Le projet Manhattan

Dès 1930, même d’éminents physiciens tels qu’Ernest Rutherford et Albert Einstein savaient qu’il y avait d’énormes quantités d’énergie à l’intérieur des atomes, mais ne voyaient aucun moyen de la libérer. Cependant, les choses ont rapidement changé au cours des années 30.

En 1932, Sir John Cockcroft et Ernest Walton ont réussi pour la première fois à déclencher une réaction nucléaire en utilisant des particules accélérées artificiellement, puis en 1934, Irène et Frédéric Joliot-Curie et Enrico Fermi ont induit séparément une radioactivité artificielle en bombardant des atomes avec des particules alpha et des neutrons, respectivement.

Enfin, en décembre 1938, sur la base des travaux d’Otto Hahn et de Fritz Strassmann, Lise Meitner et Otto Robert Frisch publient leur théorie du potentiel de division des atomes d’uranium. En plus de la possibilité d’une réaction en chaîne pour une énorme libération d’énergie, les gens ont commencé à réaliser que la fission nucléaire induite artificiellement pouvait être utilisée comme une arme puissante.

En septembre 1939, une lettre portant la signature du physicien Albert Einstein est remise au président Franklin Roosevelt, lui demandant instamment d’allouer des fonds suffisants à la recherche sur les armes atomiques.

La lettre a été rédigée par Leó Szilárd et Edward Teller, qui l’ont présentée à Einstein en demandant à Szilárd qu’elle soit signée par le plus connu des Einstein : (Le projet manhattan). Acceptant les idées de Szilárd et de Teller, Roosevelt autorise la création du Comité de l’uranium sous la direction du chef du National Bureau of Standards, Lyman Briggs, qui lance des programmes de recherche au Naval Research Laboratory de Washington, DC, États-Unis, en 1939.

En 1940, le Comité de l’uranium est absorbé par le Comité de recherche de la défense nationale, plus important. Cependant, les progrès sont lents, en partie à cause du peu de sentiment d’urgence, les États-Unis n’étant pas encore entrés en guerre.

Pendant ce temps, les scientifiques britanniques se sont également lancés dans une mission similaire. En mars 1940, à l’université de Birmingham, les recherches d’Otto Frisch et de Rudolf Peierls ont permis à la Scientific Study of Air Warfare de conclure qu’une bombe à l’uranium pouvait être produite avec seulement 25 livres d’uranium 235, ce qui était une taille réalisable pour une arme.

C’est une chose que l’éminent physicien allemand Werner Heisenberg, le scientifique en chef du programme de recherche sur les armes atomiques de l’Allemagne nazie, n’a jamais réalisée. L’amitié entre la Grande-Bretagne et les États-Unis a permis de partager cette nouvelle découverte entre les deux nations, mais Briggs n’a fait aucun effort pour partager ce nouveau rapport avec ses physiciens.

L’échec de Briggs entraîne finalement le transfert du programme de recherche sur l’arme atomique sous la responsabilité directe du chef du Comité de recherche de la défense nationale, Vannevar Bush, en novembre 1941.

En bref, le siège administratif du projet de recherche était situé au 90 Church Street, dans le quartier de Manhattan, à New York, aux États-Unis. Bien qu’il ait été rapidement déplacé, le nom de Manhattan est resté avec le projet.

Avec l’entrée en guerre des États-Unis en décembre 1941, les efforts de recherche s’accélèrent : Bombe developpee par le projet manhattan. Au début de 1942, le Metallurgical Laboratory de l’université de Chicago s’associe pour étudier le plutonium (qui vient d’être découvert par Glenn Seaborg et son équipe en février 1941) et les piles à fission, tandis que le physicien théoricien J. Robert Oppenheimer de l’université de Californie à Berkeley prend en charge les recherches sur le calcul de la masse critique associée à la détonation des armes.

John Manley, physicien au laboratoire métallurgique de l’université de Chicago, est chargé d’aider Oppenheimer à coordonner les efforts de recherche de plus de trente installations de recherche et de production différentes à travers les États-Unis.

Cependant, malgré la multiplicité des sites, la recherche et la production d’armes majeures étaient en grande partie menées sur trois sites top secret. La connaissance de ces lieux ne s’est faite qu’à la fin de la guerre.

