vignette|redresse|Dortoir dans un abri anti-atomique de la protection civile à Vernayaz en Suisse. Un abri antiatomique est destiné à protéger ses occupants des effets mécaniques et thermiques d'une explosion nucléaire (ou d'un accident nucléaire...), ainsi que des retombées radioactives, en leur permettant de survivre un certain temps jugé suffisant pour pouvoir en sortir sans danger.
Caractéristiques On peut diviser les abris en deux types : l'abri anti-retombée simple () ; l'abri anti-retombée résistant aussi au souffle d'une explosion proche ()..
Les seconds correspondent généralement à des installations militaires stratégiques (postes de commandement en particulier) d'une construction « lourde » et on n'en compte que quelques-uns par pays. Les premiers sont plutôt destinés aux civils qui, même très loin des cibles, seraient exposés au risque mortel des retombées.
Les abris civils sont mis en œuvre à la suite d'une initiative personnelle, par exemple dans le jardin ou au sous-sol d'une maison privée, mais aussi par un État, qui dans le cadre d'une politique de sécurité civile, prend en charge la construction ou l'aménagement d'abris collectifs.
Composition d'un abri vignette|Filtres du système de ventilation dans un abri anti-atomique de la protection civile suisse.
Éléments de base Un abri doit comporter les éléments suivants : Réserves d’eau potable (deux litres par jour et par personne) et de vivres ( par jour et personne, prévoir de l'eau complémentaire si les vivres sont déshydratés). pour une durée minimum de quatorze jours. Médicaments et trousses de premiers secours avec traitements préventifs contre les éventuels radio-isotopes : comprimés d'iodure de potassium. (KI) ou d'iodate de potassium (KIO3) ou, à défaut, de bétadine iodée en application... Éclairage, avec une grosse provision de piles. Par exemple des lampes à DEL. Les DEL présentent l’avantage d’être plus économes en énergie et plus résistantes, tout en chauffant peu. L'inconvénient est que leur électronique est nettement moins résistante à l'impulsion électromagnétique nucléaire qu'une ampoule à filament. Un récepteur radio afin de connaître la conduite à tenir (présence de retombées ? Possibilité d'évacuer ? Vers quelles zones ?)Protect and Survive, courts films d'animation prévus par la défense civile du Royaume-Uni pour être diffusés en cas de guerre nucléaire (disponible sur you tube).. Bien que de moins en moins présente, la capacité à recevoir aussi bien les grandes ondes, ondes moyennes, que les ondes courtes est un plus indéniable. En France, par exemple, en cas de catastrophe nationale, l’émetteur d’Allouis était, avant son arrêt en 2016, l’émetteur officiel pour obtenir des informations sur la fréquence en modulation d’amplitude. De plus, après une explosion nucléaire, les stations radio à proximité, majoritairement dans le spectre VHF, peuvent être momentanément ou définitivement indisponibles du fait de l’impulsion électromagnétique nucléaire accompagnant l’explosion nucléaire. La zone d’impact peut, selon certains scénarios, s’étendre sur un rayon de plusieurs milliers de kilomètres. Dans cette situation, seules les émissions radio lointaines seront encore en fonction, d’où les spectres radio cités ci-dessus. Le récepteur lui-même peut éventuellement être endommagé par l’ s’il n’est pas protégé par une cage de Faraday. Une grosse réserve de sacs plastique étanches (type sac poubelle) et de l’adhésif. En raison du risque des retombées les premiers jours, il vaut mieux stocker les déchets à l’intérieur de l’abri. Cela permet aussi d'improviser avec un seau des toilettes de fortune. De même, en cas de décès d'un des occupants, les sacs plastiques et adhésifs permettent de disposer du corps jusqu'à ce que la décroissance de la radioactivité permette de sortir. Des vêtements de rechange et adaptés à différentes saisons. Des bottes laissées à l'entrée de l’abri de façon à ne pas rapporter de poussière radioactive lors des sorties. Moyens de couchage ; du simple matelas gonflable ou sac de couchage au lit à sommier avec matelas et couvertures. Divertissements (jeux de carte, livres, etc.).
