Explosion atomique - Définition

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

Conséquences pour l'environnement

Conséquences climatiques

À partir de 30 kt, le nuage de l'explosion peut atteindre la stratosphère, où non seulement il forme le fameux champignon mais surtout diffuse les matériaux qu'il a emportés dans ses courants ascendants. Les plus légers peuvent avoir le temps de se laisser entraîner par les courants stratosphériques.

Là dessus, des hypothèses ont été émises concernant les atteintes au climat terrien.

Parmi elles, on relèvera que lors d'une guerre nucléaire, les énormes quantités de poussières et de fumées rejetées auraient des conséquences comparables ou supérieures à celles d'une éruption volcanique cataclysmique, telle celle du Krakatoa en 1883.

  • nuisance à la couche d'ozone provoquant un accroissement du rayonnement ultraviolet,
  • installation d'un écran aux rayons solaires provoquant la disparition des plantes et l'apparition d'un climat glacial (aussi nommé hiver nucléaire).

Conséquences sur la faune et la flore

L'examen au microscope de spécimen de plantes ayant poussé à la fin de l'été 1945 sur les terres dévastées de Hiroshima révélait des cellules agrandies et déformées.

Concernant plus spécifiquement et théoriquement les altérations génétiques, la dose doublante, qui entraîne un doublement des anomalies par rapport à la fréquence des anomalies spontanées, est estimée entre 0,5 et 2,5 gray sur des espèces bien connues telles que les drosophiles. Ces chiffres peuvent être mis en relation avec le chiffre de 4 gray au minimum reçus dans un rayon de 1 km autour du point d'impact de la bombe de Hiroshima.

Dans le cas des mammifères, il n'a pas été expérimentalement mis en évidence de troubles génétiques y compris pour des irradiations de 2 Gy par génération sur 83 générations successives.

Conséquences pour les êtres humains

L'explosion nucléaire est un phénomène physique qui survient lors du fonctionnement d'une bombe nucléaire. La partie suivante développe donc les conséquences médicales de cette explosion.

Préambule

Voici un extrait de la déclaration de paix de la ville de Nagasaki publié le 9 août 2002 :

« Il y a 57 ans, jour pour jour, le 9 août 1945, la ville de Nagasaki fut soudainement transformée en un champ de ruines. Larguée depuis une altitude de 9 600 mètres, une seule bombe atomique explosa à 500 mètres au-dessus du sol, émettant des rayonnements de chaleur de plusieurs milliers de degrés Celsius et provoquant un souffle d'une force terrible, frappant la population civile et notamment les femmes, les personnes âgées et les enfants sans défense. Quelques 74 000 personnes furent tuées et 75 000 furent blessées. Depuis, les cas de cancer et de leucémie provoqués par les radiations ont fait de nombreuses autres victimes. Même plus d'un demi-siècle après, les survivants de la bombe atomique souffrent encore d'une anxiété constante quant à leur état de santé et se sentent traqués par la mort. »

Effets sur la population près de la cible

En lisant la partie suivante, il faut garder à l'esprit quelques points : les blessures décrites sont souvent dans ces circonstances cumulatives ; une seule victime peut souffrir à la fois de brûlures thermiques, de plusieurs traumatismes et d'une irradiation... Même modéré, leur cumul peut être fatal, d'autant que la désorganisation qui suit l'attaque rend l'accès aux soins problématique. Pour finir, il existe une composante psychologique traumatique qui marquera toute leur vie certains survivants. Elle reste difficilement quantifiable ici.

Les informations qui suivent sont pour la plupart issues du NATO handbook on the medical aspects of the NBC defensive operations.

Les brûlures sur le corps de cette femme suivent le motif de son kimono. Les parties foncées du tissu ont absorbé la chaleur alors que les parties claires ont épargné en partie la peau.

Flash lumineux et rayonnement thermique de l'explosion

Ils entraînent des blessures selon deux mécanismes :

  • l'un direct, pour des personnes à l'extérieur des bâtiments par brûlures de la peau exposée. Le port de vêtements, en particulier clairs, peut apporter une certaine protection. Voici, par exemple, les distances estimées pour lesquelles surviennent des brûlures du deuxième degré pour 50 % des personnes exposées protégées par un treillis militaire : 369 m pour un engin de 1 kt, 1 100 m pour 10 kt, 3 km pour 100 kt, 8 km pour 1 Mt. Dans le cas particulier des personnes regardant par accident directement la boule de feu : la rétine peut être endommagée ou brûlée, avec un risque de cécité temporaire ou définitive, et ceci même à très grande distance.
  • l'autre, indirect : le rayonnement thermique entraîne nombre d'incendies, y compris à distance du point zéro. Les personnes exposées sont blessées ou tuées dans ces incendies (brûlures, asphyxie…). Par exemple, un engin de 35 kt peut enflammer un rideau de fenêtre en coton à 3,8 km. Un engin de 1 Mt déclenchera des feux jusqu'à 16 km. À Hiroshima, les multiples incendies se réunirent en une véritable tempête de feu qui dura 16 heures, dévasta 11 kilomètres carrés et ne laissa aucune chance aux victimes qui y étaient piégées.
Dégâts dans le centre de Hiroshima suite à l'onde de choc, au souffle et aux incendies.

