NUCLÉAIREApplications militaires

Dans une arme à fission, le combustible nucléaire se trouve, au repos, dans une configuration telle qu'il ne puisse réagir accidentellement. Ce combustible est accompagné d'un ensemble de dispositifs visant d'abord à assurer la sûreté de l'ensemble et à éliminer tous les risques au cours de manipulations, ensuite à commander le rapprochement des composants actifs, enfin à effectuer le rapprochement ou la mise en température de ces composants de telle façon qu'ils puissent réagir.

La fonction sûreté est assurée grâce à une architecture et des barrières de sécurité conçues pour éviter tout dégagement d'énergie nucléaire en cas d'accident. Dans cette configuration, on dit que l'explosif est désarmé. On lèvera ces barrières de sécurité lorsque l'arme sera sur le point d'être utilisée et après un certain nombre de tests, électriques par exemple, permettant de vérifier que l'arme est en état de fonctionnement normal.

La deuxième fonction est assurée par un dispositif électrique qui déclenche les opérations de rapprochement.

La dernière fonction doit être effectuée très rapidement. En effet, si on prolonge la durée de la concentration, un neutron indésirable peut apparaître dans l'arme, soit issu de la matière fissile (c'est fréquent dans le cas du plutonium), soit venant de l'extérieur (cas d'une arme défensive adverse). Ce neutron peut amorcer une réaction avant que la configuration optimale ne soit atteinte. Pour assurer cette rapidité, on fait appel à l'explosif chimique, qui, de plus, convenablement disposé, peut comprimer le matériau fissile. L'augmentation de densité ainsi obtenue permet de réduire la masse critique. En effet, on montre facilement que le produit de la masse critique M_c par le carré de la masse volumique ρ est constant : M_cρ² = C^te

Cette possibilité de compression est un moyen d'accroître considérablement la réactivité du système.

Lorsque toutes ces conditions sont réalisées, on a, dans le cas d'un système à fission, un ensemble très réactif où une réaction en chaîne peut se développer de façon exponentielle. Al [...]