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CEA: Surveillance et détection des essais nucléaires dans le monde

A la suite de l'annonce par la Corée du Nord indiquant la réalisation d'un essai nucléaire, lundi 9 octobre 2006, le CEA fait le point sur la surveillance, la détection et la réglementation des essais nucléaires.


Essai nucléaire en Corée du Nord

Depuis le lundi 9 octobre 2006, les experts du Système de surveillance international (SSI) tentent, à partir des données relevées par les différentes stations de détection, d'en savoir plus sur l'essai nord coréen. Le jour même de l'événement, la France, par la voie du ministre de la Défense, Michelle Alliot-Marie, a pu annoncer que l'explosion était de faible énergie, sur la base du travail d'analyse des spécialistes du Département analyse, surveillance, environnement (Dase) du centre CEA Dam-Ile-de-France. L'interprétation des signaux sismiques a en effet permis d'établir que la secousse provoquée par l'explosion était d'une magnitude de 3,6 à 3,8, ce qui correspond à une énergie notablement inférieure à 1 kilotonne. La faiblesse de cette énergie complique le travail des physiciens à prouver scientifiquement l'origine nucléaire de cette explosion.


Comment peut-on détecter un essai nucléaire ?

Différentes méthodes peuvent êtres utilisées pour détecter un essai nucléaire. Tout dépend de la nature de l'essai: souterrain, aérien ou sous-marin.

- Un essai nucléaire souterrain crée des ondes sismiques semblables à celles d'un séisme. On peut donc le détecter à l'aide de sismomètres.

- Un essai nucléaire aérien n'interagit que très peu avec le sol. De ce fait, les ondes sismiques peuvent difficilement être utilisées. En revanche, on peut mesurer les perturbations acoustiques qu'il génère dans l'atmosphère. On peut également mesurer les produits radioactifs dispersés dans l'atmosphère lors de l'explosion. Des stations de détection recueillent les particules en suspension dans l'atmosphère ou des gaz rares comme le xénon et signalent la présence de certains éléments radioactifs caractéristiques d'une explosion nucléaire.

- Un essai nucléaire sous-marin engendre des ondes acoustiques qui se propagent sur de très grandes distances dans l'eau. On les mesure avec des réseaux d'hydrophones. Lorsque ces ondes atteignent la terre ferme au niveau du talus continental, elles se convertissent en ondes sismiques qui peuvent alors être détectées à l'aide de capteurs sismiques installés à terre.


Comment peut-on distinguer une explosion souterraine artificielle d'un phénomène naturel, comme un séisme ?

Pour distinguer une explosion souterraine (comme dans le cas d'un essai nucléaire) d'un séisme, les experts recherchent dans les signaux sismiques différents indices caractéristiques de chacun de ces deux types d'événements. On étudiera par exemple:

- La "brièveté» (ou la durée des signaux): à magnitude comparable, une explosion engendre généralement un signal de durée plus courte qu'un séisme.

- La fréquence: dans le cas d'une explosion, l'énergie étant émise de façon très brutale, les signaux sismiques ont un contenu plus haute fréquence que pour un séisme de magnitude comparable.

- La profondeur: elle est estimée -tout comme la position de l'événement- à partir de la mesure des temps d'arrivée des différentes ondes sismiques. Une explosion n'est techniquement pas réalisable au delà d'une profondeur de 5 kilomètres. Au contraire les séismes peuvent se produire jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres.

- Le caractère impulsif des signaux: les signaux sismiques engendrés par une explosion ont un début plus franc que ceux associés à un séisme.

Ces recherches sont d'autant plus compliquées que l'événement est faible. Après avoir déterminé, s'il s'agit d'une explosion, les experts devront s'appuyer sur d'autres données (en particulier sur la détection éventuelle de radionucléides, ...) pour déterminer si cette explosion est de type nucléaire ou conventionnelle.


Qu'est-ce que le Système de surveillance international (SSI) ? Quel est son rôle dans la surveillance des essais nucléaires ?

