Bonjour,
J'ai écrit tout ça très rapidement, donc ce sera peut-être confus, mes excuses. Et j'ai mis trop longtemps, donc il y a déjà plein de réponses, il y aura peut-être de la redite.
Je propose de commencer par une rapide description de la manière dont une bombe fonctionne (pas d'inquiètude, rien d'assez poussé pour que le service des Renseignements nous tombe dessus).
Le principe est d'avoir des matériaux fissiles agencé de telle manière que le nombre de neutrons dedans diminue avec le temps. On dit que le facteur de multiplicité est inférieur à 1. Des neutrons sont envoyé vers ce système (en utilisant une source de neutrons par exemple, il y en a de plusieurs type), mais tant que la configuration géomètrique du système n'est pas changée, il ne font pas grand chose. Ensuite, au moment ou on veut avoir l'explosion, on va changer cette configuration géomètrique.
Pour garder ce facteur de multiplicité inférieur à 1, on va se baser sur différents mechanismes: Les neutrons seront parfois absorbés sans occasionner de fission (c'est comme ça que l'on crée le plutonium, américium, curium, etc. dans un réacteur), ou, et c'est la partie la plus importante, certains neutrons vont "s'échapper". On va parler de fuites. Pour diminuer ces fuites, on va travailler avec une bombe sphérique, pour limiter le ration surface sur volume.
Ça peut se faire de différentes manières. On peut par exemple projeter deux demies sphères l'une contre l'autre, en réduisant du coup considérablement les fuites. En réalité, ça ne se fait pas avec deux demies sphères, mais avec une sphère presque complète auquel on va rajouter la partie manquante. On peut aussi utiliser un explosif tout autour de la bombe qui va la rendre plus dense et diminuer les fuites neutroniques. C'est beaucoup plus pratique.
Donc, si on avait un facteur de multiplicité de 0.99, il suffit de compacter un peu la bombe et c'est bon ? Et bien non, parce qu'il va y avoir de nombreux neutrons retardés, qui ne seront pas directement émis pendant la fission, mais plus tard, mais les produits de fission. Et pour une bombe, on veut que tout soit finis en moins d'une seconde, donc on ne peut pas compter sur eux. Ce qu'on va vouloir, c'est amener ce facteur de multiplicité à plus de 1.3. Il va donc falloir compresser pas mal les matériaux fissiles. Typiquement, on va même vouloir plus d'1.5, et le plus haut possible.
Ce qui va se passer donc est que les explosifs vont être détonés, la bombe va se compacter, on va créer un gazillion de neutrons, et une énergie colossale, et ça va exploser. L'unité de temps quand on fait des calculs est le "shake", ou 10⁻⁸ seconde. Si on a un facteur de multiplicité de 1.5, à chaque géneration de neutron, on en aura 50% en plus. Tu peux te rendre compte que ça va augmenter très vite.
Donc si on résume cette introduction très rapide au sujet, ce que l'on va vouloir, c'est
- Un matériau fissile
- très stable (pour ne pas risquer de détonner l'explosif trop tôt à cause de la chaleur produite)
- en quantité suffisante pour limiter les fuites
- qui va se compacter beaucoup
- et rester compact le plus longtemps possible avant d'exploser
tu parles maintenant de plutonium-238. Si tu regardes le tableau de l'article, tu verras que sa chaleur massique élevée, qui était un atout pour une pile à combustible, est maintenant un désavantage majeur. Quand on utilise du plutonium dans une bombe, on va choisir un isotope plus stable (et on va l'utiliser sous forme métallique, dans la phase delta, en l'alliant avec du gallium, pour exploiter son facteur d'expansion thermique négatif). Donc avec le plutonium-238, et en outre sans aucun moyen de l'usiner à bord , ils n'ont aucun moyen de réussir à faire une bombe.
Maintenant, considérons les satellites russes. Ils utilisaient de l'uranium enrichi à 90%, très bon début. Par contre, ils ont operé le réacteur pendant un bon moment, du coup il y a des autres actinides, et des produits de fissions dedans qui vont empêcher de s'en servir pour une bombe.
Je crains que la seule possibilité soit de faire une bombe sale. Et pour une bombe sale (pour une bombe atomique aussi d'ailleurs), on ne veut pas la détonner quand elle touche le sol, mais bien en altitude, pour maximiser l'effet.
Maintenant, l'ISS est à environ 400 km d'altitude. La charge nucléaire des satellites RORSAT a été éjectée entre 900 et 1000 km d'altitude, et les TOPAZE à 800 km (ça sera d'ailleurs un problème un jour…). Est-ce que la station pourrait être utilisé comme véhicule pour aller chercher tout ça ? Après tout, il faut bien qu'ils puissent corriger l'orbite régulièrement, donc ça parait plus ou moins plausible. Sauf que
- Le contrôle se fait depuis Terre
- Les orbites sont principalement réajusté pendant les "booster maneuvers", qui utilisent un véhicule extérieur à l'ISS
- La station a bien des propellers, mais pas suffisament puissants pour aller à 800 km d'altitude
- En rentrant dans l'atmosphère pour aller s'écraser sur un bâtiment, elle brûlerait et se désintégrerait (pas nécessairement dans cet ordre)