils pourraient être utilisés pour diviser encore plus d’atomes d’uranium, déclenchant une réaction en chaîne qui pourrait devenir suffisamment puissante pour être utilisée comme une arme.
À l’aube de la Seconde Guerre mondiale, les physiciens craignaient que les nazis ne le fassent. Plusieurs scientifiques avaient fui le fascisme en Europe et étaient arrivés sur les côtes américaines, parmi lesquels Leo Szilard, Albert Einstein et Enrico Fermi.
Szilard voulait avertir le président américain de cette nouvelle découverte, mais il n’était qu’un chercheur débutant et avait besoin d’un scientifique plus expérimenté pour le soutenir. Il a donc demandé à son collègue Edward Teller de l’emmener voir Einstein, qui a ensuite alerté le président Theodore Roosevelt.
Roosevelt a créé un comité consultatif sur l’uranium, mais il a été accaparé par la guerre et ce n’est qu’en 1941 qu’il s’est vraiment inquiété et a pris conscience de la situation. C’est cette année-là que le Japon a attaqué le port de Pearl Harbor, tuant plus de 2 000 soldats américains dans une embuscade aérienne brutale.
Le lieutenant général, Leslie R. Groves, prend le contrôle de la recherche atomique qui s’appelle le projet Manhattan, dont le siège se trouve à New York. Son équipe reçoit 6 000 dollars pour étudier la guerre atomique et l’éminent physicien Enrico Fermi commence à travailler sur la première phase. Personne ne pensait qu’ils réussiraient.
Le saviez-vous ? Plus de 20 lauréats du prix Nobel ont participé au projet Manhattan, dont Niels Bohr.
Fermi s’était enfui d’Italie lorsqu’il s’était rendu en Suède pour recevoir son prix Nobel ; plutôt que de rentrer chez lui, il s’est réfugié aux États-Unis avec sa femme. Au début du projet Manhattan, il a concentré ses efforts sur le fonctionnement d’une réaction nucléaire en chaîne et, avec l’aide de Szilard, il a construit le premier réacteur nucléaire au monde dans un court de squash situé sous le stade de l’université de Chicago.
Pour entretenir une réaction nucléaire en chaîne, il fallait ralentir les neutrons afin qu’ils puissent entrer en collision avec d’autres noyaux d’uranium et les casser. Ils y sont parvenus en encastrant des sphères d’uranium dans des couches successives de graphite. Finalement, en 1942, ils ont réussi à déclencher une réaction en chaîne et le gouvernement américain a commencé à injecter de l’argent dans la recherche.
L’armée a acheté un terrain dans le désert à Los Alamos, au Nouveau-Mexique, sous prétexte qu’elle avait besoin d’un nouveau champ de manœuvres. La nouvelle installation a été confiée au professeur de physique Robert Oppenheimer, et l’équipe a commencé à calculer la quantité de combustible nécessaire à la fabrication de la bombe.
Le minerai d’uranium contient différents isotopes de l’élément radioactif ; les atomes de ces variantes ont des nombres différents de neutrons. La majorité de l’uranium se présente sous la forme d’uranium 238, mais pour construire une bombe, les scientifiques avaient besoin d’uranium 235, et il fallait donc trouver un moyen de les dissocier.
Les calculs relatifs à la quantité de combustible nécessaire n’étaient guère plus que des estimations, mais lorsque Oppenheimer et son équipe ont demandé 200 kilogrammes d’uranium (dix fois plus que ce qu’ils ont finalement utilisé), le président Roosevelt a approuvé l’octroi d’un financement supplémentaire de 500 millions de dollars.
Les premiers dispositifs de séparation pour créer du combustible d’uranium ont été conçus par Ernest Lawrence à Berkeley, en Californie. Connues sous le nom de calutrons, ces machines sont des spectromètres de masse à échelle réduite, qui envoient des atomes devant un aimant.
L’uranium 235 est un peu plus léger que l’uranium 238, et plus un atome est léger, plus l’aimant dévie sa trajectoire, ce qui permet de séparer proprement les deux atomes.
Le processus était extrêmement lent : chaque structure de calutron ne pouvait traiter que dix grammes d’uranium 235 par jour. Les scientifiques ont donc construit une installation spécialisée, l’usine d’enrichissement de l’uranium Y-12, à Oak Ridge, dans le Tennessee, qui en contenait plus de 1 150.
Les scientifiques n’ont pas eu le temps de tester la technologie à petite échelle et, lors de la première mise en service de l’usine Y-12, ses aimants auraient arraché les clous des murs.
Cependant, une fois opérationnelle, l’usine a recruté 75 000 travailleurs et, à la fin de la guerre, Oak Ridge était la cinquième plus grande ville du Tennessee.
