Les conséquences des explosions nucléaires lors d'essais ou dans le cadre d'une guerre lugubre dépendent de divers facteurs. Il faut dire tout d'abord que les bombes nucléaires sont de deux types, celles qui dépendent de la fission, comme les bombes atomiques et celles qui dépendent de la fusion, comme les bombes à hydrogène. Les premiers libèrent leur énergie explosive en scindant les atomes en matériaux tels que l'uranium ou le plutonium convenablement enrichi, c'est-à-dire que l'isotope fissile est présent en une concentration bien supérieure à la concentration naturelle supérieure même à 90 el total et en quantité telle que l'assemblage final dépasse la masse critique, qui est de l'ordre de quelques kilogrammes et dépend de l'élément choisi, de son enrichissement et de la forme géométrique donnée au matériau explosif. En revanche, les bombes à hydrogène également connues sous le nom de bombes thermonucléaires dépendent de la fusion des atomes, comme cela se produit dans notre soleil, pour libérer des quantités d'énergie beaucoup plus vigoureuses que les bombes atomiques. La fusion nécessite des températures très élevées, c'est pourquoi les bombes atomiques sont généralement utilisées comme déclencheurs de bombes à hydrogène. Ainsi, toute bombe atomique est une bombe nucléaire, mais toute bombe nucléaire n'est pas une bombe atomique.
Essais nucléaires historiques
Il existe différents types d'essais nucléaires, en particulier, les essais atmosphériques, qui désignent les explosions se produisant dans l'atmosphère, avec des bombes lâchées par des avions ou tirées par des fusées et les essais souterrains, effectués jusqu'à des profondeurs de plus de 2 400 m ou dans des tunnels horizontaux sous les montagnes. Mais des bombes nucléaires ont également explosé sous l'eau, jusqu'à des profondeurs de 600 m. Les explosions nucléaires sous-marines près de la surface peuvent disperser de grandes quantités d'eau et de vapeur radioactives, contaminant les navires, les structures et les personnes à proximité. En revanche, dans les essais souterrains, l'explosion est entièrement contenue, de sorte qu'ils n'émettent que des retombées radioactives négligeables par rapport aux essais atmosphériques. Cependant, si les essais nucléaires souterrains s'échappent à la surface par exemple à la suite d'effondrements imprévus ils peuvent produire une contamination importante. Les fréquents essais de bombes atomiques et nucléaires effectués entre 1940 et 1960 et en particulier les quelque 520 explosions dans l'atmosphère des années 1950 aux années 1980 ont dispersé une quantité considérable de polluants radioactifs. Certaines de ces contaminations étaient locales, rendant les environs immédiats hautement radioactifs, tandis que certains polluants étaient transportés plus loin des retombées ; certains de ces polluants, cependant, étaient dispersés dans le monde entier.
L'augmentation du rayonnement de fond due à ces essais a atteint son point culminant en 1963, avec environ 0,15 mSv par an dans le monde, soit environ 7 % de la dose moyenne due au fond naturel. Le Traité d'interdiction complète des essais nucléaires de 1963 a interdit les essais nucléaires dans l'atmosphère en plus des essais sous-marins et spatiaux de sorte qu'en 2000, la dose mondiale cumulée due aux essais atomiques et nucléaires historiques avait diminué à seulement 0,005 mSv par an. Compte tenu de la sensibilisation et des préoccupations du public concernant les risques sanitaires possibles liés à l'exposition aux retombées radioactives des essais nucléaires, plusieurs études ont été menées pour évaluer l'ampleur du danger. Les études des plus prestigieuses institutions américaines sur le sujet affirment que les retombées nucléaires auraient pu causer environ 11 000 décès dans le monde, la plupart d'entre eux étant dus à un cancer de la thyroïde lié à l'exposition à l'iode 131.
Les conséquences d'une explosion nucléaire
La puissance des appareils nucléaires est très variable. La quantité d'énergie libérée par les bombes atomiques, par exemple, peut varier d'un peu moins de 1 kilotonne à 500 kilotonnes soit 500 000 tonnes de TNT. La puissance des bombes à hydrogène, au contraire, peut atteindre plus de 50 mégatonnes, comme celles de la bombe Tsar détonée par les Soviétiques, qui était un dispositif thermonucléaire à trois étages. La pollution radioactive qui se propage dans l'atmosphère terrestre à la suite d'une explosion nucléaire est appelée retombées. Il s'agit d'une poussière radioactive, généralement constituée de produits de fission mélangés à des atomes en suspension activés par l'exposition à des neutrons, ce qui en fait un type de contamination radioactive très dangereux. Une explosion dans l'air bien au-dessus du sol peut produire des retombées mondiales, tandis qu'une explosion au sol peut produire des retombées locales bien pires. Il existe en fait trois types différents de retombées nucléaires : locales, troposphériques et stratosphériques. Les retombées locales sont assez intenses, mais de courte durée. La chute troposphérique, en revanche, se dépose plus tard et couvre une plus grande surface, en fonction des conditions météorologiques. La chute stratosphérique finit par libérer des particules extrêmement fines dans la haute atmosphère, et peut se poursuivre pendant des années après une explosion et se propager dans le monde entier.
