Dzisiaj w kalendarium Wikipedia znalazłem informację o przeprowadzeniu pierwszej próbnej eksplozji ładunku nuklearnego w ZSRR. Chcąc dowiedzieć się więcej na jego temat, po kolei natrafiałem na wszystko związane z bombami atomowymi, wodorowymi czy jądrowymi, a także na inną datę z roku 1949, mianowicie 29 sierpnia, gdzie Rosjanie zdetonowali na poligonie Semipałatyńsk bombę Pierwaja Mołnia (RDS-1). Artykuły jak najbardziej ciekawe i choć może mówiące o dobrze znanych sprawach, to również regulujące i systematyzujące wiedzę na ten temat. Einstein wiedział, że bomba jądrowa musi powstać – skoro stan zaawansowania badań podstawowych pozwolił dostrzec taką możliwość jemu, prędzej czy później dostrzegą ją inni. Pozostawał problem, kto i kiedy jako pierwszy nią zawładnie. W roku 1939 nie była to kwestia akademicka. 2 sierpnia 1939, na krótko przed wybuchem II wojny światowej, napisał list do ówczesnego prezydenta USA, Franklina D. Roosvelta, w którym wraz z kilku innymi naukowcami zawiadomił Roosvelta o podjętych w Hitlerowskich Niemczech pracach nad otrzymaniem wzbogaconego U-235, mogącego posłużyć do zbudowania bomby atomowej. Einstein wybrał Stany Zjednoczone. Pierwszym wymiernym efektem apelu Einsteina było sprowadzenie do Stanów Zjednoczonych 1250 ton rudy uranu z Konga.
Prace nad budową bomby jądrowej opatrzone kryptonimem "Projekt Manhattan" ruszyły wkrótce po przystąpieniu Stanów Zjednoczonych do wojny. W 1942 roku Enrico Fermi zbudował i uruchomił pierwszy stos atomowy. W połowie 1945 roku w ściśle tajnym ośrodku badawczym w Los Alamos powstały pierwsze trzy bomby jądrowe. 16 lipca jedną z nich zdetonowano. Mało zresztą brakowało, by pierwszymi ofiarami bomby padli jej twórcy. Okazało się bowiem, że błędnie szacowali siłę eksplozji swego dzieła na pół kilotony TNT – tymczasem była ona co najmniej dwudziestokrotnie większa. Sowiecki program jądrowy ruszył z miejsca dopiero w 1943 roku. W przeciągu sześciu lat od 1939 do 1945 na Projekt Manhattan wydano ponad 2 miliardy dolarów. Metody wzbogacania uranu i konstrukcji bomby atomowej zostały zaprojektowane i pomyślnie wprowadzone do praktycznego zastosowania przez kilka najtęższych umysłów naszej epoki. Pośród tych, którzy rozpętali potęgę bomby atomowej był J. Robert Oppenheimer.
O godzinie 5:29:45 (Mountain Time War) 16 lipca 1945 ponad zagłębieniem w górach Jemez w północnej części stanu Nowy Meksyk na nocnym niebie ukazał się biały rozbłysk. The Gadget (kodowa nazwa bomby) zapoczątkował Wiek Atomu. Światło eksplozji zmieniło barwę na pomarańczową, a atomowa ognista kula zaczęła unosić się w górę z szybkością 100 m/s, czerwieniejąc i pulsując w miarę jak stygła. Charakterystyczna chmura w kształcie grzyba z radioaktywnych par zaczęła się formować na wysokości 9 tys. m. Wszystko co pozostało w miejscu eksplozji na ziemi poniżej chmury było jakby zielonym, radioaktywnym szkłem. Spowodowało to wydzielenie ogromnych ilości energii cieplnej przez tę reakcję. Jaskrawe światło eksplozji przeszyło niebo przedświtu z takim natężeniem, że mieszkańcy oddalonych sąsiednich miejscowości mogliby przysiąc, że Słońce tego dnia wzeszło dwukrotnie. Pewna niewidoma dziewczynka zobaczyła błysk z odległości około 200 km. Pośród obserwujących eksplozję ludzi, którzy byli jej twórcami, reakcje były różne. Isidor Rabi odczuł to jako naruszenie równowagi wszechświata - jak gdyby ludzkość zagroziła światu, który zamieszkuje. Robert Oppenheimer, chociaż bardzo zadowolony z powodzenia projektu, zacytował zapamiętany fragment Bhagvad Gita, "Stałem się