Éléments complémentaires vignette|redresse|Sortie de secours d'un abri anti-atomique de protection civile.
Il est conseillé qu'un abri soit équipé des éléments suivants pour un séjour plus long ou pour s'y abriter plus confortablement : Système de chauffage. Combinaisons imperméables et équipements pour les sorties hors de l'abri, exemple un compteur Geiger et système de protection respiratoire individuel. Douche de décontamination, conseillée pour les sorties hors de l'abri, afin d'éviter d'introduire des particules radioactives en rentrant à l'intérieur de l'abri. La douche se présente généralement sous la forme d'une douche classique et le principe consiste à faire couler de l'eau sur la personne ou les objets à décontaminer. Les particules radioactives sont évacuées avec l'eau en coulant. La douche doit être placée à l'extérieur de l'abri, le plus commode étant dans un sas d'entrée. L'eau ainsi contaminée doit être évacuée vers l'extérieur. Système sanitaire, par exemple une douche à pompe en circuit fermé (un réservoir de d'eau par personne). Toilettes, par exemple des toilettes chimiques avec récupérateur d'eau (les seuls déchets sont alors de l'acide urique solide et des excréments déshydratés). Système de . Énergie et si possible un moyen de la renouveler, par exemple un ou plusieurs accumulateurs électriques et un générateur électrique. Moyen de télécommunication, un émetteur radio par exemple.
Protection Un abri antiatomique n'est pas nécessairement enfoui profondément dans le sol, il n'a pas nécessairement des murs de plusieurs mètres d'épaisseur ni une lourde porte blindée. Il doit au minimum offrir une protection contre les effets mortels d'une explosion nucléaire. À ce titre, une simple construction de quelques mètres carrés, éventuellement sous la surface du sol et ayant des cloisons n'offrant qu'une épaisseur de quelques dizaines de centimètres, peut, suivant les scénarios, être relativement efficace, notamment lorsqu'elle est équipée d'un système de filtration de l'air entrant.
Les abris construits avec des cloisons de forte épaisseur ne se justifient qu'en cas de frappe directe, ils sont bien souvent destinés à un usage militaire. Les abris destinés aux civils ne sont généralement pas autant renforcés, à moins d'être situés à proximité de cibles potentielles (base militaire, grande ville, raffinerie, zone industrialo-portuaire, etc.).
L'énergie soudainement dégagée par une explosion nucléaire a plusieurs effets, la moitié prenant la forme d'un souffle puissant avec effet de surpression atmosphérique, le reste étant partagé par le dégagement d'énergie thermique (35 %) et de radiation (15 %).. Par ailleurs, la capacité de destruction d'une arme atomique dépend de plusieurs facteurs tels que l'altitude à laquelle elle explose, sa puissance (exprimée en kt ou Mt), la distance entre l'explosion et la population, mais aussi d'autres facteurs comme la météo au moment et après la déflagration.
Par conséquent, un abri antiatomique peut prendre plusieurs formes, de la simple tranchée à la casemate enterrée profondément ; en fonction des effets et du « scénario » envisagé. Contre les effets mécaniques
La conception la plus efficace contre les effets mécaniques d'une explosion nucléaire, (principalement le souffle) est de placer l'abri sous la surface du sol. En effet, alors que l'onde de choc est principalement propagée dans l'air, elle est relativement mieux absorbée par le sol. À titre d'exemple, le complexe militaire de Cheyenne Mountain, aux États-Unis, est creusé dans une montagne, sous de granite, et ses structures sont montées sur des ressorts afin d'absorber les secousses sismiques, qu'elles soient naturelles ou provoquées par une explosion nucléaire.. Au Canada, le Diefenbunker près d'Ottawa est enterré sous de terre et devait résister à une explosion nucléaire de cinq mégatonnes à moins de deux kilomètres..