Une telle pollution était assez courante dans les deux décennies qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale, lorsque les États-Unis, l'Union soviétique et la Grande-Bretagne ont effectué des centaines de tests d'armes nucléaires dans l'atmosphère. La France et la Chine n'ont commencé à tester des armes nucléaires que dans les années 1960 et ont continué à faire des essais dans l'atmosphère même après que d'autres nations aient accepté de déplacer leurs essais sous terre, où les rejets radioactifs affectent le sol et les aquifères. La contamination de l'air à l'échelle mondiale. Les essais nucléaires historiques dans l'atmosphère ont provoqué une augmentation du carbone 14 dans les deux hémisphères, avec un pic en 1963. Les effets d'une explosion nucléaire dépendent principalement de la hauteur et de la puissance de la bombe. L'explosion d'une bombe nucléaire dans l'air devrait se produire à une altitude comprise entre 100 et 1 000 m environ, afin d'obtenir les effets maximums de l'explosion et de minimiser le rayonnement résiduel au sol. Une explosion aérienne minimise également les retombées en empêchant la boule de feu de toucher le sol, ce qui limite la quantité de débris vaporisés et soulevés dans le nuage radioactif. L'inquiétude internationale concernant les retombées radioactives des essais atmosphériques s'est accrue au milieu des années 1950 avec les puissantes bombes à hydrogène.
Les effets des retombées radioactives
Cependant, les deux exemples les plus connus illustrant l'effet de la contamination par retombées radioactives des explosions de bombes bien que de puissance relativement modeste par rapport aux bombes à hydrogène qui constituent les arsenaux stratégiques des grandes puissances mondiales sont les bombardements d'Hiroshima et de Nagasaki, au Japon, en 1945, avec une bombe atomique à peine de 15 kt, appelée Little Boy, qui a explosé à 580 m du sol et un Fat Man de 20 kt, qui a explosé à 470 m du sol. La population d'Hiroshima avant l'attentat était de 255 000 habitants, tandis que celle de Nagasaki était de 195 000 habitants. Immédiatement, le nombre total de victimes de brûlures, de blessures physiques et de radiations gamma s'est élevé à environ 100 000. Cinq ans après le bombardement, 225 000 personnes au total avaient perdu la vie dans les deux villes japonaises, principalement en raison de l'exposition à long terme aux radiations de l'explosion sous forme de retombées ultérieures.
Il semble presque certain, d'après les différents rapports, que le nombre total de morts le plus élevé est survenu immédiatement après les deux explosions. Les causes de la plupart des décès ne peuvent être que spéculées, et bien sûr de nombreuses personnes proches du centre de l'explosion ont subi des blessures mortelles dues à plus d'un des effets des bombes. Cependant, on estime que la cause principale des décès immédiats a été les brûlures dans environ 60 cas et les cas et les chutes de débris dans environ 30 cas et les cas. En général, les effets des retombées diffèrent de la mort rapide suite à de fortes doses de rayonnement qui pénètrent dans tout le corps. En fait, une partie de la population exposée à de faibles doses de rayonnements ionisants associées à la radioactivité des poussières une fois qu'elles tombent au sol peut avoir une vie essentiellement normale pendant une période variable jusqu'à ce que des effets retardés se développent. Plus la dose de rayonnement absorbée est élevée, plus le risque de les développer est élevé. Un seuil utile dans ce contexte est la dose de rayonnement ionisant qui tuerait la moitié de la population exposée. Il s'agit d'un paramètre commun utilisé pour comparer les effets de divers types de retombées ou de circonstances. Habituellement, ce paramètre est défini pour une durée spécifique et limité aux études de létalité aiguë. Les périodes couramment utilisées sont de 60 jours pour les humains et les grands animaux. En outre, elle suppose que les personnes ne reçoivent pas d'autres types de blessures ou de traitements médicaux.
Dans les années 1950, la DL50 des rayons gamma était estimée à 3,5 gray. La plupart des gens tombent malades après une exposition à 1 Gy ou plus. Il y a eu peu de cas documentés de survie au-dessus de 6 Gy. Si une personne est exposée de manière inégale, c'est-à-dire si une dose donnée est calculée en moyenne sur l'ensemble du corps, elle a moins de chances d'être mortelle. Les fœtus des femmes enceintes sont souvent plus vulnérables aux radiations et peuvent faire une fausse couche, surtout au cours du premier trimestre. Une heure après une explosion nucléaire au sol, les retombées radioactives dans la région du cratère sont d'environ 30 Gy/h, ce qui représente déjà une dose aiguë entraînant la mort en 5-6 jours. En comparaison, les doses civiles en temps de paix vont de 30 à 100 μGy/an. Pour les explosions d'une puissance allant jusqu'à 10 kt, la dose incapacitante aiguë reçue des radiations immédiates est ce qui produit le plus de victimes sur le champ de bataille. Aux distances où les doses sont plus faibles, les effets à long terme prédominent. Le rayonnement des retombées diminue relativement rapidement avec le temps. La plupart des zones deviennent suffisamment sûres pour le voyage et la décontamination après une période de trois à cinq semaines. En fait, la radioactivité décroît de manière exponentielle au fil du temps, de sorte que pour chaque augmentation d'un facteur sept au fil du temps, le rayonnement est réduit d'un facteur dix. Par exemple, après 7 heures, la dose moyenne est réduite de 10 fois, après 49 heures, de 100.