Fonctionnement du sismomètre de Rocard

Yves Rocard (1903-1992), physicien français, travaille à partir de 1947 sur l'armement nucléaire au Commissariat à l'Energie Atomique, où il fabrique en 1958 des sismomètres conçus pour la détection des explosions nucléaires, dans le contexte de la guerre froide. Ses recherches sur la détection des bombes par leur signal sismique commencent en 1957, puis l'enregistrement par un sismographe de l'explosion de la première bombe souterraine américaine.

Le principe de fonctionnement est simple. Le sismomètre nécessite un référentiel immobile. Il n’est pas possible de prendre le sol comme base car il est soumis à de constantes vibrations. On utilise donc un oscillateur mécanique, une masse attachée à un ressort lui-même attaché au bâtiment. Par ailleurs, on peut utiliser un pendule horizontal. Avec cette installation, la masse reste fixe par rapport à la Terre. En effet, quelque soit le déplacement du sol transmis au bâtiment tant que le déplacement du sol est supérieur à la fréquence de résonance du pendule, la masse est immobile.On peut ainsi capter tout mouvement du sol au 10 milliardième de mètre près.

Le sismomètre de Rocard est un sismomètre de courte période qui détecte uniquement les ondes P, les ondes de compression. L’intérêt du sismomètre est de matérialiser physiquement les ondes, afin de les étudier. Pour cela Rocard utilise un pendule horizontal avec un axe vertical sur lequel est fixé un triangle en acier qui oscille horizontalement. Au bout du triangle est fixé un aimant dans une bobine de fil de cuivre. L’aimant fait un mouvement de va et vient dans la bobine produisant un courant électrique qui, grâce à un galvanomètre, transforme ce courant en valeur de plus ou moins forte intensité, pouvant être reporté sur un support grâce à un sismographe.

                                                                                                 

De plus le sismomètre de Rocard est portatif. Yves Rocard s’était donné comme objectif : " L’objet dictionnaire "                                                                                                                                                                                                                       

Contrairement à ses homologues, le sismomètre Rocard est de très petite taille. Voici un sismomètre de courte période de grande taille et pesant 19 tonnes

                                                                       

Le défi de Yves Rocard est la détection de bombe atomique.

Les explosions nucléaires émettent des ondes P principalement, et ce sont ces ondes qui intéressent Yves Rocard lors de ses recherches. Les ondes P sont des ondes de compression.

                                                                                             

On voit que les ondes P sont les seules à réussir à passer à travers le noyau. Leurs passages induisent des compressions et des dilatations du sol repérables sur le sismographe.

Grâce au sismomètre de Rocard on peut donc repérer des explosions atomiques n’importe où sur le globe.

Aujourd’hui beaucoup d’essais ne sont plus autorisés par l’ONU. Malgré cette interdiction, en 2016 la Corée du Nord, affirme avoir réussi son essai de la bombe à hydrogène, bien plus puissante que la bombe atomique. Afin de détecter ces essais nucléaires illégaux, quatre technologies sont utilisées aujourd’hui :

-La surveillance sismique comme c’elle que l’on a vue mais avec des appareils plus performants,

-La surveillance hydroacoustique qui, comme son nom l’indique, sert à repérer les essais faits sous l’eau - l’eau conduisant très bien les ondes.

-La surveillance des infrasons inaudibles pour l’homme à l’aide d’instruments très précis, produits par  les fusées, les éruptions volcaniques et les essais nucléaires en faible profondeur.

-La surveillance des radionucléides, stations qui analysent les particules de l’air et qui recherchent des éléments radioactifs.

En recoupant toutes ces données on est capable de savoir si un essai nucléaire a été fait sur terre et où.

 

Référentiel : Un référentiel est un ensemble de points par rapports auxquels on étudie un mouvement.

Ondes : Déformation qui se déplace dans un lieu donné (ex : les vagues dans la mer).

Fréquence : Nombre d’ondes qui arrivent en un point en une seconde.

Résonance : Vibration d’un objet due aux ondes jusqu’à ce qu’il y ait un équilibre. Une fois passé l’équilibre il peut y avoir rupture de l’objet.

Onde de compression : Les ondes de compression font bouger le sol de manière horizontale

Courte période : Une période est un intervalle de temps que met un phénomène physique à se répéter de manière identique à lui-même.

Galvanomètre : Un galvanomètre est un modèle d’ampèremètre avec une aiguille et une sortie analogique.

URL source: https://oscahr.unistra.fr/billets/fonctionnement-du-sismom%C3%A8tre-de-rocard