Masse Critique et assemblage surcritique
(Critical mass, supercritical assembly):Mais pourquoi séparer l'uranium en 2 parties? Parce qu'il ne faut pas dépasser la masse critique. Cette masse est la quantité de matière nécessaire pour entretenir une réaction en chaîne. Pour l'uranium235 pur, cette masse est d'environ 50 kg. Mais l'uranium n'est jamais si pur, donc il nous en faut toujours plus..
Quand les deux parties se frappent, nous avons un assemblage surcritique, le nombre de fission s’accroît très rapidement et conduit à une explosion. Ces deux parties, supérieures à la masse critique ensemble, ne doivent être maintenues en cohésion qu'un millionième de seconde pour que la bombe explose.
Nous voyons maintenant qu'il faut faire très attention pour que les deux morceaux d'uranium ne se cognent pas avant que la bombe soit lancée. Elles sont donc protégées par un "bouclier" d'uranium238. On utilise l'uranium238 parce qu'il a la propriété de faire réfléchir les neutrons à leur source. L'uranium238 possède cette propriété parce qu'il est saturé en neutrons. Ainsi, les neutrons libérés quand un atome se fissionne ne vont pas aller se mélanger dans les deux morceaux d'uranium. Notez également qu'un autre bouclier de plomb est utilisé pour protéger les circuits électroniques de l'appareil et éviter une explosion prématurée. Ce second bouclier est nécessaire, car il ne faut pas oublier que l'uranium est radioactif.
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