nuklearno oružje

nuklearno oružje, oružje za masovno uništavanje s razarajućim djelovanjem za koje se koristi energija što se fisijom ili fuzijom oslobađa iz atomskih jezgara nuklearnog eksploziva. Svojim sveobuhvatnim djelovanjem pogađa sve žive organizme i materijalne objekte u zahvaćenom području s kratkoročnim i dugoročnim posljedicama. Prema vrsti reakcije, nuklearno oružje može biti nuklearna, termonuklearna ili neutronska bomba.

Nuklearna (atomska) bomba

Nuklearna (atomska) bomba temelji se na energiji oslobođenoj fisijom (raspadom, cijepanjem teških jezgara) uranija (izotop ²³⁵U) ili plutonija (²³⁹Pu) (→ fisija). Pogođena neutronom atomska se jezgra raspada, a masa nastalih jezgara i neutrona manja je od mase početne jezgre i neutrona jer se dio mase pretvorio u energiju (→ defekt mase). S pomoću oslobođenih neutrona reakcija se može nastaviti (→ lančana reakcija) ako je prisutna dovoljno velika (kritična) masa fisijskoga materijala. Nuklearna bomba fisijskoga tipa eksplodirat će kada se dvije potkritične mase fisijskoga materijala u prisutnosti izvora neutrona naglo približe. Fisijski se materijal u eksploziji brzo razleti, pa je njegovo iskorištenje malo, a energija koju mogu razviti fisijske bombe ograničena je na iznos koji odgovara energiji razvijenoj eksplozijom nekoliko desetaka tisuća tona eksploziva trinitrotoluena (TNT).

Termonuklearna (hidrogenska, vodikova, ili H-) bomba

Termonuklearna (hidrogenska, vodikova, ili H-) bomba mnogo je veće razorne snage. Ona može potpuno uništiti područje od više stotina kvadratnih kilometara, a poubijati sva živa bića na desetak puta većem području. U termonuklearnoj bombi nastaje fuzija, spajanje lakih atomskih jezgara vodika i njegovih izotopa (deuterija i tricija) te litija (izotop ⁶Li) (→ fuzija). Tim se procesom također oslobađa golema količina energije. Iako je oslobođena energija po pojedinačnom procesu fuzije manja od one pri fisiji, postotak energije oslobođene po jedinici mase znatno je veći. Osim toga, kod termonuklearne bombe ne postoji problem kritične mase, a materijal za njezinu izradbu lakše je pristupačan. Deuterij, teški izotop vodika, dobiva se elektrolizom vode, a tricij, radioaktivni izotop vodika, bombardiranjem litija neutronima u nuklearnom reaktoru. Kako bi započela fuzija, moraju se svladati odbojne elektrostatske sile među pozitivnim nabojima tih jezgara. To se postiže ubrzavanjem jezgara do golemih brzina, pri temperaturama od nekoliko milijuna stupnjeva. U hidrogenskoj bombi visoka se temperatura postiže eksplozijom fisijske bombe, koja se koristi kao upaljač. Nizom usklađenih procesa prvo se aktivira proces fisije, potom fuzije, a može biti dodana i treća faza, u kojoj se zbog mnoštva neutrona nastalih u prethodnim dvjema fazama zbiva trenutačna fisija i time znatno pridonosi snazi eksplozije. Kod dvofazne bombe fuzija pridonosi ukupno oslobođenoj energiji eksplozije i do 97%, no uz djelovanje treće, fisijske faze, ukupan doprinos fisije premašuje 50% (i do 77% energije eksplozije).

Neutronska bomba

Neutronska bomba fuzijsko je oružje male snage u kojem neutroni nastali pri fuziji namjerno nisu apsorbirani, nego su oslobođeni u obliku vrlo snažna neutronskoga toka koji odnosi najveći dio (i više od 70%) energije eksplozije. To je oružje namijenjeno u prvom redu za borbu protiv ljudstva, posebno protiv onoga zaklonjenog u oklopnim vozilima ili skloništima, ili za proturaketnu obranu. Učinkovitost neutronske bombe temelji se na velikoj prodornosti neutronskoga zračenja i njegovoj biol. djelotvornosti, dok je razaranje materijalnih objekata neutronskim oružjem malo, a ni radiološka kontaminacija nije velika.