Onde de choc et effet de souffle

  • Effet direct, par barotraumatisme : lésions internes (tympans, sinus, poumons, tube digestif) dues à la variation brutale de pression au passage de l'onde. La résistance des tissus est significative aussi ce n'est pas la cause de la majorité des blessures (il faut une surpression de 100 kiloPascal ou kPa pour entraîner une lésion des tympans chez 50 % des personnes exposées, un mur en moellons s'effondre lui dès 15 kPa).
  • Indirect, et plus meurtrier :
    • le passage de l'onde de choc provoque l'effondrement des bâtiments. Un grand nombre de victimes succombent ensevelies sous les décombres, d'autant que des incendies s'y développent rapidement. Par exemple, une surpression de 35 kPa assurant des destructions complètes à modérées sur la plupart des constructions se retrouvera à 700 m d'un engin de 1 kt, 3,2 km d'un engin de 100 kt et 6 km d'un engin de 1 Mt.
    • le souffle projette des débris (par exemple, le verre des vitres brisées transformé en projectile). Voici, par exemple, les distances estimées pour lesquelles surviennent des blessures perforantes graves par projection de débris pour 50 % des personnes exposées : 220 m pour un engin de 1 kt, 570 m pour 10 kt, 1,5 km pour 100 kt, 3,6 km pour 1 Mt.
    • le souffle déplace brutalement les victimes et les blesse par chute ou écrasement. Voici par exemple, les distances estimées pour lesquelles surviennent des blessures graves pour 50 % des personnes exposées par écrasement ou chute : 270 m pour un engin de 1 kt, 750 m pour 10 kt, 1,9 km pour 100 kt, 4,8 km pour 1 Mt.
Retombée d'un engin de 10 Mt (explosion en surface). Les valeurs indiquées correspondent aux doses cumulées en Roentgen par rayons γ les 4 premiers jours après la détonation (107 Roentgens correspondent à environ 1 Gy). Des zones de retombées où surviendrait 50 % de décès chez les personnes exposées pourraient se retrouver jusqu'à 340 km du point 0.

Radiations

  • Causes d'irradiation :
    • Irradiation instantanée au moment de l'explosion (irradiation externe par neutrons et rayons γ). Voici, par exemple, les distances estimées pour lesquelles surviendrait un décès pour 50 % des personnes exposées à cause de l'irradiation au moment de l'explosion (soit une dose de 4 Gray ou Gy) : 800 m pour un engin de 1 kt, 1 100 m pour 10 kt, 1,6 km pour 100 kt, 3,2 km pour 1 Mt. Des murs très épais apporteraient une certaine protection.
    • Irradiation par la radioactivité induite (activation neutronique) : Au moment de l'explosion le bombardement par les neutrons rend les matériaux du sol et des bâtiments radioactifs près du point zéro par formation de radionucléides. Cette radioactivité diminue rapidement et est confinée à une zone où le rayonnement thermique a normalement déjà tout tué. À Hiroshima et Nagasaki on estime qu'elle représentait le premier jour, au maximum, une dose cumulée de 0,6 Gy. La dose cumulée du deuxième au cinquième jour représentait moins de 0,1 Gy.
    • Irradiation suite aux retombées radioactives (surtout en cas d'explosion au niveau de la surface) : c'est-à-dire irradiation par les radionucléides produits par l'explosion. Ces radionucléides sont soit déposés au niveau du sol et de l'environnement (irradiation externe surtout par rayons γ), soit absorbés par l'organisme – par exemple, poussières déposées dans les voies respiratoires – (irradiation interne surtout par rayons β). La zone touchée par ces retombées peut, en fonction des vents, s'étendre sur des centaines de kilomètres. Ces radiations sont meurtrières, en particulier dans les premiers jours. Empiriquement, on peut estimer qu'une heure après l'explosion les victimes sont exposées à des débits de doses élevées jusqu'à 10 Gy/h à l'endroit des retombées. Toutes les 7 heures, ce débit est à diviser par dix. Au bout de 15 jours, ce débit n'est plus que de 1 mGy/h. La meilleure des protections serait d'évacuer la zone des retombées. Sinon le confinement à l'intérieur d'un bâtiment aux murs épais serait également une solution possible. À Hiroshima et Nagasaki (explosions aériennes), il y eut assez peu de retombées (dose cumulée totale au maximum de 0,4 Gy).
Fillette de 11 ans qui avait perdu ses cheveux plus d'une semaine après l'explosion. Elle se trouvait dans une maison en bois à 2 km de l'hypocentre, ce qui l'a, a priori, protégée des brûlures thermiques mais pas de l'irradiation instantanée. (Hiroshima).
  • Effets médicaux :
    • Syndrome d'irradiation aiguë. Au départ (quelques heures à quelques jours), une phase de prodromes : asthénie, céphalées, nausées, vomissements. Plus les signes surviennent précocement, plus le pronostic est sombre. Après une phase de latence (de quelques jours à quelques semaines) au cours de laquelle l'état de santé de la victime s'est amélioré, survient la phase aiguë : asthénie, céphalées, nausées, vomissements, diarrhées, immunodépression, perte des cheveux, hémorragies et éventuellement décès en quelques semaines à quelques mois. Sinon guérison avec ou sans séquelles (voir ci-dessous) en quelques mois. À Hiroshima et Nagasaki quelques dizaines de milliers de personnes sont mortes du Syndrome d'irradiation aiguë dans les jours, les semaines et les mois qui ont suivi l'attaque.
    • Exposition in utero des fœtus, conséquence de l'irradiation de femme enceinte. Elle peut entraîner une mort in utero (avortement), un retard de croissance, un retard mental ou des malformations (non héréditaires).
  • Effets médicaux à long terme :
    • Séquelles du Syndrome d'irradiation aiguë : cataractes, stérilité (souvent réversible chez l'homme), augmentation de la fréquence des maladies pulmonaires, cardiaques ou digestives avec possible diminution de la durée de vie.
    • Cancers : tumeurs malignes solides et leucémies, conséquence de l'irradiation.
    • Pour estimer l'importance de ces effets à long termes, il faut se référer au suivi de 86 000 survivants de Hiroshima et Nagasaki.
      • Décès liés aux cancers : sur les 50 000 survivants suivis situés à moins de 2 500 m du point zéro au moment de l'explosion un excès de 428 cancers mortels liés aux radiations seraient survenus entre 1950 et 1990.
      • Excès de décès liés aux radiations autres que les cancers : ce nombre représenterait 50 à 100 % du nombre des décès par cancer liés aux radiations.
      • Au-delà de 2 400 m il n'y aurait que peu d'effets liés aux radiations.

