Trinitite, l’étrange gemme radioactive créée par la première explosion nucléaire de l’histoire

La fin de la Seconde Guerre mondiale approchait. Le projet Manhattan était en cours de développement depuis 1941, lorsque le président Roosevelt, motivé par la possibilité que l’Allemagne puisse développer un nouveau type d’arme de destruction massive, autorisa le lancement de l’un des défis techniques et scientifiques les plus ambitieux de l’histoire. Le projet a impliqué des physiciens, des chimistes, des ingénieurs, des mathématiciens et des milliers de travailleurs dans un effort contre le temps.

Les prouesses techniques du projet Manhattan donnèrent un coup de pouce au développement industriel et technologique des États-Unis et semèrent les germes de la guerre froide, en raison de son fruit dramatique, sorti en juillet 1945 des installations de Los Alamos au Nouveau-Mexique. : le gadget.

Le premier prototype fonctionnel d’une bombe nucléaire

Le gadget était le premier prototype fonctionnel d’une bombe nucléaire. Le 15 juillet 1945, il est assemblé et prêt à exploser lors de l’essai Trinity, destiné à vérifier expérimentalement les prédictions théoriques.

Le Gadget était un dispositif d’implosion : un explosif conventionnel comprime le noyau de plutonium-239 de la bombe, qui atteint sa masse critique et provoque une réaction de fission en chaîne qui libère une quantité d’énergie jamais vue auparavant.

Le plutonium-239 est un isotope facilement fissile fabriqué en irradiant de l’uranium avec des neutrons. Le plutonium ne se trouve dans la nature que sous forme de traces, dans certains gisements d’uranium où se sont formés des “réacteurs nucléaires naturels”.

L’un des défis du projet était d’obtenir suffisamment de plutonium pur à partir d’uranium. Pour cela, ils ont utilisé le réacteur B de l’usine secrète de production de plutonium de Hanford (Washington). Devenu musée, il fut ensuite le premier réacteur nucléaire commercial de production de plutonium, exploité par la société DuPont, qui renonça à ses bénéfices et s’éloigna de ce domaine pour ne pas être associée au développement de la bombe.

À 5 h 29 le 16 juillet 1945, le gadget a explosé dans le désert reculé de Jornada del Muerto. C’était la première explosion nucléaire de l’histoire, avec un rendement approximatif de 19 kilotonnes. Il était plus puissant que calculé, détruisant certains instruments scientifiques situés à une distance supposée sûre.

“Maintenant, nous sommes de vrais fils de pute”

Après l’explosion, Kenneth Bainbridge, directeur scientifique du test Trinity, s’est exclamé : “Maintenant, nous sommes de vrais fils de pute.”

Robert Oppenheimer a fait remarquer que c’était la phrase la plus appropriée qui a été dite après l’explosion.

En effet, les deux bombes suivantes, baptisées Little Boy et Fat Man (version militaire du Gadget), ont tué quelque 214 000 personnes dans les villes japonaises d’Hiroshima et de Nagasaki. Parmi ceux-ci, environ la moitié sont morts des explosions et le reste en raison de la contamination radioactive.

La trinitita, témoin silencieux de l’explosion

Le plutonium-239 subit une réaction, appelée fission, dans laquelle un neutron divise un noyau atomique en fragments, libérant en moyenne 2,88 neutrons, qui cassent d’autres noyaux de plutonium, et ainsi de suite. Cette réaction en chaîne peut être amplifiée lorsque la masse critique est dépassée avec du plutonium très pur. Dans ce cas, la libération explosive de l’énergie produite par la rupture des noyaux a lieu.

La fission des noyaux génère d’autres éléments chimiques. Ces éléments ne sont pas les mêmes que leurs versions courantes (c’est-à-dire les isotopes), mais sont hautement radioactifs.

Les neutrons provoquent également la transformation des matériaux avec lesquels ils se trouvent en éléments radioactifs. Il en résulte, outre l’explosion brutale, une contamination radioactive pouvant atteindre des centaines de kilomètres, du fait que certains éléments sont volatils ou gazeux, comme l’iode-131 ou le krypton-85.

La chaleur a fait fondre le sable du désert

La température de la détonation du Gadget a dépassé celle de la surface du Soleil et la chaleur a fait fondre le sable du désert. Des gouttelettes de verre incandescentes ont plu dans un rayon de plusieurs centaines de mètres.

Quand tout fut terminé, les chercheurs ont constaté que le sol était recouvert de verre coloré, généralement vert, formant parfois de belles gemmes transparentes. Ils ont collecté des échantillons qui ont été conservés en souvenir de l’événement historique. Certains ont même été utilisés pour fabriquer des bijoux exclusifs. Ils ont vite compris que c’était une mauvaise idée, car la trinitite contenait des éléments produits par l’explosion et était intensément radioactive, au point de provoquer des brûlures cutanées.

Aujourd’hui, la trinitite a perdu la majeure partie de sa radioactivité et peut être manipulée en toute sécurité. Mais il contient encore des témoins de l’explosion nucléaire :

Césium-137 : est l’un des principaux produits de fission du plutonium. Avec une demi-vie de 30 ans, c’est le plus gros élément radioactif de la trinitite. Le césium 137 est l’une des principales causes de contamination radioactive lors d’une explosion nucléaire.

Américium-241 : indique que la bombe était faite de plutonium-239. Il restera dans la trinitita pendant un millénaire.

Baryum-133 : il est difficile à détecter, puisque son activité est réduite de moitié en un peu plus de 10 ans. On pense que son origine se trouve dans l’explosif utilisé pour faire exploser la bombe, appelé Baratol, fabriqué à partir de nitrate de baryum.

Europium-152 : un élément radioactif caractéristique de la trinitite, utilisé dans la confirmation de la trinitite contre les contrefaçons.

Les éléments radioactifs disparaîtront avec le temps, mais les caractéristiques particulières de ce matériau, la présence de structures étranges telles que les quasi-cristaux, et les signatures isotopiques qui révèlent son origine, perdureront après la disparition de la civilisation. Un témoin de notre passage à travers la planète et du génie humain, de l’orgueil et du mal.

**Cet article a été initialement publié leLa conversation