Nuklearno oružje može se upotrijebiti na više načina: kao bojne glave raketnih projektila, kao mine, granate itd., a prema namjeni dijeli se na taktičkooperativno, namijenjeno potpori borbenoga djelovanja postrojbi, i na strateško, namijenjeno razaranju i kontaminaciji u pozadini protivnika. Ono može biti oružje vrlo male snage (odgovarajuće djelovanju manje od 1000 t TNT-a, tj. 1 kt), male snage (do 10 kt), srednje snage (do 50 kt), velike snage (do 500 kt) i vrlo velike snage (više od 500 kt). Nuklearno oružje razlikuje se i prema konstruktivnim oblicima i načinu dovođenja do cilja. Nuklearni projektili mogu se lansirati sa zemlje, broda, podmornice (s vodene površine ili ispod nje), zrakoplova i dr.; mogu biti s aktivnim, poluaktivnim i pasivnim navođenjem ili bez njega. Nuklearne podmornice s lansirnim silosima za interkontinentalne balističke rakete s termonuklearnim bojnim glavama ključni su vojni strateški sustavi država koje ih posjeduju. Među nuklearne projektile idu i bombe, topničke granate, torpeda i nuklearne dubinske bombe. Osim toga, postoje i različiti tipovi statičkih nuklearnih mina (fugasa), koje se montiraju na površini, pod zemljom ili vodom.

Učinci nuklearnog oružja

Tri su glavna oblika djelovanja nuklearne eksplozije: udarno djelovanje zračnoga tlaka ili udarnoga vala (50 do 60% snage nuklearne eksplozije), toplinsko djelovanje (35 do 45%) i radioaktivno djelovanje, odnosno djelovanje ionizirajućega zračenja (5%). Osim toga, javlja se i elektromagnetski impuls, koji napose pri nuklearnoj eksploziji na visini od 4 do 30 km iznad tla, zbog goleme inducirane struje u žicama, antenama i metalnim dijelovima zgrada, oštećuje sve električne uređaje i instalacije. Izravne učinke tijekom prvih sekundi eksplozije imaju zračni udar, toplinsko zračenje i početno ionizirajuće zračenje, a odgođene učinke imaju radioaktivne oborine i dr. djelovanja na okoliš, koja nanose oštećenja u produljenom razdoblju od nekoliko sati do nekoliko stoljeća.

Razvoj nuklearnog oružja

Ubrzo nakon otkrića fisije 1938., uočeno je da energija oslobođena tim procesom može poslužiti u ratne svrhe. Iste su godine L. Szilard i A. Einstein upozorili tadašnjega predsjednika SAD-a F. Roosevelta na mogućnost proizvodnje nuklearne bombe. Rad na njezinoj konstrukciji u SAD-u započeo je u lipnju 1942. pod nazivom Projekt Manhattan. Na sličnim se projektima radilo i u Njemačkoj i Velikoj Britaniji; od 1943. Velika Britanija, Kanada i SAD ujedinjuju napore u tom cilju. Temeljni problem u izradbi nuklearnog oružja bila je proizvodnja, odnosno separacija čistih fisijskih materijala (izotopi ²³⁵U i ²³⁹Pu), za što je u vrlo kratkom roku trebalo u cijelosti razviti tehnološki proces. U proljeće 1945. bilo je dobiveno dovoljno fisijskoga materijala, pa je 16. VI. 1945. u području Alamogordo, u Novome Meksiku, izvedena prva nuklearna proba pod imenom Trinity, koja je označila novu eru u međunarodnoj politici i prekretnicu u povijesti čovječanstva. Nedugo potom, 6. VIII. 1945. prva atomska bomba upotrijebljena u ratnim operacijama bačena je na Hiroshimu, kako bi se Japan prisilio na kapitulaciju. Eksplozija odgovarajuća eksploziji 20 000 t TNT-a uništila je više od 10 km² gradske površine, ubila više od 66 000, a ranila 69 000 stanovnika. Sljedeća atomska bomba bačena je na grad Nagasaki 9. VIII. 1945. Konfiguracija terena ublažila je razmjere razaranja pa su ona bila manja nego u Hiroshimi (oko 39 000 mrtvih i 25 000 ranjenih). Potkraj 1952. Amerikanci su izveli prvu probu termonuklearne bombe na atolu Enewetak u Tihom oceanu. Snaga te eksplozije bila je 500 puta veća od prve probne nuklearne eksplozije 1945. i uništila je cijeli otok, stvorivši rupu duboku 60 m, promjera 1,5 km. Iduće godine izveo je SSSR svoju prvu termonuklearnu eksploziju, a 1957. Velika Britanija. Prva probna eksplozija neutronske bombe izvedena je u SAD-u 1977. Istodobno s razvojem nuklearnoga oružja javljaju se i međunarodne inicijative za njegovim ograničavanjem. (→ razoružanje)