Savoir et comprendre

​​​Les essais atmosphériques d’armes nucléaires : des retombées radioactives à l’échelle planétaire

Les essais nucléaires atmosphériques :

Un essai nucléaire désigne l'explosion d'une bombe atomique à des fins expérimentales. Le premier essai a lieu le 16 juillet 1945 dans le désert du Nouveau-Mexique aux Etats-Unis, trois semaines avant les bombardements d'Hiroshima et Nagasaki au Japon. Jusqu’en 1960, les essais sont essentiellement pratiqués dans l’atmosphère. Les explosions ont pour conséquence le rejet et la dissémination de matières radioactives dans l'environnement. En raison de la répartition des sites de tir et du nombre d'essais pratiqués, la contamination concerne l'ensemble du globe.

 Une grande variété de radionucléides émis

Une explosion nucléaire est due à la fission (cassure) d’atomes lourds comme l'Uranium 235 (²³⁵U) ou le Plutonium 239 (²³⁹Pu). Elle entraîne un dégagement d’énergie considérable et l'émission de produits de fission et d’activation.

Radionucléides émis lors d’une explosion nucléaire

Produits de fission : sous l'impact d'un neutron, le noyau de l'atome d'Uranium 235 ou de Plutonium 239 se casse en deux radionucléides, libérant de l'énergie et des neutrons. Une cinquantaine de radionucléides « primaires » peuvent ainsi être produits. En se désintégrant, ils vont engendrer plus de 200 radionucléides « secondaires », parmi lesquels le Césium 137 (¹³⁷Cs), le Strontium 90 (⁹⁰Sr), le Zirconium 95 (⁹⁵Zr) et l'Iode 131 (¹³¹I).

Produits d’activation : certains noyaux présents dans l'environnement peuvent capturer des neutrons et devenir radioactifs. C’est le cas de l'hydrogène qui se transforme en Tritium (³H) et de l'Azote 14 (¹⁴N) qui se transforme en Carbone 14 (¹⁴C).

Liste des principaux radionucléides constituant les retombées des essais d’armes nucléaires, classés par période croissante (la période est le temps nécessaire pour que la radioactivité diminue de moitié) :

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Entre 1945 et 1980, plus de 500 essais atmosphériques sont pratiqués, essentiellement dans l’hémisphère

Plus de 2400 essais nucléaires, dont 543 essais atmosphériques, ont été réalisés par les Etats-Unis, la Russie, la Grande-Bretagne, la France et la Chine entre 1945 et 1980. Les sites d'essais sont répartis sur l’ensemble du globe, mais la plupart des explosions ont lieu dans l’hémisphère nord. A partir de 1961, les tirs souterrains remplacent progressivement les explosions aériennes.

Localisation et puissance des essais nucléaires atmosphériques

La puissance d'une arme nucléaire s'exprime en tonnes d’explosif classique de type TNT (Trinitrotoluène). A titre d'exemple, la puissance des explosions d'Hiroshima et Nagasaki était de 20 kT (20 000 tonnes) chacune. Mais les essais avaient des puissances très variables, allant de moins de 1 tonne jusqu'à l'explosion russe record de 50 Mt (millions de tonnes) du 30 octobre 1961 en Nouvelle-Zemble. Seuls les Etats-Unis et l'URSS ont effectué des tirs dépassant unitairement 10 Mt. Les tirs atmosphériques français représentent 2,3% de la puissance totale, estimée à 440 Mt. Chaque pays concerné a utilisé plusieurs sites d'essais, choisis pour leur isolement (sites désertiques ou insulaires).​

Chronologie des essais nucléaires

L’essentiel de la puissance est libéré entre 1954 et 1958, puis en 1961 et 1962. Au cours de la seule année 1962, l’URSS et les USA effectuent 118 essais atmosphériques représentant une puissance de 170 Mt, soit presque 40% de la puissance totale libérée. A partir de 1961, les essais atmosphériques laissent progressivement place aux essais souterrains, moins polluants pour la biosphère. Le dernier tir atmosphérique, d’une puissance de 0,6 Mt, a lieu en Chine le 18 octobre 1980.

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Pour en savoir plus :

• Télécharger les fiches synthétiques sur les retombées en France des tirs d’armes nucléaires (document PDF)