L’installation située dans la lointaine Los Alamos, au Nouveau-Mexique, abritait le principal groupe de recherche et était responsable de l’assemblage final des bombes. Ce site a reçu le nom de code « Site Y ».

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L’installation d’Oak Ridge (Tennessee), qui avait un accès facile à l’énergie hydroélectrique, enrichissait l’uranium 235 et menait des recherches pour la production de plutonium. Ce site a reçu le nom de code « Site X ».

L’installation de Hanford, dans l’État de Washington, située près du fleuve Columbia, qui fournissait suffisamment d’eau pour refroidir les réacteurs, produisait du plutonium. Ce site a reçu le nom de code « Site W ».

Les trois sites étaient stratégiquement situés assez loin au sol pour minimiser les attaques aériennes de l’Allemagne ou du Japon.

Dans le but de mieux coordonner la recherche sur les armes, Roosevelt charge le corps des ingénieurs de l’armée américaine de superviser l’opération. Le premier officier à diriger l’opération était le colonel James Marshall, qui n’a pas réussi à obtenir efficacement le matériel nécessaire à la recherche et à la production.

Marshall fut remplacé par le colonel Leslie Groves, qui fut l’adjoint chargé de superviser l’achèvement réussi de la grande construction du bâtiment du Pentagone : Einstein et le projet manhattan. Groves nomme Oppenheimer au poste de directeur scientifique du projet, ce qui en surprend plus d’un en raison des opinions politiques radicales d’Oppenheimer.

À ce moment-là, Groves a rebaptisé le projet le district de Manhattan, ce qui a assuré l’héritage du projet de recherche en tant que projet Manhattan. Il a également été promu au rang de général de brigade afin d’avoir l’autorité nécessaire pour faire face aux différents problèmes du projet.

Pendant que les recherches se poursuivaient, l’armée américaine cherchait activement de l’uranium supplémentaire. Groves confie la responsabilité de trouver davantage d’uranium au colonel Kenneth Nichols, qui se rend rapidement au bureau d’Edgar Sengier à New York : (Le monde comme projet manhattan). Sengier était le directeur de l’Union Minière du Haut Katanga, une société qui possédait la plus grande mine d’uranium du monde dans la colonie belge du Congo.

Il s’est avéré que Sengier avait accumulé de l’uranium depuis le début des tensions politiques européennes entre l’Allemagne et l’Ouest, sachant que ce matériau était essentiel pour le développement d’armes atomiques : (Le projet manhattan arte). Il cachait un stock secret de huit tonnes d’oxyde d’uranium au Maroc français (qui servira plus tard de base au programme nucléaire français d’après-guerre) et un autre stock de 1 250 tonnes de minerai d’uranium à Staten Island, New York, États-Unis.

La réserve cachée de Staten Island a finalement été acquise par Nichols pour le projet Manhattan. Sengier est ensuite devenu le seul citoyen non américain à recevoir la médaille du mérite des États-Unis ; il a également reçu des distinctions de la Belgique, du Royaume-Uni et de la France.

L’un des premiers obstacles majeurs a été surmonté le 2 décembre 1942, lorsque l’équipe dirigée par Enrico Fermi à l’université de Chicago a réussi à déclencher la première réaction nucléaire en chaîne auto-entretenue dans un réacteur portant le nom de code Chicago Pile-1, et le projet a commencé à franchir des étapes à un rythme soutenu.

Toutefois, les efforts britanniques déployés jusqu’alors ont été plus lents que prévu en raison du manque de fonds et ont été encore ralentis par la réticence des États-Unis à coopérer. Enfin, en août 1943, il est convenu à la conférence de Québec qu’une équipe de chercheurs britanniques et canadiens rejoindrait le projet Manhattan afin de coordonner efficacement le meilleur des efforts anglo-américains.

En janvier 1944, la production d’uranium et de plutonium avait atteint un stade où les scientifiques pouvaient construire des modèles fonctionnels de leurs théories. Une arme à fission de type canon a été rapidement mise au point : une masse d’uranium 235 était tirée dans le canon d’un pistolet sur une autre masse d’uranium 235, créant ainsi la masse critique nécessaire pour déclencher une explosion ; cette méthode était si sûre qu’aucun essai n’était nécessaire, bien qu’il n’y ait de toute façon pas assez d’uranium 235 pour le réaliser.

