La masse critique:

 

Pour comprendre le fonctionnement de la bombe atomique, il faut d’abord comprendre le principe de la masse critique:

La masse critique d’un matériau fissile est la quantité de ce matériau nécessaire pour qu’il entraine une réaction en chaîne. La masse critique d’un matériau dépends de différentes propriétés physiques: sa densité, sa taille, sa forme, sa pureté et la composition isotopique du matériau.

La masse critique de l’uranium 235 est 48Kg

La masse critique du plutonium 239 est 10Kg

Il est est important de prendre note des masses critiques de U 235 et du Pu 239 car ils sont les isotopes de l’uranium et du plutonium qui ont été utilisés dans les deux premières bombes atomique (Fat Man et Little Boy).

Il est important d’atteindre la masse critique dans une bombe nucléaire afin de déclencher la réaction en chaîne qui va créer l’explosion de la bombe.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cependant il est aussi important de ne pas atteindre la masse critique avant le moment désiré afin d’éviter l’explosion prématuré de la bombe. C’est pour cela qu’il existe des mécanismes de protection. Dans la bombe à insertion, on a deux bouts d’uranium séparés. La masse critique est atteinte que lorsque on rassemble ces deux bouts d’uranium.

 

L’assemblage par insertion:

 

La technique de l’assemblage par insertion consiste à projeter un bloc de matière fissile contre un autre bloc consitué de la même matière. La technique la plus efficace pour accomplir cela consiste a projeter un bloc cylindrique à l’intérieur d’un bloc creux. La projection d’un bloc contre l’autre permet d’atteindre la masse critique de la matière des blocs.

Il est important que le bloc de matière fissile atteigne sa cible le plus rapidement possible afin d’obtenir l’explosion la plus puissante possible. C’est pour cela qu’il faut utiliser des explosifs très puissants afin de projecter le bloc le plus rapidement possible.

Cette technique est utilisee dans la bombe Little Boy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’assemblage par implosion:

 

La technique de l’assemblage par implosion consiste à rassembler de la matière fissile qui est disposée en boule creuse. Comprimer la matière fissile permet d’atteindre une configuration supercritique pour déclancher la réaction en chaine qui va produire l’explosion.

Afin de réaliser la compression de la matière fissile, le contour de la bombe est rempli d’explosifs. Plusieurs détonateurs sont repartis autour de la bombe. Cependant, les explosions produisent des ondes de chocs sphériques. Or il faut que les ondes de chocs se réunissent sur la boule de matière fissile de façon uniforme. Afin d’accomplir cela, on utilise des explosifs à travers lesquelles les ondes de chocs se déplacent à différentes vitesses. Cela permet de déformer les ondes de chocs pour qu’elles atteignent la matière fissile de manière uniforme.

L’assemblage par implosion permet d’atteindre la masse critique plus rapidement que l’assemblage par insertion. De plus, cet assemblage permet d’utiliser le plutonium 239 comme matière fissile. Finalement, cet assemblage est plus sûr puisque le déclenchement de l’explosion prend place grâce au déclenchement de détonateurs plutôt que la projection d’un bloc de matière fissile contre un autre.

Cette technique est utilisee dans la bombe Fat Man.