śmiercią", powiedział "niszczycielem światów". Ken Bainbridge rzekł: "teraz wszyscy jesteśmy sukinsynami". Kilku uczestników testu, wkrótce po zobaczeniu jego wyników, podpisało petycję przeciwko uwolnieniu potwora, którego sami stworzyli, ale nie doczekali się reakcji na nią. Jak się wkrótce okazało, na nieszczęście dla ludzkości, Jornada del Muerto w Nowym Meksyku nie było jedynym miejscem na naszej planecie, które doświadczyło skutków eksplozji jądrowej. Jak powszechnie wiadomo, bomba atomowa została użyta w wojnie tylko (aż?) dwukrotnie. Głównym miejscem wybuchu atomowego była Hiroszima. 6 sierpnia 1945 roku na Hiroszimę została zrzucona ważąca ponad 4,5 tony bomba uranowa o nazwie "Little Boy". Punktem docelowym bomby był most na rzece Aioi, jeden z 81 mostów łączących brzegi jednego z siedmiu ramion delty rzeki Ota. Poziom zerowy został wyznaczony na wysokość 600 m. Bomba została zrzucona z bombowca B-29 Superfortress o nazwie Enola Gay. Minęła cel zaledwie o 240 m. O godzinie 08:16 w jednej chwili eksplozja jądrowa o sile dziesięciu KT zabiła 66000 ludzi, a 69000 zostało rannych. Obszar zupełnego odparowania w podmuchu mierzył 800 m średnicy. Poważnym zniszczeniom od podmuchu uległo wszystko na obszarze o średnicy 3,2 km, a w obrębie 4 km wszystko zostało spalone. Pozostały obszar rażenia, rozciągający się do średnicy ponad 5 km pokrywały znaczne zniszczenia. 9 sierpnia Nagasaki zostały potraktowane w taki sam sposób jak Hiroszima. Tym razem na miasto została zrzucona bomba plutonowa o nazwie "Fat Man". Pomimo, że "Fat Man" zboczył o ponad 2 km, to i tak zrównał z ziemią niemal pół miasta. Ludność Nagasaki zmniejszyła się w ułamku sekundy z 422000 do 383000. 39 tys. zostało zabitych, a ponad 25000 rannych.
Po zakończeniu wojny większość naukowców i techników z Los Alamos, jak i wszyscy szefowie rozpoczęli pracę w sektorze cywilnym. W bardzo krótkim czasie rozwinął się projekt przyszłej bomby wodorowej do realnych rozmiarów. Już w kwietniu 1946 na konferencji przedstawiono wyniki badań zespołu nad superbombą. W ciągu następnych czterech lat blisko 50% pracowników Działu Teoretyki zajęło się projektem superbomby, chociaż ich ilość i umiejętności daleko odbiegały od stanu z czasów wojny. Brak dostatecznie dobrych maszyn liczących utrudniał dodatkowo cały program.
Dnia 1.11.1952 oficjalnie narodziła się bomba zwana potem wodorową, a miała ona dwóch ojców, oboje pochodzili z Europy wschodniej, a byli to Węgier Edward Teller i Polak Stanisław Ulam. Miejscem pierwszej próby była wyspa Elugelab, na atolu Eniwetok. Pierwsza bomba ich pomysłu była właściwie wielkim pomieszczeniem badawczym, nie mogła być użyta do celów militarnych, jednak jak pokazuje historia, zminimalizowanie jej do rozmiaru ładunków, mogących być przenoszonymi przez amerykańskie lotnictwo strategiczne, było kwestią kilkunastu miesięcy. Bomba zdetonowana w 1952 roku była pierwszą bombą o łączonym charakterze, mającą "zapalnik" zbudowany z typowej bomby atomowej, o typie ładunku rozszczepialnego ( rozszczepianie jąder atomowych), energia tego wybuchu inicjowała drugą reakcję, syntezy pierwiastków - to założenie dawało niespotykaną moc przy zachowaniu dopuszczalnej masy i kosztów produkcji bomby. Projekty produkcji bomb wykorzystujących zjawisko syntezy nie były nowe, teoretyczne podwaliny dali już Niemcy podczas wojny ( rozważania dotyczyły wybuchu ładunku konwencjonalnego, inicjującego proces syntezy), ale w obliczu wielu niewiadomych skupili się na badaniach nad energia rozszczepiania atomów. Amerykanie prze