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La conception d’engins nucléaires et la fabrication des modèles de ces engins demande une organisation de recherche et développement (R&D) dans divers domaines : la neutronique, la détonique, l’électronique, la radiochimie, la métallurgie.La plus grande part de la R&D sur les armements nucléaires s’effectuait dans les Centres d’études de la Direction des applications militaires (Dam) du CEA : Vaujours-Moronvilliers (Seine-Saint-Denis), Bruyères-le-Châtel (Essonne), Limeil-Valenton (Val-de-Marne), Valduc (Côte-d’Or), Le Ripault (Indre-et-Loire), et au Cesta (Centre d’études d’Aquitaine, Gironde). (La Dam a fermé le Centre de Vaujours, à l’exception de l’annexe de Moronvilliers, vers la fin-1997, et devait fermer le Centre de Limeil-Valenton vers la fin-1999.)
Dès le début du programme nucléaire militaire, il a fallu maîtriser des problèmes complexes. Pour déclencher l’explosion d’une bombe à fission, on peut utiliser deux méthodes. La plus simple, "l’engin-canon" (gun device), consiste à réunir violemment par la mise à feu d’un explosif classique deux masses sous-critiques de matière fissile pour créer une masse supercritique. Pour l’autre, on utilise la méthode dite d’implosion. On dispose des charges d’explosifs classiques autour de la matière fissile sous forme sphérique. Au moment de la mise à feu, les explosifs compressent la matière fissile et un générateur de neutrons externe dirige un rayon de neutrons sur le coeur de plutonium, amorçant la réaction de fission en chaîne [Coyle 88 ; DAM v.88].
La méthode "canon" nécessite de l’uranium 235 enrichi comme matière fissile. La méthode d’implosion peut utiliser soit de l’uranium 235 enrichi soit du plutonium 239 soit encore un composite des deux. Etant donné que la France, en 1960, ne disposait pas d’uranium militaire enrichi, il a fallu utiliser la méthode d’implosion pour faire exploser son premier engin nommé Gerboise bleue.
Après la bombe à fission pure, le CEA a développé la bombe à fission dopée de matières thermonucléaires et ensuite la tête thermonucléaire à deux étages. Pour les fabricants de bombes, le développement d’une bombe thermonucléaire représentait un avantage parce qu’une telle bombe thermonucléaire à deux étages nécessite moins de matière fissile par kt qu’une bombe à fission simple ou dopée.
Les essais nucléaires qui déclenchaient des réactions en chaîne ont eu lieu en Algérie et en Polynésie. Ces essais ne rentrent pas dans le cadre de ce livre (pour plus de détails voir Barrillot 96). Mais des essais appelés "tirs froids" ont déjà été et sont encore effectués en France--au Polygone de Moronvilliers (Marne), au Cesta et à Valduc--aussi bien qu’en Polynésie.
La Dam définit ces tirs froids en disant qu’ils ont " pour but de vérifier le comportement des différents composants de l’engin nucléaire, à l’exception de la matière fissile, soit simultanément, soit séparément." La matière fissile d’un engin nucléaire est " simulée par un métal inerte " [DAM ii.79]. "Inerte" signifie que la matière ne peut pas enclencher une réaction en chaîne, mais qu’elle peut être radioactive. L’uranium appauvri et le plutonium font partie des matières utilisées.
A Valduc, on fabrique les sous-ensembles nucléaires en série, et au Ripault on assemble les explosifs classiques. Cependant, le CEA sous-traite la fabrication des composants d’armes à diverses sociétés. Pour donner un exemple, sa filiale Cogéma produit les matières nucléaires, et une autre filiale, la Sodern, développe et produit des générateurs de neutrons dans ses installations de Limeil-Brévannes (Val-de-Marne).
Le montage des têtes entières a lieu aujourd’hui à l’Ile Longue (Finistère), mais il a été effectué antérieurement au Ripault, au Cesta, sur le plateau d’Albion (Vaucluse) et sur un site militaire dans l’enceinte du centre CEA de Valduc.
Paradoxalement, une catégorie d’armes "classiques" est fabriquée avec une "matière nucléaire". L’uranium appauvri est devenu une matière utilisée pour les blindages de chars et des projectiles.
La principale propriété de l’uranium appauvri qui attire les concepteurs d’armements est sa densité extrême, égale à trois fois celle de l’acier. De plus, les projectiles en uranium appauvri mélangé avec un peu de titane offrent une résistance minimale à l’air. Ils ont un excellent pouvoir de pénétration des blindages et, en les pénétrant, prennent feu tout en relâchant une fumée constituée d’un aérosol de particules d’oxydes, en général inférieures à cinq microns. Entre 10 % et 60 % de l’uranium d’un projectile sont dispersés sous cette forme [Damo iv-vi.94; LeMoD iv.95].
En France, la Cerca à Bonneuil et à Romans a joué un rôle important dans le développement de ces armements. Au début des années 90, la Cogéma et notamment l’usine d’Annecy de la Sicn (filiale à 100 % de Cogéma) ont repris ce travail dans le domaine de l’uranium appauvri.
On trouve, parmi les autres établissements ayant fabriqué ou ayant participé à la fabrication d’armements à l’uranium appauvri, deux établissements appartenant à la Délégation Générale pour l’Armement : l’Etablissement technique de Bourges (Cher) et le Centre d’études de Gramat (Lot); mais aussi l’établissement de Salbris (Loir-et-Cher) de Giat Industries [Damo no. 4 98].
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