Les calutrons ne suffisant pas à produire suffisamment d’uranium pour fabriquer une bombe, les scientifiques du projet Manhattan ont eu recours à une deuxième méthode d’enrichissement pour produire encore plus de combustible.
La diffusion gazeuse, mise au point au Royaume-Uni dans les années 1940, consiste à combiner l’uranium et le fluor pour obtenir de l’hexafluorure d’uranium. Ce gaz est ensuite passé à travers un filtre parsemé de trous microscopiques, à peine assez grands pour laisser passer les molécules.
Les molécules contenant l’isotope 235 de l’uranium, plus petit, passaient en moyenne un peu plus vite, ce qui permettait de les collecter. 300 000 mètres carrés de ce filtre ont été construits à l’usine K25 dans le Tennessee en 1943.
À son apogée, la production de combustible nucléaire pour le programme consommait un dixième de l’énergie produite aux États-Unis.
En l’espace de deux ans, le projet de Manhattan s’est développé pour devenir l’une des plus grandes entreprises scientifiques jamais conçues, couvrant plusieurs villes et employant des dizaines de milliers de personnes issues des secteurs militaire, scientifique et gouvernemental.
Mais les scientifiques ne savaient toujours pas si leurs bombes fonctionneraient.
Créer suffisamment d’uranium pour ne serait-ce qu’une seule bombe s’avérait déjà un défi, de sorte qu’il ne restait plus assez de combustible après un essai, mais en 1941, le plutonium a été découvert.
Cet élément radioactif fabriqué par l’homme pouvait être produit en irradiant de l’uranium dans des réacteurs nucléaires, et il pouvait potentiellement alimenter une deuxième bombe.
Des scientifiques de Chicago ont conçu des réacteurs pour produire du plutonium, et des ingénieurs ont été chargés de construire une nouvelle usine dans le désert, à Hanford, dans l’État de Washington.
Pour la bombe à l’uranium – plus tard baptisée « Little Boy » -, les scientifiques s’inspirent d’un canon, en tirant un morceau d’uranium sur un autre pour déclencher la réaction en chaîne, mais pour la bombe au plutonium, ils conçoivent une enveloppe extérieure d’explosifs qui exploserait autour d’un noyau de plutonium. Les ondes de choc poussent les atomes de plutonium les uns contre les autres, ce qui déclenche la réaction en chaîne.
Le 12 avril 1945, le président Roosevelt est décédé et, un mois plus tard, les forces nazies se sont rendues, mais le Japon a refusé de mettre fin à la guerre et le projet américain de développement de bombes atomiques s’est poursuivi.
Le président Truman a pris la décision de larguer les bombes en juin de cette année-là et, en juillet, ils ont effectué le premier essai sur le sol américain, faisant exploser une réplique de la bombe au plutonium appelée « Fat Man » et libérant une explosion équivalente à 20 000 tonnes de TNT.
Cette explosion, qui se situe juste à la limite supérieure de leurs estimations, a transformé le sable du désert en verre.
Le 6 août 1945, le pilote Paul Tibbets est monté à bord de l’Enola Gay, qui porte le nom de sa mère, et a survolé Hiroshima avec « Little Boy ». Il avait fallu 120 000 personnes et plus de 52 milliards de dollars pour mettre au point les bombes atomiques et, en quelques instants, la ville était rasée et des personnes étaient tuées par l’explosion ou par les conséquences des radiations qui s’ensuivirent. Deux jours plus tard, la bombe « Fat Man » a explosé au-dessus de Nagasaki, tuant encore 75 000 personnes.
Le Japon s’est rendu le 15 août 1945. Oppenheimer, qui dirigeait le projet Manhattan, a déclaré : « Nous savions que le monde ne serait plus le même. Quelques personnes ont ri, quelques personnes ont pleuré, la plupart sont restées silencieuses. Je me suis souvenu d’un passage des écritures hindoues, la Bhagavad-Gita. Vishnu essaie de persuader le prince qu’il doit faire son devoir et, pour l’impressionner, il prend sa forme multibras et dit : « Maintenant, je suis devenu le destructeur des mondes ». Je suppose que nous avons tous pensé cela, d’une manière ou d’une autre. »
Le saviez-vous ? Le minerai d’uranium doit être lourdement traité pour en extraire le bon isotope nécessaire à la fabrication d’une bombe.
Les cerveaux de la bombe
Leo Szilard
Physicien d’origine hongroise, Szilard était un ami proche d’Einstein et le catalyseur du projet Manhattan. Il a finalement pris la tête d’une pétition contre l’utilisation de la bombe atomique.
