Zašto je nuklearno oružje tako teško napraviti?

Dana 16. jula 1945. godine, u pustinji Novog Meksika održan je test pod kodnim nazivom "Trinity", koji je vjerovatno bio jedna od najstrože čuvanih tajni u historiji.

U 5:30 sati ujutro po lokalnom vremenu, sfera teška 3,6 tona i promjera oko 1,5 metara, nazvana "gadget", eksplodirala je u silovitoj eksploziji, jednoj od najsnažnijih koje je čovječanstvo ikada vidjelo.

Ovo je bila prva eksplozija atomske bombe.

Uskoro će biti 80 godina od tada. A toliko dugo traje "nuklearna utrka", koja je počela onog trenutka kada je svijet saznao da Amerikanci imaju oružje koje niko drugi nije imao, a koje je moćnije od bilo kojeg oružja koje je čovjek do tada napravio.

Vojnici i političari odmah prepoznali pravu moć bombe

Takvo oružje, ili prijetnja njime, može "spriječiti ili zaustaviti sve ratove". Ali ako ima previše ovog oružja, njihova upotreba bi mogla izazvati "rat svih ratova" koji bi mogao uništiti čovječanstvo i jedinu planetu na kojoj ono živi.

Upravo zbog moći odvraćanja mnoge zemlje žele imati nuklearno oružje, a isto toliko zemalja pokušava ih u tome spriječiti. Stoga svaka zemlja koja ima nuklearno oružje ili nastoji da ga stekne unosi znatne nemire u svjetsku zajednicu upravo zbog svoje moći.

Prepoznajući prijetnju koju predstavlja nuklearno oružje, države članice UN-a usvojile su Ugovor o neširenju nuklearnog oružja 1. jula 1968. godine.

Stupio je na snagu 1970. godine, kada ga je potpisao dovoljan broj zemalja.

Trenutno postoji 191 potpisnica ili strana sporazuma, uključujući sve zvanično priznate "nuklearne države" - ​​Sjedinjene Američke Države, Rusiju, Kinu, Ujedinjeno Kraljevstvo i Francusku.

Indija, Pakistan i Izrael nikada nisu potpisali sporazum.

Sjeverna Koreja ga je potpisala 1985. godine, ali se jednostrano povukla iz sporazuma 2003. godine.

Posljednjih dana svjedočili smo pokušaju Izraela (uz pomoć Sjedinjenih Američkih Država) da spriječi Iran u navodnom razvoju nuklearnog oružja. Iako to kategorički poriče, obje zemlje vjeruju da Iran već dugo teži razvoju atomske bombe, prenosi N1 Slovenija.

Postoji relativno malo zemalja s nuklearnim oružjem

Dok se svo ostalo oružje koje bi moglo pružiti prednost u ratovanju relativno brzo proširilo, iznenađujuće je malo zemalja koje posjeduju najmoćnije, nuklearno oružje.

Samo osam zemalja to priznaje (SAD, Rusija, Kina, Francuska, Velika Britanija, Indija, Pakistan i Sjeverna Koreja), a jedna, prema mnogim izvorima, vjerovatno to ima, ali krije (Izrael).

Pa zašto onda ima tako malo nuklearnih država?

Razlog je taj što iako osnovne komponente ove tehnologije više nisu tajna, razvoj nuklearnog oružja i dalje predstavlja naučni i inženjerski izazov, piše portal Live Science.

Problem obogaćivanja urana i ekstrakcije plutonijuma

Veliki dio poteškoća proizlazi iz nabavke hemijskih elemenata koji se koriste u ovom oružju za kreiranje eksplozije, rekao je za Live Science Hans Kristensen, direktor Projekta nuklearnih informacija pri Federaciji američkih naučnika.

Osnovni element potreban za nuklearnu bombu je uran, najteži od prirodnih hemijskih elemenata, koji je ujedno i radioaktivan. Radioaktivnost je osnova procesa nuklearne reakcije, fisije, u kojoj se jezgra atoma urana raspadaju, oslobađajući ogromnu količinu energije.

Raspad jednog jezgra ne oslobađa mnogo energije, ali istovremeni raspad milijardi i milijardi jezgara u relativno maloj količini urana (lančana reakcija) može biti katastrofalan.

Problem je što uranijum postoji u nekoliko oblika (izotopa), od kojih nisu svi pogodni za fisiju. Naj "fisilniji" je izotop pod nazivom U-235. A ovaj izotop je relativno rijedak u rudi uranijuma - od hiljadu atoma uranijuma, postoji samo 7 atoma U-235.

