Etude et conception d'un étage de mise en forme d'impulsions ultra ...

Un intense champ magnétique est également généré prés de la surface. En effet, les électrons
Compton sont éjectés radialement créant un déplacement de charges. Le sol étant assimilable à un plan
de masse de bonne conductivité il y’a l’apparition d’un courant de retour qui assure l’équilibre. Il s’est
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alors formé une circulation de courant toroïdal s’écoulant vers le point zéro dans l’air et s’éloignant de
ce point indiqué dans sur le sol. la figure Cette circulation 1.7 [10]. engendre un champ magnétique azimutal très intense prés de la
surface.
Figure 6 : Formation d'un flux de courant toroïdale résultant du déplacement de charge Compton après
Figure 1.7 – Formation d’un une explosion flux de courant nucléaire toroïdal au niveau résultant du sol. du déplacement de charges
Compton après une explosion nucléaire au niveau du sol.
L’amplitude de l’IEMN de surface dépend de nombreux paramètre influençant la forme de la
distribution de charge. Une amplitude de plusieurs kV/m à 10 km est donnée dans [12]. Une
description L’amplitude plus détaillée dedu l’IEMN phénomène de surface électromagnétique dépend de lié nombreux une explosion paramètres nucléaire en influençant surface est la
disponible dans [9].
forme de la distribution de charge. Une amplitude de plusieurs kV/m à 10 km est donnée
dans [13]. Une description plus détaillée du phénomène électromagnétique lié à une
3.2.4.3 Explosion en moyenne altitude (20-40 km)
explosion nucléaire en surface est disponible dans [10].
L’IEMN produite par ce type d’explosion est une combinaison des effets détaillés dans les
deux sections précédentes.
1.2.1.6 Explosion en moyenne altitude (20-40 km)
Pour les explosions les plus hautes l’effet du champ géomagnétique va être prédominant
comme pour les IEMN de haute altitude. La durée de vie des électrons Compton va cependant être
moins importante L’IEMNà produite mesure ou par l’altitude ce type diminue d’explosion et ou la densité est une de combinaison l’atmosphère augmente. des effets détaillés
Le gradient de densité atmosphérique favorise un effet dipolaire lié à la dissymétrie de la
distribution dans les de deux charge sections Compton. précédentes. Cet effet prédomine Pour les dans explosions l’IEMN de les basse plus altitude. hautes l’effet du champ
Pour une explosion en moyenne altitude, l’estimation du champ électrique E(t) observable à
une géomagnétique distance R du point vazéro être est prédominant donné dans [12] comme : pour les IEMN de haute altitude. La durée
de vie des électrons Compton est cependant moins importante à mesure que l’altitude di-
R0
Et () = E0()sin( t ⋅ θ )
(1.3)
minue et que la densité de l’atmosphère R augmente. Le gradient de densité atmosphérique
L’angle θ est formé entre la vertical est la ligne passant pas le point d’observation et le lieu de
l’explosion. R0 correspond au rayon de la zone entourant l’explosion dans laquelle la résistivité est
d’au plus 10 -7 mΩ/m (typiquement 5 à 15 km). E0(t) est le champ rayonné à la distance R0. Cette valeur
est déterminée pas des simulations numériques mais peut cependant être estimée entre quelques
dizaines et quelques centaines de V/m. Cette expression correspond à la décroissance en 1/R du champ
électrique modulé par la position angulaire de l’observateur.
Ce type d’IEMN est beaucoup moins intense que pour les explosions de haute altitude et de
surface.
3.2.5 Effets de l’IEMN
L’énergie électromagnétique générée par l’explosion d’une arme atomique d’une mégatonne
dans la haute atmosphère est d’environ 10 11 favorise l’effet dipolaire lié à la dissymétrie de la distribution des charges Compton. Ce
phénomène prédomine dans l’IEMN de basse altitude. Pour une explosion en moyenne
altitude, l’estimation du champ électrique E(t) observable à une distance R du point zéro
est donné dans [13] :
E(t) =
joules [12]. Toutefois cette spectaculaire quantité
d’énergie se répartit sur une très grande surface après l’explosion. Une estimation de l’énergie
collectée par une cible au sol est de l’ordre de 1 joule ce qui reste relativement important.
R0
R E0(t) · sin(θ). (1.3)
L’angle θ est formé entre la vertical et la ligne reliant le point d’observation et le lieu
de l’explosion. R0 correspond au rayon de la zone entourant l’explosion dans laquelle
la résistivité est au plus de 10−7 mΩ/m (typiquement 5 à 15 km). E0(t) est le champ