La fabrication d'une bombe atomique requiert soit de l'uranium, soit du plutonium. Après un relevé exhaustif des réserves minérales de Cérès et de l'Étoile Dieu Ennemi, Li Qingsong opta finalement pour l'uranium dans sa première tentative de maîtriser l'énergie nucléaire.
Le Système solaire s'est formé il y a environ cinq milliards d'années. Toute la matière qui le compose provient d'une nébuleuse vraisemblablement née d'une explosion de supernova à cette époque.
Une explosion de supernova est l'un des phénomènes physiques les plus violents du Cosmos. Au cours de ce processus, l'énergie colossale engendrée a produit tous les éléments plus lourds que le fer, y compris l'uranium et le plutonium, avant de les disperser dans l'espace interstellaire.
Au fil de la longue évolution du Système solaire, ces éléments d'uranium s'y sont trouvés disséminés au hasard.
On en trouve sur Terre, sur Mercure et sur Mars, et même sur une planète naine comme Cérès, en bordure du Système solaire.
Elle s'est probablement formée à l'origine dans le Système solaire interne, avant de s'en détacher et de finir sur une orbite aussi lointaine du Soleil.
Après une prospection approfondie, Li Qingsong découvrit bel et bien du minerai d'uranium sur Cérès.
Pas un seul gisement, mais quatre.
Mais...
Li Qingsong ne put réprimer un sourire amer.
« Il y a bien quatre gisements, mais ce minerai est d'une pauvreté désespérante... Même dans le plus riche, la teneur moyenne en uranium n'atteint que quelques grammes par tonne. »
Il se souvenait vaguement d'une statistique : sur Terre, même un gisement d'uranium relativement pauvre contient au moins cent grammes d'uranium par tonne de minerai.
Or le plus riche gisement de Cérès ne rivalisait pas avec les plus misérables de la Terre.
Mais il n'y avait rien à faire. Cérès était trop petite. Pas de noyau en fusion, pas de coulées magmatiques, pas d'eau souterraine à parler.
Sans ces mécanismes naturels de concentration, il était normal que les filons soient de bas grade.
Avec un soupir, Li Qingsong choisit finalement celui qui, comparativement, était le plus riche en uranium.
Conformément à son plan, une vaste usine fut rapidement érigée près de la mine.
D'énormes quantités d'équipements miniers y furent acheminées. Bientôt, le minerai enfoui à plus de cent mètres sous terre — si profond qu'on ne pouvait l'atteindre qu'en creusant laborieusement des puits — fut extrait et envoyé à l'usine pour y être traité.
Le minerai fut d'abord concassé, puis broyé en poudre.
Compte tenu du volume considérable de minerai à traiter, les étapes de concassage et de broyage exigeaient une quantité massive d'équipements et une électricité phénoménale.
Faute de mieux, Li Qingsong dut construire une centrale à côté, dédiée exclusivement à l'alimentation de l'usine.
En outre, il fit bâtir une usine chimique consacrée rien qu'à la fourniture de la solution acide.
Une fois réduit en poudre, le minerai d'uranium fut immergé dans la solution acide pour un traitement ultérieur.
La quantité faramineuse de poudre de minerai impliquait un besoin tout aussi immense en solution acide. Heureusement, l'usine chimique dédiée qu'il avait construite parvint à suivre la cadence.
Une fois l'imprégnation terminée, on utilisa une technique d'extraction par solvant pour extraire l'oxyde d'uranium, le fameux « yellowcake ».
En observant la substance jaunâtre,Aspect de gâteau, qui se trouvait devant lui, Li Qingsong songea : « Je n'ai jamais vu ça que dans les films et les séries. Aujourd'hui, je contemple enfin la vraie chose. »
Ce truc était radioactif, lui aussi. Bien que le niveau fût faible, par précaution, Li Qingsong fit quand même porter des combinaisons anti-rayonnements aux Clones.
Produire du yellowcake n'était que la première étape vers l'uranium enrichi.
Il restait encore beaucoup à faire.
Après divers traitements chimiques, le yellowcake fut converti en hexafluorure d'uranium.
L'hexafluorure d'uranium est un gaz, et atteindre ce stade signifiait qu'il était temps d'entamer l'étape la plus importante du processus d'enrichissement de l'uranium.
L'élément uranium possède deux isotopes : l'uranium 235 et l'uranium 238. Que ce soit pour les centrales nucléaires ou les bombes atomiques, seul l'uranium 235 convient ; l'uranium 238 est inutilisable.
