Où s’abriter pour avoir une chance de survivre à une attaque nucléaire ?

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| Pixabay
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Lorsqu’une bombe nucléaire explose, tout ce qui se trouve à proximité de l’impact est immédiatement vaporisé. Les rayonnements thermiques et ionisants, ainsi que l’onde de choc provoquant de brusques changements de pression atmosphérique, détruisant tout sur leur passage. À cela s’ajoutent les retombées radioactives, dont les effets néfastes sur les êtres vivants persistent plusieurs années. Où devrait-on s’abriter pour avoir une chance de survivre à une telle explosion ? Des chercheurs de l’Université de Nicosie se sont penchés sur la question.

Le bilan des bombes nucléaires larguées sur Hiroshima et Nagasaki en 1945 est lourd : près de 250 000 morts au total selon les estimations les plus récentes — le nombre exact reste toutefois difficile à déterminer. La plupart des victimes sont décédées immédiatement, sous la force du souffle de l’explosion, directement ou indirectement : certaines ont été projetées dans les airs, d’autres ont subi des lésions internes dues aux variations subites de pression, tandis que d’autres encore ont été ensevelies sous les décombres des bâtiments détruits par le choc.

De nombreuses morts et blessures ont également été causées par le rayonnement thermique ou par les incendies qui se sont déclenchés instantanément dans toute la ville ; des milliers de personnes sont mortes quelques jours après l’explosion, des suites de l’irradiation. En résumé, l’explosion d’une bombe nucléaire a des effets dévastateurs sur les humains et le bâti. La nature et l’ampleur de ces effets dépendent néanmoins de nombreux paramètres, à commencer par l’altitude de l’explosion. « Les explosions aériennes entraînent des surpressions plus élevées à des distances plus grandes », notent les chercheurs.

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Une onde de choc qui accélère à l’intérieur des bâtiments

Il est clair qu’à proximité de l’explosion, une zone appelée « zone de dommages graves » ou SDZ, il n’y a aucune chance de survie. Mais à mesure que l’on s’éloigne de cette zone, l’effet de l’explosion diminue et les possibilités de survie augmentent. « Les blessures graves peuvent être réduites à des distances correspondant à des surpressions inférieures à 5 psi [ndlr: 5 livres-force par pouce carré], notamment pour les personnes se trouvant à l’intérieur de bâtiments en béton dans la zone de dommages modérés (MDZ) », précisent les auteurs de l’étude.

En effet, dans la MDZ, l’onde de choc est suffisante pour renverser certains bâtiments et blesser les personnes se trouvant à l’extérieur, mais les bâtiments plus solides, reposant sur des structures en béton, sont susceptibles de rester debout. Dans ce cas, le principal danger reste les vents à très grande vitesse qui vont pénétrer par les ouvertures du bâtiment.

À l’intérieur, les ondes de choc vont interagir avec les murs et dévier autour des coins, des portes et des obstacles. « Ces interactions peuvent induire des pressions plus élevées en raison des effets de canalisation, augmentant ainsi le risque de blessure », ajoute l’équipe. Les dommages occasionnés dépendront donc aussi de l’aménagement intérieur.

Les chercheurs ont examiné ici les conséquences d’une explosion nucléaire dans la MDZ, dont le rayon dépend de la puissance de l’ogive utilisée. Les armes nucléaires tactiques vont de 5 à 15 kilotonnes (kT), mais dans leur étude, ils considèrent une ogive atomique de 750 kT, un scénario extrême qui pourrait correspondre à un mirvage — de l’anglais MIRV, pour Multiple Independently targeted Reentry Vehicle, une technique qui consiste à équiper un missile de plusieurs têtes nucléaires suivant chacune une trajectoire indépendante.

évolution onde de choc bombe nucléaire
Évolution de l’onde de choc suite à la détonation de 750 kT ; les axes x et y représentent la distance au sol et l’altitude en km ; secondes après le souffle initial de gauche à droite et de haut en bas : 0,6, 2,8, 6,7, 12,0, 14,4 et 21,1. © I. Kokkinakis et al. © I. Kokkinakis et al.

« Ce scénario est impensable, mais il représente un scénario catastrophique en raison de l’existence d’une telle ogive et des tensions géopolitiques croissantes », soulignent les chercheurs. Ils ont donc simulé l’explosion d’une telle bombe atomique à une hauteur de 2840 mètres, lancée à partir d’un missile balistique intercontinental typique, et l’onde de choc qui en résulterait, afin d’évaluer son impact sur les personnes qui se seraient réfugiées en intérieur.

Éviter les fenêtres, les couloirs et les portes

L’équipe a utilisé une modélisation informatique pour étudier la vitesse de l’onde de choc nucléaire à travers un bâtiment ; leur structure comportait plusieurs pièces, des fenêtres, des portes et des couloirs. L’objectif était de déterminer les meilleurs et les pires endroits où s’abriter. « Avant notre étude, le danger pour les personnes à l’intérieur d’un bâtiment renforcé en béton qui résiste à l’onde de choc n’était pas clair. Notre étude montre que les vitesses élevées restent un danger considérable et peuvent encore entraîner des blessures graves, voire des décès », a déclaré Dimitris Drikakis, l’un des deux auteurs de l’étude.

schéma structure bâtiment
Illustration 3D du plan d’étage intérieur considéré dans l’étude ; dans la simulation, l’onde de choc pénètre à l’intérieur par la fenêtre de la pièce avant (notée 1). © I. Kokkinakis et al.

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En effet, les résultats de la simulation prouvent que le simple fait d’être dans un bâtiment solide ne suffit pas à éviter le risque : les espaces étroits peuvent augmenter la vitesse de l’onde (jusqu’à plus de 640 km/h !), qui se réfléchit sur les murs et se courbe autour des coins. La force frappant une personne debout à l’intérieur équivaut à plusieurs fois l’accélération de la masse corporelle (g) et pourrait soulever une personne du sol et la projeter contre les murs. À une surpression de 3 psi, l’accélération peut atteindre 80 g, tandis qu’à 5 psi, l’accélération dépasse 140 g, précisent les chercheurs.

force aérienne onde explosion nucléaire
Tracé de la force aérienne maximale (en tant que multiple de la force gravitationnelle du corps) en fonction du temps, appliquée à une personne pendant les 10 premières secondes après que l’onde de souffle soit entrée par la fenêtre ; (en haut) surpression de 3 psi et (en bas) 5 psi. © I. Kokkinakis et al.

Les auteurs soulignent que le temps entre l’explosion et l’arrivée de l’onde de souffle n’est que de quelques secondes, il est donc essentiel de se mettre rapidement à l’abri. Où ? Si possible loin des fenêtres, des couloirs et des portes, concluent-ils. « Les gens doivent rester à l’écart de ces endroits et se mettre immédiatement à l’abri. Même dans la pièce de devant faisant face à l’explosion, on peut être à l’abri des vitesses d’air élevées si l’on se place aux coins du mur faisant face à l’explosion », précise Ioannis Kokkinakis.

Si les auteurs espèrent que leurs conseils n’auront jamais à être suivis, ils estiment que la compréhension des effets d’une explosion nucléaire peut aider à prévenir les blessures et à guider les secours.

Source : I. Kokkinakis et al., Physics of Fluids

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