La bombe à l’uranium qui en résulte porte le nom de code « Little Boy » : Le projet manhattan documentaire. La bombe au plutonium a été fabriquée à partir de l’élément synthétique plutonium-239, obtenu à partir de l’uranium-238. À l’origine, l’arme à fission de type canon devait également servir de modèle pour la bombe au plutonium, dont le nom de code était « Thin Man ».

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Cependant, en avril 1944, le physicien de Los Alamos Emilio Segrè découvrit que le dispositif de détonation de type canon était totalement inadapté au plutonium-239, et le détonateur de type canon pour la bombe au plutonium fut totalement abandonné en juillet 1944, mettant fin à la partie « Thin Man » du projet.

L’autre méthode de détonation de la bombe au plutonium, aussi improbable qu’elle puisse paraître à l’époque, était l’implosion, dans laquelle une masse sous-critique de plutonium serait forcée de s’effondrer sur elle-même lors d’une explosion induite chimiquement, créant une masse critique en raison de l’augmentation de la densité. Cette méthode n’a été obtenue qu’après une réorganisation qui a consacré la quasi-totalité des scientifiques du projet Manhattan à l’étude de ce problème.

En raison de la complexité du détonateur à implosion, il a été décidé qu’un test devait être effectué malgré le gaspillage de plutonium, et c’est ainsi qu’est né le test Trinity.

L’essai de l’arme d’implosion au plutonium était prévu pour le 16 juillet 1945 sur un site situé à 35 miles au sud-est de Socorro, au Nouveau-Mexique, dans le secteur nord du polygone de bombardement d’Alamogordo (aujourd’hui White Sands Missile Range).

Le site a été choisi pour être suffisamment éloigné afin de garder le test secret. De plus, la puissance de l’explosif était inconnue, et la distance du site par rapport à la civilisation a ajouté une zone tampon. La planification des essais a été confiée à Kenneth Bainbridge, professeur de physique à l’université de Harvard, travaillant sous la direction de l’expert en explosifs George Kistiakowsky.

Un ensemble d’équipements scientifiques a été assemblé pour recueillir des données, tandis que des dizaines de caméras exploitées par l’équipe de Berlyn Brixner ont été déployées pour capturer les images. D’un point de vue militaire, des soldats sont arrivés dès l’automne 1944 pour assurer la sécurité physique, et au début de l’année 1945, des postes de contrôle ont été installés dans tout le complexe, tenus par des policiers militaires.

Le 7 mai, plus de deux mois avant l’essai, une explosion test de 108 tonnes de TNT a été réalisée pour calibrer les instruments. Le projet manhattan exposé. Les prédictions des scientifiques concernant le test étaient très variées.

Certains ont prédit que l’essai ne produirait aucune énergie, tandis que d’autres pensaient que l’essai déclencherait la détonation de toute l’atmosphère, faisant voler en éclats la surface de la Terre. Le physicien I. I. Rabi, qui avait prédit que l’explosion produirait la même énergie que 18 kilotonnes de TNT, s’est approché le plus du résultat réel.

Le jour de l’essai atomique, Oppenheimer et le général Thomas Farrell, l’officier de l’armée américaine chargé de l’essai, l’observent depuis l’un des deux bunkers situés à 16 kilomètres du site d’essai, en compagnie de plus de 258 autres personnes. Groves était aussi parmi eux, observant depuis le second bunker à 30 km de là.

Du haut d’une tour en acier de 20 mètres, l’arme au plutonium « Gadget », qui avait été assemblée trois jours plus tôt au McDonald Ranch House situé à proximité, a explosé à 05:29:45 heure locale/11:29:45 UTC (retardée par rapport à l’heure initiale de 4:00 heure locale/10:00 UTC en raison de la pluie et des éclairs).

