Tes yeux se ferment.
Puis ils s'ouvrent lentement, et se retrouve dans l'espace, entouré d'innombrables étoiles rayonnantes.
D'une pensée, les étoiles s'approchent rapidement et son corps tombe vers l'une des planètes.
Sur la planète, il y a un océan ; sur l'océan, une île ; sur l'île, une forêt ; dans la forêt, une grande bibliothèque connectée. Bientôt, il entre dans la bibliothèque et s'assoit dans une salle violette alvéolée en son sein.
La salle est bordée de nombreuses étagères en acajou de plus de trois mètres de haut, remplies de livres. Une statue de tortue au long cou tire un lourd ouvrage des rayons et le dépose devant lui.
En tendant la main pour l'ouvrir, il découvre son contenu : la fabrication de bombes atomiques.
La fabrication des bombes atomiques, considérée à la fois comme difficile et facile.
À l'époque, lorsque la première bombe atomique a été fabriquée, le pays le plus puissant de la Terre a mobilisé toutes ses technologies disponibles, avec des dizaines de milliers de personnes à son service. Les meilleurs scientifiques du monde y ont participé, mettant plusieurs années à réussir.
Avant le succès, la bombe atomique était sans conteste la création la plus avancée au monde.
Cependant, une fois la bombe atomique réalisée, elle a commencé à descendre de son piédestal, la technologie de pointe devenant des bases théoriques dépassées, passant d'extrêmement difficile à facile, permettant à presque n'importe qui de la reproduire. Car pendant la création de la première bombe atomique, personne ne connaissait son potentiel de succès, investissant une énergie et des ressources immenses dans l'essai-erreur pour explorer si la voie était viable.
Une fois cette voie confirmée comme praticable, immédiatement tous les obstacles sur le chemin cessèrent d'être des barrières, au pire de petits cailloux sur la route, la technologie inaccessible se transformant en savoir-faire qu'un technicien ordinaire pouvait maîtriser, réduisant dramatiquement la difficulté de l'inimaginable au simplement faisable.
C'est la puissance de la science.
Les percées initiales étaient d'une difficulté infernale, mais une fois franchies, la voie devenait lisse. Des choses créées avec peine par les plus grands scientifiques pouvaient plus tard être reproduites par des étudiants en physique tirés au sort à l'université, en utilisant des connaissances complètement publiques, pourvu qu'on dispose des matières premières suffisantes.
Ce n'est pas une métaphore, mais un fait.
Les pays qui ont fabriqué les premières bombes atomiques sur Terre l'ont d'ailleurs testé, réalisant que la technologie de la bombe atomique ne pouvait être entièrement bloquée, le mieux qu'on puisse bloquer étant les matières premières.
C'est ainsi que fonctionne la science ; pas besoin de connaître les détails, seule la confirmation de la faisabilité suffit.
Ainsi, la fabrication de bombes atomiques est à la fois dure et facile, dure au départ, facile pour tout ce qui suit.
Selon le principe, la clé de la fabrication de la bombe atomique réside dans le problème de la masse critique.
Les bombes atomiques diffèrent des bombes conventionnelles, qui n'ont pas de problème de masse critique ; la quantité d'explosifs n'est pas limitée, on peut en mettre autant qu'on veut. Mais pas les bombes atomiques. Une fois que le matériau nucléaire dans une bombe atomique atteint la masse critique ou la dépasse, elle entre dans un état périlleux avec risque d'explosion nucléaire à tout moment.
Pour empêcher les armes nucléaires de s'autodétruire par accident ou de manière inattendue avant leur utilisation, les bombes atomiques, pendant le stockage, doivent garantir que le matériau nucléaire à l'intérieur est en deçà de la masse critique, c'est-à-dire dans un état de sous-masse critique.
Mais lors de l'utilisation effective, il faut garantir que le matériau nucléaire atteigne rapidement un état dépassant largement la masse critique, c'est-à-dire un état supercritique. Cela assure une prolifération en chaîne de neutrons libres lors de la fission, utilisant efficacement le matériau nucléaire pour libérer la force destructrice attendue.
Ce n'est que lorsqu'une bombe atomique résout le problème du « franchissement » de la masse critique qu'elle est considérée comme une bombe atomique qualifiée.
Pour résoudre ce problème, il est essentiel de comprendre que la masse critique dépend de la géométrie et de la densité physique du matériau nucléaire. Un matériau nucléaire supercritique, s'il est divisé, devient sous-critique, ou si son volume augmente et sa densité diminue, il devient aussi sous-critique.
La tâche spécifique d'une bombe atomique consiste à diviser le matériau nucléaire de la bombe en plusieurs morceaux, et lors de l'utilisation, à les comprimer via des mécanismes internes instantanément pour atteindre l'état supercritique, suivi de l'activation de réactions nucléaires en chaîne continues en fournissant une source de neutrons, provoquant ainsi une explosion nucléaire.