Effets sur la descendance de la population irradiée

C'est ici l'altération des cellules germinales qui est en cause.

Celle-ci peut provenir de l'irradiation externe, ou interne, c'est-à-dire provoquée par les éléments radioactifs incorporés au corps.

Il se trouve que les effets mutagènes de l'irradiation externe sur l'espèce humaine sont extrêmement difficiles à préciser : elle a une fécondité trop faible pour les méthodes statistiques et est exposée continuellement, naturellement et artificiellement, à une multitude de facteurs entraînant des mutations ou lésions chromosomiques, et enfin peut altérer d'elle-même les données statistiques des anomalies (par avortement).

Il existe, malgré tout, des éléments de réponse permettant d'appréhender l'importance de ces effets mutagènes :

  • les résultats du suivi des descendants des victimes d'Hiroshima et Nagasaki (30 000 enfants de parents irradiés, ce qui représente une population statistiquement significative) n'a pas permis d'observer une augmentation des malformations ou des troubles génétiques, du moins à la première génération. Si le risque mutagène existe, il peut sans doute être considéré comme faible.
  • chez les mammifères, l'expérimentation animale n'a pas mis en évidence l'apparition d'anomalies génétiques, même sur plusieurs dizaines de générations successivement irradiées. Ce qui renforce les conclusions précédentes. L'utilisation de rayons X pénétrants permet a priori d'étendre ces conclusions aux effets génétiques des irradiations internes.

Effets sur le reste de la population mondiale (retombées globales)

Entre 1945 et 1971, les essais nucléaires atmosphériques ont libéré plus de cinq cents mégatonnes. À partir de 1963, des traités internationaux vont réduire les occurrences de ces essais et les puissances nucléaires vont d'elles-mêmes éviter les tirs atmosphériques pour leurs préférer des tirs souterrains.

L'ensemble de la population mondiale a été exposée aux radionucléides dispersés à la surface du globe par ces essais atmosphériques. Les effets sur la population mondiale restent difficiles à estimer en raison des très faibles doses d'irradiation impliquées (inférieures de plusieurs ordres à la radioactivité naturelle).

Un rapport américain du CDC, estimant la faisabilité d'une étude sur ce sujet, évoque la possibilité de 11 000 morts par cancers radio-induits par les retombées aux États-Unis entre 1950 et le début du XXIe siècle.

Cette étude estime le nombre de victimes par une extrapolation qui n'est qu'une hypothèse (existence d'une fonction linéaire dose-réponse y compris pour de très faible doses), la radioactivité naturelle selon la même extrapolation serait alors responsable de 16 fois plus de morts. En comparaison, toutes causes confondues en 1990, c'est 500 000 morts par cancers qui sont survenues dans le même pays.

Quant aux effets sur le nombre d'occurrences de maladies génétiques, les données fiables manquent mais ils peuvent être considérés comme très faibles.

Page générée en 0.127 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
A propos - Informations légales | Partenaire: HD-Numérique
Version anglaise | Version allemande | Version espagnole | Version portugaise