Les essais d'armes nucléaires étaient autrefois monnaie courante, mais la plupart des pays n'en ont pas fait depuis des décennies, après l'adoption du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires en 1996. Aujourd'hui, ce moratoire pourrait toucher à sa fin. Des responsables politiques, dont le président américain Donald Trump, ont appelé à la reprise des tests.
Le Traité d’interdiction complète des essais nucléaires a été signé mais n’a pas été ratifié par les États-Unis et quelques autres résistants, ce qui signifie que le traité n’est pas entré en vigueur. Jusqu’à présent, la plupart des pays ont néanmoins respecté ses dispositions. Le dernier essai nucléaire a été réalisé en 2017 par la Corée du Nord, le seul pays à avoir testé une arme au cours de ce siècle.
Les scientifiques américains certifient actuellement les capacités des armes nucléaires à l’aide de diverses expériences et simulations informatiques. Dans le cadre d’un programme appelé Stockpile Stewardship, ces études prouvent que les armes fonctionnent – aucune explosion nucléaire n’est nécessaire.
Regardez la vidéo pour en savoir plus sur la manière dont les armes nucléaires sont comprises scientifiquement et sur ce que pourrait impliquer une reprise des essais.
Les armes nucléaires, expliquées
Transcription
Les États-Unis n’ont pas testé d’arme nucléaire depuis 1992, mais cette ère de retenue est peut-être sur le point de prendre fin. Le président Donald Trump a déclaré qu’il souhaitait que les États-Unis reprennent leurs essais nucléaires, et le pays dispose d’un arsenal nucléaire vieillissant et d’un vaste effort de modernisation actuellement en cours. La pression pour tester est plus élevée qu’elle ne l’a été depuis des décennies.
Les armes nucléaires sont peut-être la chose la plus importante à laquelle vous pensez le moins. Ils restent largement hors de vue et hors de l’esprit dans la vie quotidienne. Mais si une guerre nucléaire majeure éclatait, ces armes pourraient provoquer des destructions sans précédent. Une telle guerre pourrait tuer directement des centaines de millions de personnes et perturber le climat de la Terre, provoquant une famine généralisée et des milliards de morts supplémentaires.
À l’heure actuelle, les États-Unis et la Russie possèdent chacun plus de 5 000 armes nucléaires. Une poignée d’autres pays possèdent des dizaines, voire des centaines d’armes. Dans mon rapport pour Actualités scientifiquesj'ai exploré l'histoire des essais nucléaires, la science de la manière dont ces armes sont étudiées en l'absence de tests et ce qui rend la physique sous-jacente aux explosions nucléaires si complexe.
Et comment un retour aux tests pourrait avoir de graves conséquences à l’échelle mondiale.
Entre 1945 et les années 1990, les pays du monde entier ont procédé à plus de 2 000 essais nucléaires. Mais au milieu des années 90, les essais nucléaires avaient pratiquement cessé, ouvrant la voie à un tabou sur les tests. Le seul pays à avoir testé une arme nucléaire au cours de ce siècle est la Corée du Nord. Les politiques en matière d’armes nucléaires sont fondées sur la dissuasion. L’idée est la suivante : si votre ennemi sait que vous possédez des armes nucléaires et sait qu’elles fonctionnent, il sera dissuadé de vous attaquer par crainte de représailles dévastatrices.
Mais si les États-Unis ou un autre pays brisaient le tabou des tests, d’autres suivraient probablement. En bref, les tests effectués par un seul pays pourraient déclencher un effet domino.
Les armes nucléaires reposent sur deux principaux types de réactions nucléaires : la fission et la fusion. La fission est la division de gros noyaux atomiques. La fusion, c'est la fusion de deux petits noyaux atomiques en un seul. Les explosions nucléaires commencent par une fission. Chaque fission déclenche d’autres fissions dans une réaction en chaîne auto-entretenue. Dans les armes modernes, cette fission contribue à déclencher des réactions de fusion, amplifiant considérablement l’énergie libérée. À l’ère des tests, les scientifiques faisaient exploser une arme pour s’assurer que les réactions de fission et de fusion se déroulaient comme prévu.
Lorsque les tests ont été progressivement abandonnés, les scientifiques ont dû développer d'autres méthodes pour certifier les capacités des armes.
Les États-Unis disposent désormais d’un vaste programme appelé Stockpile Stewardship, qui combine des expériences sophistiquées et des simulations informatiques pour déterminer si les armes fonctionneront en cas de besoin. Certaines des expériences les plus secrètes se déroulent en profondeur sur le site de sécurité nationale du Nevada, le même site où étaient autrefois effectués des essais explosifs d'armes nucléaires.
Ces expériences sont différentes des tests explosifs du passé. Ils sont sous-critiques, ce qui signifie qu’ils ne produisent pas de réaction en chaîne auto-entretenue ni ne déclenchent d’explosion nucléaire. Dans une expérience sous-critique, les scientifiques étudient le matériau au cœur de ces armes : le plutonium. Aux États-Unis, chaque arme nucléaire possède une fosse, une sphère creuse de plutonium. Lorsqu’une arme explose, les explosifs implosent suffisamment la fosse pour qu’elle devienne critique, ce qui signifie qu’elle peut accueillir une réaction en chaîne de fission autonome.
Dans une expérience sous-critique, les scientifiques font également exploser du plutonium avec des explosifs, mais pas suffisamment pour franchir ce seuil de criticité. Ils étudient ensuite ce qui se passe à l’intérieur du plutonium à l’aide de l’imagerie aux rayons X et d’autres diagnostics. L’une des plus grandes préoccupations sur lesquelles les scientifiques étudient dans le cadre de ces expériences est la manière dont les armes vieillissent. Le stock américain est constitué d’armes vieilles de plusieurs décennies. Les scientifiques doivent savoir s’ils fonctionneront comme prévu ou si le vieillissement du plutonium et d’autres composants pourrait entraîner leur défaillance.
Au début des armes nucléaires, les essais étaient effectués en surface, à l’air libre. Cela a propagé des retombées radioactives, contaminant les terres et potentiellement rendant malade et déplaçant les populations voisines.
Pour éviter de tels effets néfastes, les tests ont été effectués sous terre. Lors des essais souterrains, les retombées étaient en grande partie contenues dans une cavité formée par l'explosion profondément sous la surface, mais des accidents occasionnels pouvaient encore nuire aux personnes ou à l'environnement.
Les essais nucléaires en surface ou sous terre ont désormais largement cessé. Les expériences sous-critiques ne produisent pas d'explosion nucléaire, il n'y a donc pas de cavité contaminée ni de risque de rejet majeur de rayonnement.
De nombreux scientifiques affirment que les expériences sous-critiques nous ont permis de mieux comprendre les armes nucléaires qu’à l’époque des essais, rendant ainsi inutiles les essais à grande échelle. D'autres estiment que même si les tests pourraient améliorer notre connaissance du fonctionnement interne de ces armes, les risques dépassent de loin les avantages. Un retour aux essais nucléaires pourrait déclencher une nouvelle course aux armements et encourager les pays dépourvus d’armes à développer leurs propres arsenaux. Et cela, disent ces scientifiques, pourrait rapprocher le monde de la catastrophe nucléaire.