Robert Oppenheimer
Physicien théoricien et chef de l’équipe de 3 000 scientifiques à Los Alamos, Oppenheimer s’est ensuite opposé au développement de la bombe à hydrogène.
Enrico Fermi
Lauréat du prix Nobel en 1938 pour ses travaux sur la radioactivité, le physicien italien Fermi est à l’origine du projet Manhattan. Il a construit le tout premier réacteur nucléaire.
Otto Hahn
Chimiste allemand, Hahn a découvert la fission nucléaire et a reçu un prix Nobel. Il n’a pas participé au projet Manhattan, mais sa découverte a été à l’origine de la bombe.
Edward Teller
Américain d’origine hongroise, Teller a dirigé une équipe de la division de physique théorique de Los Alamos. Fervent partisan des armes nucléaires, il est connu comme « le père de la bombe à hydrogène ».
Hans Bethe
Lauréat du prix Nobel, Bethe était chef de la division de physique théorique à Los Alamos. Il a travaillé avec Teller pour développer la bombe à hydrogène, mais a ensuite fait campagne pour le désarmement nucléaire.
Seth Neddermeyer
Neddermeyer était un physicien américain et le maître d’œuvre de la conception de l’implosion de la bombe atomique « Fat Man » qui a été larguée sur la ville japonaise de Nagasaki.
James Chadwick
James Chadwick était un physicien anglais lauréat du prix Nobel qui a découvert les neutrons. Il a dirigé la collaboration de la mission britannique avec le projet Manhattan.
La première bombe atomique
Le 16 juillet 1945, le monde a changé à jamais. Lors de l’essai appelé Trinity, une bombe de 20 kilotonnes, connue sous le nom de « Gadget », a explosé dans le désert de la Jornada del Muerto, au Nouveau-Mexique, projetant un vaste champignon atomique dans l’air et transformant le sol en verre.
La bombe « Gadget » était conçue sur le même modèle que le « Fat Man », la bombe qui exploserait plus tard au-dessus de la ville de Nagasaki.
Elle contenait du plutonium enrobé d’explosifs, conçu pour se comprimer lorsqu’il était déclenché, donnant ainsi le coup d’envoi d’une réaction nucléaire en chaîne.
Personne ne savait ce qui se passerait lors de l’explosion d’une bombe atomique, et des soldats ont donc été placés dans les villes environnantes pour aider à l’évacuation en cas de problème.
Mais l’essai a été un succès et, moins d’un mois plus tard, les bombes atomiques ont été larguées pour de bon sur le Japon.
Inquiétudes des scientifiques
Le physicien et inventeur Leo Szilard a été le catalyseur du lancement du projet Manhattan, mais en 1945, lui et de nombreux autres scientifiques se sont sérieusement inquiétés des bombes qu’ils avaient contribué à créer. Szilard a rédigé une pétition à l’intention du président, dans laquelle il déclarait : « Les bombes atomiques sont avant tout un moyen d’annihilation impitoyable des villes… ».
La pétition a été signée par 70 scientifiques travaillant sur le projet de Manhattan, mais en avril 1945, le président Roosevelt est décédé. Szilard ne savait pas comment transmettre le message au nouveau président, et Truman ne l’a jamais vu avant que les bombes ne soient larguées.
Après le projet Manhattan
Après la fin de la Deuxième Guerre mondiale, l’Amérique a continué à procéder à des essais atomiques.
Le monde n’avait jamais vu auparavant une arme capable d’une destruction aussi rapide et complète, et à l’aube de l’ère atomique, plusieurs pays se sont lancés dans la course aux armements nucléaires, stockant leurs propres armes pour dissuader les attaques d’autres États nucléaires.
L’Union soviétique, utilisant des informations divulguées par l’espion Klaus Fuchs, a testé sa bombe atomique pour la première fois au Kazakhstan en 1949.
Le Royaume-Uni a fait exploser sa bombe « Hurricane » en 1952, la France l’a rejoint avec sa bombe « Gerboise Bleue » en 1960 et la Chine a effectué son premier essai en 1964.
L’Amérique s’est également empressée de développer la bombe à hydrogène, qu’elle a fait exploser en 1952 dans l’océan Pacifique, vaporisant complètement l’île d’Elugelab.
Grâce aux informations fournies par Fuchs, les Soviétiques mettent au point leur propre bombe, qui explose en 1961 avec une puissance de 58 mégatonnes.
En 1968, les États-Unis, l’URSS et le Royaume-Uni ont signé un traité de non-prolifération visant à limiter la prolifération des armes nucléaires. Ils ont également encouragé le partage de la technologie nucléaire pacifique à travers le monde, en aidant les nouveaux développements bénéfiques, tels que l’énergie nucléaire et la médecine nucléaire à bénéficier au plus grand nombre possible de personnes.