długie lata nie chcieli rozwijać tego projektu i dopiero eksplozja JOE-1 (amerykański kryptonim pierwszej radzieckiej bomby atomowej). Założenia teoretyczne były dokonaniem matematyka, który wykształcenie zdobył na Uniwersytecie Lwowskim Stanisława Ulama- on to, do obliczeń złożonych równań, po raz pierwszy użył komputera ( to właśnie Ulam zaprojektował owy dwustopniowy mechanizm wybuchu). Oparł się jednak, w swych rozważaniach, na idei energii kompresji pojemnika z paliwem fuzyjnym- co napotykało wiele teoretycznych i finansowych przeszkód w drodze do realizacji programu. Dopiero Edward Teller zaproponował uzupełnienie równań, o wpływ energii cieplnej będącej skutkiem wybuchu ładunki pierwszej fazy - cel został osiągnięty. Po wybuchu na atolu Eniwetok obserwatorzy i naukowcy nie mogli uwierzyć w to co zobaczyli, jedni gratulowali sobie sukcesu, inni stali osłupiali patrząc jak malownicza wysepka, w ułamku sekundy zniknęła z powierzchni ziemi, pozostawiając po sobie krater rozległy na 2 kilometry o głębokości 50 metrów. Miliony ton skał, roślinności i hektolitry wody, w kilka sekund, zmieniły się w parę wodną i zostały uniesione na 17.370 metrów w 90 pierwszych sekund by po 5 minutach osiągnąć wysokość "atomowego grzyba" na poziomie 41.150 m, t.j. tam gdzie stratosfera. Mocy jaką osiągnęła bomba nikt się nie spodziewał, założenia mówiły o sile 5 Mt, właściwa moc bomby była dwukrotnie większa, przy 21 kilotonowej mocy Fatmana zrzuconego nad Nagasaki. Nie było to ostanie słowo w konstrukcji bomb wysokiej mocy, 1.03.1954 o godzinie 6:45 (czasu lokalnego) w pobliżu wyspy Charlie na atolu Bikini eksplodował ładunek nazwany Cherlakiem, o zakładanej mocy 4Mt. Osiągnięta siła wybuchu wyniosła 15 Mt- odpowiedzialne były za to czynniki, których nie uwzględniono w obliczeniach. Nigdy później nie testowano już silniejszych ładunków.
Broń nuklearna, zwana też bronią masowego rażenia lub masowej zagłady, jest najbardziej destruktywną technologią, jaką kiedykolwiek rozwinięto. Od dnia, kiedy w 1938 roku odkryto istotę rozszczepienia, problem kontrolowania tej śmiercionośnej technologii był istotą w wyścigu zbrojeń. Świat, w którym dokonano tego odkrycia - wstrząśnięty wojną, otaczającą paranoją i okrucieństwami totalitaryzmu - przekształcił czysto teoretyczną możliwość w nieuchronną rzeczywistość. Naukowcy byli pewni, że tworzą tylko bardziej udoskonaloną broń, nie mieli pojęcia, że szybkimi krokami zbliżają się do otwarcia najstraszniejszego rozdziału w historii wojny.
Najpotężniejszą bombą atomową była Car Bomba (inaczej Tzar lub Big Iwan). Eksplozji dokonał Związek Radziecki 30 października 1961 r. na wyspie Nowa Ziemia położonej na Morzu Arktycznym, na północnych krańcach obecnej Rosji. Była to jednostopniowa bomba termojądrowa, czyli oparta na pojedynczej fazie syntezy lekkich jąder atomowych, zainicjowanej detonacją jądrową. Miała moc 58 megaton czyli w przybliżeniu 4000 bomb zrzuconych na Hiroszimę. Mimo że zmniejszono jej moc ze względów bezpieczeństwa (Car Bomba zaprojektowana została jako broń trójfazowa i mogła ona osiągnąć nawet 150 megaton, ale wówczas obszar objęty zniszczeniami, mimo dużego odosobnienia, objąłby kilka większych miast północnej Rosji, a opad radioaktywny zagroziłby całej Europie, toteż zrezygnowano z trzeciej fazy rozszczepiania), część skalistych wysepek, w których otoczeniu dokonano detonacji, wyparowała, a sam wybuch był odczuwalny nawet na Alasce. Bomba ta nazywana była także złowieszczo "Zabójcą Miast". Bomba mogłaby zniszczyć miasto wielkości Londynu.