Da bi dobili veće količine uranijuma 235, moraju "obogatiti" uranijum tako da sadrži više uranijuma 235.

"Jedan od načina obogaćivanja urana je njegovo pretvaranje u plin i vrlo brzo centrifugiranje", rekao je Zerphy. "Zbog razlike u masi između U-235 i U-238, izotopi se razdvajaju i možemo izdvojiti U-235."

Funkcionalno nuklearno oružje zahtijeva uran koji sadrži preko 90 posto U-235.

Najizazovniji dio ovog procesa, koji može trajati sedmicama ili mjesecima, hemijska je transformacija samog elementa, jer zahtijeva mnogo energije i specijaliziranu opremu.

Obogaćivanje urana je također opasna aktivnost, jer može osloboditi uran heksafluorid (UF₆), visokotoksičnu supstancu koja može oštetiti bubrege, jetru, pluća, mozak, kožu i oči prilikom udisanja.

Plutonij je još bolji za upotrebu u nuklearnom oružju od U-235. Također je "fisilan" i čak lakši od urana, ali problem je što ovaj element ne postoji u prirodi. Može se dobiti samo kao nusproizvod reaktora koji koriste uran u nuklearnim elektranama.

Proizvodnja ovog elementa je također izazovna i povezana s mnogim sigurnosnim rizicima. Jedan od njih je da bismo mogli nenamjerno proizvesti previše plutonija i doći do tačke u kojoj bi počela fisija i izmakla kontroli, uzrokujući eksploziju.

Da bi se to spriječilo, naučnici moraju stvoriti male količine fisibilnih elemenata koji su međusobno odvojeni. Nuklearno oružje je dizajnirano da u bombu stavi male količine U-235 ili plutonijuma koje su međusobno odvojene, ali zajedno su dovoljne da izazovu lančanu reakciju.

U bombi postoji mehanizam koji u određenom trenutku spaja ove manje količine. U tako kratkom vremenu, u vrlo malom prostoru se stvara takozvana "superkritična masa" fisibilnog materijala.

„Ovo uzrokuje eksponencijalni porast broja fisija koje se šire kroz materijal gotovo trenutno – lančanu reakciju koja završava eksplozijom“, objašnjava Zerphy.

Nakon Drugog svjetskog rata razvijena je druga vrsta nuklearnog oružja, ali ona se zasnivala na drugačijem fizičkom procesu, fuziji ili spajanju atomskih jezgara.

U osnovi, to je nuklearna reakcija suprotna fisiji, koja se prirodno javlja u zvijezdama (uključujući i Sunce), gdje se atomi vodika spajaju, stvarajući atome helijuma i drugih, težih elemenata.

Ovo fuzijsko oružje, koje se naziva i "termonuklearno oružje", još je moćnije od fisijskog oružja.

Međutim, za početak je potrebna fisijska eksplozija, koja pokreće sekundarnu i još snažniju fuzijsku reakciju.

Dakle, u svakom slučaju, potreban nam je obogaćeni uran i/ili plutonij ako želimo imati termonuklearno oružje.

Problem s testiranjem

Recimo da zemlja koja želi imati nuklearno oružje uspije nabaviti dovoljno U-235 i/ili plutonijuma da ga napravi. Šta sad?

Nuklearno oružje također treba testirati kako bi se utvrdilo hoće li funkcionirati ili će funkcionirati kako se očekuje ako se koristi.

Prvi testovi, poput Projekta Trinity, odvijali su se na posebnim poligonima za testiranje, bez ičega oko sebe što bi moglo biti uništeno ili oštećeno, ili u naseljenim područjima - u američkim i ruskim pustinjama, Kazahstanu ili na atolima u Tihom okeanu, dovoljno daleko od ostatka kopna.

Međutim, kasnije su se eksperimenti preselili u podzemlje.

Takva izolacija je bila neophodna i zbog nuklearnog zračenja nastalog tokom eksplozije, čije je širenje teško kontrolisati, a naravno i da drugi ne bi odmah primijetili probne eksplozije.

Danas se u SAD-u nuklearno oružje "testira" na računarima korištenjem modela ili simulacija zasnovanih na lekcijama naučenim iz prošlih testova.

Nije sasvim poznato kako druge nuklearne sile to rade. Svi nedavni nuklearni testovi spomenuti u gornjoj tabeli bili su podzemni. Indija, Pakistan i Sjeverna Koreja su svi proveli svoje poznate testove pod zemljom.

╰┈➤ Program N1 televizije možete pratiti UŽIVO na ovom linku kao i putem aplikacija za Android /iPhone/iPad