Pour de nombreux scientifiques impliqués dans le projet Manhattan, la course à la construction d'une bombe atomique était une dure bataille entre la vie et la mort. On ne pouvait nier la force destructrice de la technologie ou son inévitable tribut civil. Après les attentats à la bombe d’Hiroshima et de Nagasaki, survenus il ya 70 ans cette semaine, le directeur scientifique J. Robert Oppenheimer a rappelé ses sentiments lorsqu’il avait entendu la nouvelle, citant un texte hindou: "Maintenant, je suis devenu la Mort, le destructeur des mondes. "
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Cependant, au moment de la Seconde Guerre mondiale, alors que des scientifiques allemands travaillaient furtivement sur la même technologie, Oppenheimer et d’autres physiciens américains se concentraient vivement sur la tâche de créer la première arme nucléaire au monde. Et dans l'enceinte secrète du laboratoire national de Los Alamos, une bataille interne faisait rage entre deux groupes aux idées opposées sur la manière de livrer la charge utile meurtrière.
En fin de compte, deux types de bombes utilisant des matières radioactives différentes sont tombés au Japon, à quelques jours d'intervalle, les noms de code Little Boy et Fat Man. Mais si les scientifiques avaient réussi leurs premières tentatives, les deux bombes auraient pu s'appeler Thin Man.
Le noyau d'un atome est un endroit plus variable que vous ne pouvez l'imaginer. En son cœur, un atome contient un mélange de particules appelées protons et neutrons, qui se combinent pour donner à l'atome sa masse et sa personnalité élémentaire unique. Alors que tous les atomes d'un élément chimique donné ont le même nombre de protons, le nombre de neutrons peut varier, donnant des isotopes de masses différentes. Mais comme un radeau surpeuplé, certains isotopes sont à la limite de la stabilité et ont tendance à jeter spontanément l’énergie en excès et les particules sous forme de rayonnement. Au fil du temps, les isotopes radioactifs se désintègrent naturellement dans des configurations plus stables et même dans de nouveaux éléments dans une chaîne d'événements assez prévisible.
Exploiter l'atome pour créer une explosion ne semblait pas réaliste jusqu'en 1939, lorsque des scientifiques de Berlin ont réussi à scinder délibérément un atome d'uranium en éléments plus légers. Induit de la bonne manière, ce processus de fission nucléaire peut libérer d’énormes quantités d’énergie - selon les premiers rapports du New York Times, la bombe larguée sur Hiroshima aurait explosé avec une force de 20 000 tonnes de TNT, bien que cette estimation ait depuis été déclassée à 15 000 tonnes.
Dans une lettre de 1939 au président américain Franklin Roosevelt, Albert Einstein mit en garde contre l'expérience de fission et les efforts nazis pour construire une arme. Peu de temps après, les scientifiques ont montré à quel point il fallait de l'uranium pour atteindre une masse critique et faire exploser une bombe à fission. Ils ont également prouvé qu'ils pouvaient également utiliser du plutonium pour cette tâche. En 1941, le projet Manhattan s’est joint à la course au développement d’une bombe atomique opérationnelle.
Oppenheimer a d’abord fait confiance à une conception du nom de code Thin Man, une longue bombe maigre. Il déclencherait un bouchon de matière radioactive sur une cible constituée du même matériau, de sorte que les forces combinées de compression et d’augmentation de la masse déclenchent la réaction en chaîne qui conduirait à une explosion de fission. En guise de haie, une autre équipe enquêtait sur une bombe à implosion, qui compresserait une masse de matière sous-critique dans un noyau entouré d’explosifs. Lorsque les accusations ont été lancées, la balle de tissu était passée de la taille d’un pamplemousse à celle d’une balle de tennis, atteignant une masse critique et faisant exploser la bombe.
Un bombardier Boeing B-29 Superfortress fait demi-tour par-dessus le puits à bombes pour être chargé à Tinian, dans les îles Mariannes. (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
La bombe de Little Boy repose sur un ascenseur hydraulique. (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
La bombe de Fat Man est vérifiée sur son chariot de transport. (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
La bombe Little Boy est prête à être chargée dans le bombardier B-29 Enola Gay . (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
Le noyau d'implosion de la bombe Fat Man est préparé pour être placé à l'intérieur du boîtier. (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
Un ascenseur hydraulique soulève la bombe Little Boy dans la baie de l'avion. (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
Fat Man étant élevé dans un ascenseur au-dessus du puits à bombes avant de charger dans le B-29 Bockscar . (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
La bombe du petit garçon dans la baie d’ Enola Gay . (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) 
Deak Parsons, arme nucléaire d' Enola Gay, est l'une des nombreuses personnes à avoir signé son nom sur la queue de la bombe de Fat Man. (Gracieuseté de la Fondation du patrimoine atomique) La conception de l'implosion était élégante, mais la physique était moins certaine, c'est pourquoi le modèle du canon a été privilégié. Après environ quatre mois, cependant, les scientifiques du projet ont compris que le Thin Man n'allait pas travailler avec la source de combustible souhaitée, l'isotope radioactif plutonium-139. Le site de Hanford, dans le sud-est de l’État de Washington, a été construit en 1943 dans le but exprès de pomper du plutonium de qualité militaire. Il s’est avéré que les matériaux de ses réacteurs présentaient un défaut fatal.
"La conception Thin Man au plutonium a dû être abandonnée en raison du risque élevé de pré-détonation", déclare Barton Hacker, historien de la technologie militaire au Musée national de l'histoire américaine du Smithsonian. Ce n'est pas aussi effrayant que cela puisse paraître - cela signifie simplement que la fiche et la cible perdraient leur pouvoir destructeur avant que la bombe ne puisse réellement exploser. "Le plutonium disponible a émis trop de neutrons, ce qui a déclenché une réaction nucléaire avant que la masse critique puisse être atteinte, ce qui a provoqué ce que les physiciens ont qualifié de" pétillant "."
L'émission de neutrons par l'uranium était suffisamment faible pour permettre à une arme à feu d'atteindre une masse critique, mais l'offre était extrêmement limitée. "Le plutonium pourrait être produit plus rapidement que l'uranium de qualité militaire", explique Hacker. "La conception de l'arme était sûre de fonctionner, mais il n'y avait pas assez d'uranium pour plus d'un en 1945."
La bombe de Little Boy tombée sur Hiroshima le 6 août 1945 était issue de Thin Man, une bombe de type canon plus courte qui transportait une charge utile en uranium. Pendant ce temps, la bombe larguée sur Nagasaki le 9 août était un dispositif à implosion, le Fat Man au plutonium. Sa conception était environ dix fois plus efficace et générait une force explosive plus importante, correspondant à environ 21 000 tonnes de TNT, selon les estimations modernes. Bien que la bombe de Little Boy fût moins efficace et moins puissante, elle détruisit une plus grande partie de la région d’Hiroshima car le terrain accidenté entourant Nagasaki limitait le rayon de frappe de Fat Man. Néanmoins, à la suite des bombardements, l’implosion est devenue la conception principale des armes nucléaires dans l’ère de la guerre froide.
"Au meilleur de ma connaissance, la seule conception de type arme à feu ayant explosé après Hiroshima était celle d'un obus d'artillerie nucléaire testé dans le Nevada en 1953", a déclaré Hacker. "Tous les autres étaient des modèles d'implosion. Les modèles de type pistolet étaient fiables mais inefficaces, utilisant davantage de matières nucléaires pour les mêmes résultats que les dispositifs d'implosion. Ils sont restés dans la réserve comme des obus d'artillerie, mais aucun autre n'a été détruit."