Le mot clé ici est « rapide ».
Il faut que ce soit rapide, extrêmement rapide.
Comme les explosions nucléaires se produisent rapidement, la détonation doit être rapide ; sinon, elle pourrait ne pas achever la détonation avant que l'explosion ne fasse prématurément éclater l'enveloppe, gâchant le précieux matériau nucléaire restant.
Généralement, la détonation doit s'achever en un dix-millième de seconde ; la compression de différents matériaux nucléaires doit encore réduire l'écart temporel à un millionième de seconde pour éviter des écarts significatifs dans l'explosion de la bombe atomique.
Si cela peut être réalisé, alors la bombe atomique accomplira sa mission en trois trépidations, libérant un nuage champignon destructeur.
« Trépidation » est un terme forgé lors de la fabrication de la première bombe atomique, une seule trépidation ne dure qu'un cent-millième de seconde, pendant laquelle la lumière parcourt à peine trois mètres.
Trois trépidations, la lumière parcourt neuf mètres dans le vide, marquant l'ensemble du processus du début à la fin d'une bombe atomique.
C'est aussi bref.
Si bref à l'extrême, c'est pourquoi sa puissance est terriblement extrême.
...
La fabrication d'un dispositif de bombe atomique qualifié implique des domaines comme la physique de la détonation, la mécanique des fluides, la dynamique des ondes de choc, la physique de la matière condensée à haute température et haute pression.
Typiquement, de tels dispositifs comprennent cinq parties : un système de contrôle de détonation, des explosifs à haute énergie, une couche de réflexion, des composants nucléaires contenant le matériau nucléaire, et une source de neutrons.
Le système de contrôle de détonation gère la détonation de la couche d'explosifs à haute énergie, puis utilise la force d'impact du souffle pour pousser et comprimer la couche de réflexion et les composants nucléaires, amenant le matériau nucléaire à l'état supercritique. La source de neutrons fournit les neutrons d' « amorçage », déclenchant les réactions nucléaires en chaîne continues, réussissant ainsi à initier une explosion nucléaire.
Conventionnellement, les dispositifs internes se divisent en deux catégories : type canon et type implosion.
Le dispositif type canon est plus simple, ne nécessitant généralement que deux morceaux de matériau nucléaire sous-critique.
L'ensemble du dispositif ressemble à un cylindre ou un tube en fer. Au centre du tube se trouve la source de neutrons, et aux deux extrémités du tube, des matériaux nucléaires hémisphériques sont placés — face plate vers l'intérieur, face sphérique vers l'extérieur.
La surface sphérique externe du matériau nucléaire hémisphérique est recouverte d'une couche de réflexion pour réfléchir les neutrons et augmenter l'efficacité des réactions nucléaires en chaîne continues, avec des explosifs à haute vitesse, un agent de transfert de détonation, des détonateurs et des amorces installés séquentiellement à l'extérieur de la couche de réflexion.
Une fois activé, sous la puissance de l'explosif, les deux matériaux nucléaires hémisphériques se déplacent vers le centre, entrent en collision instantanément et se compressent en une forme oblate atteignant le supercritique. Ensuite, la source de neutrons libère d'abondants neutrons, induisant des réactions nucléaires en chaîne continues, déclenchant une explosion nucléaire.
L'avantage de ce dispositif est sa moindre complexité technique et sa facilité de fabrication ; son inconvénient est une moindre utilisation du matériau nucléaire. En atteignant le supercritique, le matériau nucléaire n'est pas excessivement compressé, maintenant une densité standard. Autrement dit, les atomes ne sont pas densément empilés, comme si on poussait deux équipes de cent étudiants l'une vers l'autre sur un terrain de sport — on atteint le standard, mais juste, ce qui entraîne des réactions nucléaires en chaîne continues pas assez rapides.
Sur Terre, la première bombe atomique d'un certain pays pour un usage combat réel était un dispositif type canon. En raison de sa simplicité, on a même sauté les essais nucléaires pour l'utiliser directement. Le résultat était parlant, avec une charge de matériau nucléaire aussi élevée que 64 kilogrammes mais un taux d'utilisation de seulement 1,2 % — oui, 1,2 %, les 98,8 % restants étant gâchés, pour une puissance équivalente à seulement 15 kilotonnes de TNT.
Note① : Toutes les connaissances techniques sur la fabrication de bombes atomiques dans ce texte proviennent de documents accessibles au public sur le site de l'Institut chinois de physique de l'ingénierie, Wikipédia, et des livres publiés publiquement tels que « Réseau nucléaire brisant le ciel ».