Znana propozycja grupy TTAPS (Turco, Toon, Ackerman, Pollack i Sagan) dotycząca potencjalnej "zimy jądrowej" jest kolejnym możliwym następstwem użycia broni nuklearnej. Efekt ten jest spowodowany przez absorpcję światła słonecznego przez duże ilości sadzy znajdujące się w atmosferze, a pochodzące z licznych pożarów miast i odwiertów naftowych zniszczonych podczas ataku nuklearnego. Późniejsze zaawansowane prace prowadzone przez naukowców na całym świecie potwierdziły je we wszystkich detalach. Wyniki te wskazywały, że ilość sadzy wytworzona podczas pożarów większości głównych miast Stanów Zjednoczonych i ZSRR zniszczy podstawy globalnego klimatu. Głównym efektem byłoby gwałtowny i drastyczny spadek temperatury, zwłaszcza na kontynentach. Ostatnie badania wykazały, że atak nuklearny na dużą skalę przeciwko celom miejskim i rafineriom spowodowałby średni spadek temperatury o przynajmniej 10 stopni C przez wiele miesięcy. Taki poziom ochłodzenia przekracza wielokrotnie to, co zostało zaobserwowane w poznanej historii i można go porównać do ery lodowcowej.
W okolicach Strefy 51 właśnie znajduje się tzw. Poligon Nevada, gdzie w latach 1951 – 1992 armia amerykańska dokonywała prób z bronią atomową. Spośród co najmniej 1054 eksplozji nuklearnych przeprowadzonych przez amerykańskie wojsko, 925 – w tym 825 podziemnych – dokonano na Poligonie Nevada. O testach atomowych na Poligonie Nevada można by zapewne napisać całą książkę. Jednak z uwagi na choćby założenia tego serwisu ograniczę się tu do wzmianki o jednym tylko incydencie – być może najbardziej niezwykłym w historii prób z bronią jądrową. Podczas tego incydentu doszło – być może – do pierwszego w historii wystrzelenia obiektu, który osiągnął tak dużą prędkość, że opuścił pole grawitacyjne Ziemi – na prawie 12 lat przed lądowaniem ludzi na Księżycu. Incydent ten miał miejsce 27 sierpnia 1957 r. podczas detonacji niewielkiego ładunku wybuchowego o mocy równoważnej 300 ton trotylu. Ładunek ten umieszczony został na głębokości 150 metrów pod powierzchnią ziemi, zaś prowadzący do niego otwór zamknięty został ołowianą pokrywą o wadze 900 kg. Po eksplozji pokrywy nie było – tylko na jednej klatce nakręconego szybką kamerą filmu widoczny był jakiś obiekt, który według astrofizyka Boba Brownlee "przeleciał jak nietoperz". Co stało się z ową pokrywą? Odpowiedź jest prosta: została wysadzona w powietrze. Wprawdzie ładunek nuklearny, którego eksplozja wyrzuciła tą pokrywę był od niej zbyt odległy, by jego eksplozja mogła nadać jej jaką ekstremalnie wielką prędkość (średnica kuli ognistej powstałej po wybuchu ładunku o mocy 0,3 kilotony wynosi zaledwie 3,5 metra), ale tuż nad ładunkiem umieszczony został betonowy "celownik" o masie co najmniej dwóch ton. Eksplozja spowodowała wyparowanie betonowego celownika. Rozgrzane do olbrzymiej temperatury gazy rozszerzyły się gwałtownie i wysadziły pokrywającą studnię pokrywę. Szybkość, z jaką pokrywa ta wyleciała w powietrze, była niezwykła: Bob Brownlee na podstawie nagranego filmu i swoich obliczeń ocenił, że była ona sześciokrotnie większa od szybkości potrzebnej do tego, by dany obiekt opuścił pole grawitacyjne Ziemi (II prędkości kosmicznej, wynoszącej 11,19 km/s). Jeśli wspomniana pokrywa opuściła atmosferę ziemską z taką właśnie prędkością, to właśnie jej przypadłby "zaszczyt" bycia pierwszym obiektem, który ludzkość umieściła na stałe w kosmosie. Znacznie bardziej prawdopodobne jest jednak to, że pokrywa ta w żaden kosmos nie dotarła – po prostu wyparowała wskutek tarcia wywołanego przelotem przez gęste warstwy powietrza.
Arsenał nuklearny świata:
od 1945 - USA - 10.000 głowic
od 1949 - Rosja - 16.000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Północna - 15
Źródła:
Wikipedia
Przekrój Nauki
Polska
Historycy
| < Poprzednia | Następna > |
|---|