Le compte à rebours final a été lu par le physicien Samuel K. Allison. L’explosion a libéré une énergie équivalente à celle d’environ 20 kilotonnes de TNT, laissant dans le désert un cratère de verre vert clair légèrement radioactif, surnommé Trinitite, de 3 mètres de profondeur et de 330 mètres de largeur.

Le choc de l’explosion a été ressenti à plus de 300 kilomètres de distance, et le champignon atomique a atteint 12 kilomètres de haut. « Ça a marché », murmure Oppenheimer. « Maintenant nous sommes tous des fils de pute », a dit Bainbridge.

Oppenheimer notera plus tard qu’un verset de la Bhagavad Gita lui est venu à l’esprit en regardant l’explosion : « Je suis devenu la Mort, le destructeur des mondes ». Le projet manhattan film. Dans le rapport officiel de l’armée américaine sur le test, Farrell a déclaré que

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Les effets de l’illumination sont indescriptibles. Le pays tout entier était illuminé par une lumière flamboyante d’une intensité plusieurs fois supérieure à celle du soleil de midi (Le projet manhattan livre). C’était de l’or, du pourpre, du violet, du gris et du bleu. Il a illuminé tous les pics, crevasses et crêtes de la chaîne de montagnes voisine avec une clarté et une beauté qui ne peuvent être décrites, mais qu’il faut voir pour les imaginer.

Pour étouffer l’affaire, la base aérienne d’Alamogordo a publié un communiqué de presse indiquant qu’un dépôt de munitions avait explosé lors d’un accident qui n’avait fait aucun blessé, et que le cratère s’était rempli dès que les scientifiques l’avaient observé.

L’événement est resté secret jusqu’après la destruction d’Hiroshima le 6 août 1945. Pourquoi le projet manhattan. Trois jours après Hiroshima, Nagasaki est détruite par la bombe atomique « Fat Man », de même conception que la bombe « Gadget » utilisée pour le test Trinity. Le 12 août, le rapport Smyth a été rendu public avec des informations techniques sur le test.

L’essai réussi de Trinity a été considéré par beaucoup comme le début de l’ère atomique, car il s’agissait de l’essai d’une technologie d’arme nucléaire. En 1952, le site de l’explosion a été rasé et les restes de Trinitite ont été enlevés. Le rayonnement résiduel était encore jusqu’à dix fois supérieur au rayonnement naturel, même après 60 ans.

Les efforts soviétiques pour développer une arme atomique ont commencé en septembre 1941, sous la direction d’Igor Kurchatov. Le programme soviétique était nettement plus petit que son homologue américain, mais il a progressé relativement rapidement grâce à un réseau d’espionnage efficace impliquant les chercheurs de Los Alamos Klaus Fuchs et Theodore Hall (qui ne savaient pas que l’autre était également un espion).

Au niveau des efforts allemands, le physicien Werner Heisenberg était à la tête des efforts de l’Allemagne pour développer une bombe atomique, qui a échoué dans la construction d’un réacteur en raison notamment de sa décision d’utiliser de l’eau lourde comme modérateur de neutrons.

Ses recherches sont encore entravées par les efforts des Alliés, qui refusent l’eau lourde au programme de recherche allemand. Après la guerre, Heisenberg a insisté sur le fait que, de toute façon, il n’avait jamais eu l’intention d’utiliser ses recherches comme une arme, bien que son réacteur à eau lourde en cours ait été construit avec des fonds gouvernementaux.

Les chercheurs japonais se sont concentrés sur l’uranium de la même manière que les efforts américains. Le lieutenant-général Takeo Yasuda, de l’Institut de recherche sur la technologie de l’aviation de l’armée japonaise, était chargé des recherches. Il a obtenu des gisements de minerai d’uranium dans le nord de la Corée et a invité Yoshio Nishida, le principal physicien nucléaire japonais, à diriger les scientifiques.

À Hungnam, en Corée, le Japon a construit une installation nucléaire et la rumeur veut qu’il ait réussi une explosion nucléaire sur le site le 10 août 1945, quatre jours après que les Américains aient détruit Hiroshima et Nagasaki. L’installation japonaise de Hungnam a ensuite été démantelée et emmenée en Russie par les troupes soviétiques, avec tout le matériel nucléaire restant, sans aucune discussion préalable avec leurs alliés anglo-américains.

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