1961. október 30-án Novaja Zemlja felett úgy villant fel az ég, mintha valaki egy második Napot gyújtott volna.
Egy szovjet Tu-95-ös bombázó a Novaja Zemlja-i kísérleti telephez repült, kioldotta a terhét, és azonnal elhúzott, különben maga is elpusztult volna.
Az 58,6 megatonnás „Cár-bomba” robbanása az emberiség történelmének legerősebb detonációja lett. Ez 3900-szor volt erősebb a Hirosimára dobott bombánál.
A tűzgömb átmérője elérte a nyolc kilométert. A leírások szerint úgy festett, mintha egy második Nap lőtt volna ki a föld alól. A tűzlabda néhány másodpercre elvakította a pilótákat, még a speciális sötét szűrők sem segítettek. A gombafelhő 67 kilométeres magasságba emelkedett.
A lökéshullám háromszor kerülte meg a Földet, és még Finnországban és Norvégiában is betörtek az ablakok.
Ez a bomba már nem egyszerűen atombomba, hanem hidrogénbomba, vagyis termonukleáris bomba volt.
Pont emiatt az energiája szinte korlátlannak bizonyult. Ha Andrej Szaharov akadémikus nem ragaszkodott volna a „mérsékelt” változathoz, a robbanás ereje elérte volna a 100 megatonnát, és a következmények sokkal súlyosabbak lehettek volna.
„Nem akarjuk, hogy Moszkvában betörjenek az ablakok” – magyarázta Szaharov.
De miben különbözik a hidrogénbomba a hagyományos atombombától, attól a típustól, amelyik eltörölte a föld színéről Hirosimát?
Az erőhatásban, mint már említettem, ezerszeres a különbség. Elképesztő! Nézzük meg, miben térnek el a fizika szempontjából.
Maghasadás kontra magfúzió
Az atomenergia alapvetően kétféleképpen nyerhető ki. Az első módszer a maghasadás, vagyis az energia kinyerése az atommagok szétbomlása révén.
Általában vesznek egy nagy, instabil atommagot, az szétesik, és az ebből a szétesésből (bomlásból) kinyert energiát hasznosítják. A második módszer a fúziós energia, amikor épp ellenkezőleg, a részecskék egyesülése történik energiafelszabadulás mellett. Az atombomba tehát a maghasadás energiáját, a hidrogénbomba pedig a fúzióét (szintézisét) használja. Nézzük meg ezt részletesebben!
Az atombomba: amikor a mag kettéhasad
Az atombomba a nehéz atommagok – az urán-235 vagy a plutónium-239 – maghasadásának elvén működik.
Amint eléri a kritikus tömeget (49 kg urán vagy 10 kg plutónium), az anyag láncreakciót indít be: egy széthasadt atommag egy szomszédos mag hasadását idézi elő, és a folyamat fénysebességgel száguld tovább.
A „Little Boy” hirosimai robbanásának ereje mindössze 15 kilotonna volt. Ez szerényen hangzik, de elég volt a város és 200 ezer ember elpusztításához.
A bomba 4,4 tonnát nyomott, hossza mindössze három méter volt, és egyetlen mikroszekundum alatt végezte el a pusztítást. Az epicentrumban a hőmérséklet meghaladta az egymillió fokot. A teljes pusztítás sugara két kilométer volt, de az emberek még több tíz kilométeres távolságban is égési sérüléseket és sugárfertőzést szenvedtek.
A hidrogénbomba: amikor az atommagok egyesülnek
A hidrogénbomba teljesen más elven működik.
A „szívében” könnyű hidrogénatommagok – a deutérium és a trícium izotópok – fúziója (szintézise) zajlik. Ahhoz, hogy egyesülésre kényszerítsék őket, körülbelül 100 millió Celsius-fokos hőmérsékletre van szükség – ez hétszer forróbb, mint a Nap közepe!
Hogyan lehet ekkora hőséget elérni?
Egy atombomba segítségével. Először az robban fel, majd az általa felszabadított energia indítja be a termonukleáris folyamatot.
Jelenleg ez nem az egyetlen, de a leghatékonyabb módszer. Más eljárások is léteznek: neutronforrásból származó impulzus, a plazma mágneses összetartása, vagy akár egy lézerberendezés, amely felhevíti és beindítja a termonukleáris reakciót.
Az energia lavinaszerűen megnő.
Az atombomba erejének fizikai korlátai vannak, a hidrogénbombáénak azonban csak a mérnökök fantáziája szab határt. Lényegében itt ugyanazokat a mechanizmusokat használják ki, amelyek a csillagok belsejében működnek, és évmilliárdok óta táplálják őket energiával. Nem véletlenül hasonlították a Cár-bomba robbanását egy második Nap megjelenéséhez.
Egy megatonnát akarsz? Tessék. Százat? Megoldható. Milliót? Elméletileg az is.
A Cár-bomba hatása lenyűgöző volt: 55 km-es körzetben minden épület szilánkokra tört, és 100 kilométernél távolabb is harmadfokú égési sérüléseket lehetett szenvedni.
De vajon a termonukleáris bomba megjelenése miért nem szorította háttérbe az atombombát, és miért gyártják és tartják továbbra is arzenálban mindkettőt?
Bármilyen furcsán hangzik, sok atombomba hatékonyabban pusztít, mint egyetlen hidrogénbomba, még akkor is, ha az utóbbi robbanóereje meghaladja az előbbiek együttes erejét.
Az ok az úgynevezett „nukleáris tél”: több száz atombomba-robbanás hamut juttatna a sztratoszférába, amitől a bolygó megfagyna. Az emberiség pedig nem azonnal, hanem lassan és gyötrelmesen pusztulna ki. Az emberek tudják, hogyan kínozzák magukat.
A hidrogénbomba akkor hatékonyabb az atombombánál, ha a cél a pusztítás, majd a terület azonnali elfoglalása. Ennek oka, hogy a radioaktív szennyeződése sokkal gyengébb. Nincs radioaktív „fekete eső” sem.
Az 1990-es évek elején 65 ezer nukleáris robbanófej volt a Földön. Ma már csak körülbelül 12,5 ezer. Ezek 90%-a továbbra is Oroszország és az Egyesült Államok birtokában van.