La qualité mécanique d'un abri est évaluée selon sa capacité à résister à l'onde de choc, c'est-à-dire à la surpression engendrée par une explosion. La plupart des bâtiments civils en surface étant détruits lorsqu'ils subissent une pression de cinq à dix psi (0,35 à 0,7 bar), on estime qu'un abri antiatomique devrait être en mesure de résister à une pression supérieure.
vignette|alt=abri en béton armé détruit par le souffle d'une explosion nucléaire.|Une des structures en béton armé détruite par l'onde de choc de l'essai Priscilla (États-Unis, 24 juin 1957)
La résistance à l'onde de choc d'une dizaine de structures est testée lors d'un essai nucléaire de dans le cadre de l'opération Plumbbob. Cinq de ces structures sont construites en forme de dôme en béton armé de quinze mètres de diamètre, d'une épaisseur de plus de () pour le Projet 30.1 de l' et de () pour le Projet 3.6 de l'armée de l'air. Placés à environ , et de l'explosion afin de les soumettre à une pression de respectivement 70, 35 et (4,8 , 2,4 et 1,4 bar), seuls les deux abris du Projet 30.1 les plus proches de la détonation sont détruits :
+ Résistance des dômes en béton lors de l'essai nucléaire Priscilla de Pression (psi)Pression (bar) Distance de l'explosion (m) Épaisseur des murs (cm) Observations 704,8 360 15 Détruit 704,8 360 61 Joints de fondation déplacé de plus d'un millimètre ; fissures fines dans la structure. 352,4 490 15 Détruit 352,4 490 61 Joints de fondation déplacés de plus d'un millimètre. 201,4 620 15 Aucun dommage.
Même lorsqu'un abri de surface est structurellement intact, les résultats ci-dessus ne présument pas de la capacité des occupants potentiels à survivre aux autres effets d'une explosion nucléaire. Durant ce même essai, le Projet 3.1 consiste à évaluer les effets de l'explosion (à d'altitude) sur quatre structures en béton enterrées pour l'occasion. La paroi des abris a une épaisseur de et un toit en forme d'arc dont la partie haute est située à sous la surface, le plancher étant à trois mètres sous la surface. Les quatre abris situés à une certaine distance de l'explosion afin de les soumettre à des pressions de l'onde de choc de 56, 124 et (3,9, 8,6 et 13,8 bars) ont résisté au choc, bien que les parois montrent de nombreuses fissures. La surprise des scientifiques est de découvrir que la pression exercée par le sol au moment de l'explosion est par endroits supérieure à celle constatée en surface et, dans le sens horizontal, bien supérieure à ce qui était anticipé. Par ailleurs, le plancher de la structure soumise à une pression de (13,8 bars) a subi une accélération de plus de , ce qui représenterait un danger pour les occupants.
vignette|alt=L'abri rectangulaire français après l'explosion|L'abri rectangulaire dit structure II-1 après l'explosion. Le bâtiment a souffert de dégâts mineurs, mais ses conduits d'aération ont été soufflés par l'onde de choc de l'essai Smoky (Nevada, août 1957).
Toujours dans le cadre de l'opération Plumbbob, l'essai Smoky du de à d'altitude permet d'évaluer la résistance de cinq structures souterraines de conception françaiseL'objectif du projet du Service national de la protection civile (SNPC), maintenant direction générale de la Sécurité civile et de la gestion des crises (DGSCGC), est d'étudier le comportement des abris souterrains français. Les cinq structures sont construites par des entreprises américaines mais tout l'équipement de mesure ainsi que certains éléments structurels sont expédiés depuis la France., dont deux abris antiatomiques complets (système de ventilation, portes et valves anti-souffle, générateur électrique). L'un est rectangulaire et l'autre cylindrique, réalisé grâce à douze anneaux de béton préfabriqués maintenus en tension par la méthode Freyssinet.