Composante importante du système de vérification du traité d'interdiction complète des essais nucléaires, le Système de Surveillance International (SSI) est un réseau qui sera, à terme, composé de 321 stations de détection et de 16 laboratoires d'analyses de radionucléides. Ces stations se répartissent en 4 catégories selon la technique de détection utilisée:
- 170 stations sismiques,
- 80 stations radionucléides,
- 60 stations infrasons,
- 11 stations hydroacoustiques.

Les enregistrements de ces stations sont transmis en temps réel à un centre international situé à Vienne (Autriche), chargé de leur analyse. L'objectif du système international est de permettre la détection certaine de toute explosion nucléaire d'une énergie supérieure à 1 kilotonne (soit 1000 tonnes) d'équivalent TNT (1) quel que soit l'endroit du globe où elle se produise, dans le sol, l'atmosphère ou les océans.

Aujourd'hui, environ 60% des stations sont opérationnelles et certifiées comme telles par l'OTICE (Organisation du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires ).


Quel est le rôle du CEA dans la surveillance des essais nucléaires ?

Responsable, pour le compte des autorités nationales, du contrôle de l'application du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires (Tice), le CEA met en oeuvre des moyens nationaux et internationaux de surveillance des essais nucléaires dans le monde.

Au niveau international, il participe, dans le cadre de l'Otice, à la construction et à l'exploitation du Système de Surveillance International (SSI), à l'évaluation du Centre international de données de Vienne et à la définition des procédures pour les futures inspections sur place.


Le CEA est notamment en charge des 16 stations implantées sur le territoire national et met en oeuvre 8 stations à l'étranger, dans le cadre d'accords de coopération avec les pays concernés. Celles-ci couvrent l'ensemble des 4 technologies prévues par le Tice (sismiques, hydroacoustiques, infrasons, radionucléides), avec tous les moyens d'analyse associés. Les données provenant de ces stations sont transmises sous responsabilité française jusqu'au Centre National de Données situé au CEA DAM-Ile de France (Bruyères-le-Châtel, Essonne) et rejoignent en parallèle le Centre International de Données depuis leur point de regroupement métropolitain.

Au niveau national, le CEA a la responsabilité d'informer les autorités nationales en cas d'explosion nucléaire réelle ou supposée et de leur fournir tous les éléments d'appréciation nécessaires.


Qu'est-ce que le Traité de non-prolifération des armes nucléaires ?

Le traité de non prolifération nucléaire (TNP) a pour objet d'empêcher la prolifération des armes et technologies nucléaires, de favoriser la coopération dans le domaine des utilisations pacifiques de l'énergie nucléaire et de promouvoir la réalisation du désarmement nucléaire et d'un désarmement général et complet. Le Traité représente le seul engagement contraignant en matière de désarmement pris par des Etats dotés d'armes nucléaires dans un traité multilatéral. Ouvert à la signature en 1968, le Traité est entré en vigueur en 1970 et constitue depuis la pierre angulaire du régime de non-prolifération nucléaire à l'échelle mondiale. Cent quatre-vingt-huit pays ont adhéré au Traité, dont les cinq Etats dotés d'armes nucléaires, ce qui en fait l'accord de désarmement multilatéral qui a recueilli le plus grand nombre d'adhésions.


Qu'est-ce que le Traité d'interdiction complète des essais nucléaires (Tice) ?

Ouvert à la signature en 1996, le Traité d'interdiction complète des essais nucléaires (Tice), convention liée à l'existence du TNP, interdit tout essai nucléaire quelle que soit l'énergie dégagée. La France l'a signé le 24 septembre 1996 et ratifié le 6 avril 1998. A l'heure actuelle, 176 états sur 194 ont signé le traité et 135 l'ont ratifié. Sur les 44 états dont la ratification est nécessaire pour que le traité puisse entrer en vigueur, seuls 34 l'ont fait. La Corée du Nord n'a ni signé ni ratifié le traité.

(1) TNT, pour Trinitrotoluène. Le TNT est un explosif nitré. Le TNT sert d'unité pour désigner la puissance d'une bombe.

tiens c'est pas con ca..
T'as bien fait de mettre ca, parce que mine de rien, tout le monde ne sais pas obligatoirement ce qu'est ce traité

Il me semble avoir lu qu'il était possible de tricher et de laisser des doutes sur l'origine d'une secousse...
Elles sont naturellement nombreuses