Mais dans l'uranium naturel, la proportion d'uranium 235 n'est que d'environ 0,8 %, les 99,2 % restants étant de l'uranium 238.
Or les deux ont une masse et des propriétés chimiques quasi identiques. Comment les séparer ?
Ce fut un obstacle majeur. Dans l'histoire de l'humanité, c'est un problème qui a longtemps déconcerté les hommes.
Mais peu importait. Si Li Qingsong n'avait jamais participé à un processus d'enrichissement d'uranium, il en connaissait grossièrement les principes de base.
Il ne s'agissait de rien d'autre que de centrifugeuses.
L'uranium 235 est environ 1 % plus léger que l'uranium 238. Après combinaison avec le fluor pour former de l'hexafluorure d'uranium gazeux, cette même infime différence de masse subsistait entre les deux types de molécules gazeuses.
Dès lors, la solution était simple.
Li Qingsong construisit une nouvelle centrale, celle-ci dédiée à l'alimentation d'une autre usine.
À l'intérieur de cette usine, il fit fabriquer des dizaines de milliers de cylindres géants. Ces cylindres étaient à double paroi : une enveloppe extérieure, et, à l'intérieur, une centrifugeuse capable de tourner à grande vitesse, un peu comme le tambour d'une machine à laver.
L'hexafluorure d'uranium gazeux produit dans l'usine précédente était acheminé par canalisation vers la première centrifugeuse de la nouvelle usine.
Alimentée par un afflux massif d'électricité, la centrifugeuse se mit à tourner à grande vitesse. L'immense force centrifuge projeta le gaz plus lourd, formé avec l'uranium 238, contre la paroi du cylindre. Le gaz plus léger, composé d'uranium 235, se concentra au centre de la centrifugeuse, le plus loin possible de la paroi.
Mais cette unique étape était loin de suffire.
La différence de masse entre les deux isotopes était tout simplement trop faible, si bien que cette séparation initiale n'était pas du tout assez pure.
Ainsi, l'hexafluorure d'uranium légèrement plus léger du centre fut siphonné et injecté dans la deuxième centrifugeuse.
La deuxième centrifugeuse se mit aussi à tourner à grande vitesse, effectuant un nouveau cycle de séparation. Ensuite, l'hexafluorure d'uranium de son centre fut à nouveau siphonné et envoyé dans la troisième centrifugeuse...
À chaque centrifugeuse traversée, la concentration en uranium 235 augmentait un peu.
Et Li Qingsong avait fait construire plus de dix mille de ces centrifugeuses dans l'usine !
L'énergie consommée par plus de dix mille centrifugeuses tournant jour et nuit à grande vitesse était terrifiantement colossale, éclipsant même celle de la Base de Supercalcul.
Ces centrifugeuses étaient réparties en quatre lignes de production, chacune comptant environ 2 600 unités. Un lot donné d'hexafluorure d'uranium gazeux passait par 2 600 centrifugeuses, subissant 2 600 cycles d'enrichissement, jusqu'à ce que sa concentration atteigne enfin le niveau requis.
À ce stade, l'hexafluorure d'uranium gazeux put enfin être converti en uranium métallique, devenant une matière première adaptée à une bombe atomique.
Mais cela ne suffisait toujours pas.
En s'en remettant uniquement à une réaction en chaîne naturelle, une seule bombe atomique exigerait des dizaines de kilogrammes d'uranium. De plus, sa puissance serait faible, et la majeure partie de l'uranium serait gâchée.
Il fallait concevoir un mécanisme de détonation adéquat.
Concevoir ce mécanisme de détonation était considérablement plus complexe. Cela impliquait une multitude de calculs incroyablement compliqués, tels que des données de sections efficaces nucléaires, des équations d'état, la dynamique d'implosion, la focalisation et la symétrie de l'onde de choc, la conception de lentilles explosives, et ainsi de suite.
Toutefois, ces calculs complexes posèrent peu de difficultés à Li Qingsong.
Parce que Li Qingsong possédait un superordinateur ! Et un superordinateur bien plus avancé que tout ce qui existait à une époque comparable dans l'histoire humaine, qui plus est !
Après avoir mené des dizaines d'expériences pré-détonation pour acquérir suffisamment de paramètres, le superordinateur calcula les données correspondantes en moins d'une journée.
Et c'est ainsi qu'une bombe massive, d'une masse totale de 3,6 tonnes et de plus de trois mètres de long, fut finalement construite.