Nuklearno oružje (IV. dio): Termonuklearne i neutronske bojne glave

Najveće svjetske sile s vremenom su nastavile razvijati nuklearna oružja različitih vrsta i fatalnih učinaka

Prva prava američka termonuklearna bojna glava, nazvana Castle Bravo, razvijena je unutar projekta peration Castle. Aktivirana je 1. ožujka 1954. na tihooceanskom atolu Bikiniju

Za razliku od nuklearnih bojnih glava, čija snaga može razoriti i najveće gradove, termonuklearne bojne glave imaju snagu kojom mogu razoriti države. One najmanje, ali ipak države. To je posljedica vrlo velike razlike u snazi eksplozije. Najjače nuklearne bombe mogu razviti eksploziju snage do 500 tisuća tona TNT-a. Termonuklearne bojne glave mogu razviti snagu veću od 50 milijuna tona TNT-a. Prvu uspješnu termonuklearnu eksploziju ostvarili su Amerikanci. U drugom smo nastavku (v. Start nuklearne utrke, HV br. 708) spomenuli da su američke obavještajne službe procjenjivale da sovjetski znanstvenici neće razviti nuklearnu bombu prije 1954., odnosno najranije 1953. godine. Da ostanu u prednosti, u SAD-u su razvili planove da se najkasnije 1953. napravi prva američka termonuklearna bojna glava. Kad su sovjetski znanstvenici, uz pomoć njemačkih znanstvenika i podataka dobivenih od špijuna, uspjeli detonirati prvu nuklearnu bombu već 29. kolovoza 1949., rad na termonuklearnoj bombi dodatno je ubrzan.

Prva američka termonuklearna bojna glava razvijena je unutar programa Operation Ivy. No, zapravo se nije radilo o termonuklearnoj bojnoj glavi u pravom smislu riječi. Čak ni o nuklearnoj bombi, već o povećem postrojenju nazvanom jednostavno Mike. Veličine hangara, zasigurno nije bilo namijenjeno borbenoj uporabi. Trebalo je umjesto toga dokazati da je termonuklearna eksplozija moguća, ali i da njezin učinak neće zapaliti atmosferu odnosno probušiti rupu u njoj do svemira – kako su se neki bojali. Postrojenje Mike, ili kako ga neki nazvaju Ivy Mike, smjestili su na otočić Elugelab u atolu Enewataku, koji je dio Maršalovih otoka usred Tihog oceana. Odabir je bio jasan. Zbog očekivane snage termonuklearne eksplozije nigdje u Sjedinjenim Američkim Državama nije bilo dovoljno nenaseljenog prostora da bi se testiranje obavilo potpuno sigurno. Ni američka javnost više se nije mirila s nuklearnim eksplozijama na svojem tlu. Snaga eksplozije Mikea 1. studenog 1952. bila je 10,4 megatone, tj. 450 puta jača od nuklearne bombe bačene na Hirošimu.

Jedna, pa druga…

Prva američka termonuklearna bojna glava, nazvana Castle Bravo, razvijena je unutar projekta Operation Castle. Aktivirana je 1. ožujka 1954. na Bikiniju, atolu koji također pripada Maršalovim otocima. Imala je snagu kao 15 megatona TNT-a. Osim što je bila jača od postrojenja Ivy Mike, još je važnije to da je bila u obliku cilindra dugog 455,93 cm, promjera 136,9 cm, te mase 10 659 kilograma. To znači: dovoljno mala i lagana za strateški bombarder. Na sovjetski odgovor nije se dugo čekalo, tek osam mjeseci nakon eksplozije Mikea. Njihova prva termonuklearna bojna glava RDS-6 eksplodirala je 12. kolovoza 1953. godine. Snaga eksplozije na nuklearnom poligonu Semipalatinsk u Kazaškoj SSR bila je 400 kilotona TNT-a, što znači da je bila na rubu najveće snage klasične nuklearne bombe od 500 kilotona. Neki su zapadni znanstvenici počeli stoga sumnjati da se zaista radilo o termonuklearnoj bojnoj glavi. Sovjeti su manju snagu opravdavali znatno manjim nuklearnim punjenjem jer je, po njihovu mišljenju, testirana bojna glava stvar koja je spremna za borbenu uporabu, a ne nekakvo testno postrojenje.

Već 30. listopada 1961. detonirana je najjača termonuklearna bojna glava u povijesti: AN602, poznata kao Car-bomba. Projektirana snaga joj je 100 megatona, no testiranje je izvedeno na znatno slabijoj izvedenici od samo 50 megatona. Zajedno s aerodinamičkim tijelom bombe, AN602 ima masu od 27 tona, duljinu osam, te promjer 2,1 m. Tolika je da jedva može stati u trup strateškog bombardera Tu-95V, a kamoli u povratni modul interkontinentalnog balističkog projektila. Izrađena su stoga samo dva primjerka i nikad nije ušla u naoružanje sovjetske vojske. Car-bomba zapravo je bila promidžbeno oružje za dokazivanje sovjetske superiornosti. Prva britanska termonuklearna bojna glava eksplodirala je 8. studenog 1957. Imala je snagu 1,8 megatona TNT-a. Francuska je prvu termonuklearnu bojnu glavu, snage 2,6 megatona TNT-a, uspješno testirala 24. kolovoza 1968. godine. Kina je termonuklearnu bojnu glavu prvi put uspješno testirala 17. lipnja 1967., a imala je snagu 3,3 megatone TNT-a. Sjeverna Koreja prvu je uspješnu termonuklearnu bojnu glavu navodno testirala 5. siječnja 2016. S obzirom na to da je procijenjena snaga podzemne eksplozije bila oko 260 kilotona TNT-a, moguće da je zapravo izvedena nuklearna eksplozija. Indija i Izrael zemlje su za koje se vjeruje da bi mogle imati termonuklearne bojne glave, ali nikad ih nisu testirale.

Nacrt američke bojne glave W82. Mogla se ispaljivati iz topova kalibra 155 mm, a navodno je mogla sadržavati punjenje s naglašenim učinkom neutronskog zračenja (neutronska bomba)

Fisijsko i fuzijsko

Termonuklearna bojna glava još se naziva vodikova ili hidrogenska bomba (engl. hydrogen bomb) te iskorištava klasičnu nuklearnu eksploziju fisijskog principa da bi aktivirala znatno jaču eksploziju fuzijskog principa. Kao eksploziv za to nuklearno oružje koriste se dva izotopa vodika: deuterij (D) i tricij (T), i dva izotopa litija – 6Li i 7Li. Litij je najlakši od svih poznatih metala. Najmanje je reaktivan od svih alkalijskih metala. Usto je najtvrđi i najvišeg tališta. Prva termonuklearna eksplozija u SAD-u ostvarena je s vodikovim izotopima, a prva sovjetska i sve ostale u svijetu uporabom spoja litij-deuterij (LiD).

Fuzija lakih jezgara ostvaruje se pri vrlo visokoj temperaturi, koju u termonuklearnom oružju stvara fisijska nuklearna bojna glava. Najpovoljniji energetski omjer ostvaruje se pri fuziji deuterija i tricija. Tricij je nestabilan radioaktivni izotop vodika, a na sobnoj temperaturi je plinovit. Nastaje u gornjim slojevima atmosfere nuklearnom reakcijom neutrona s dušikom, a može se dobiti u nuklearnom reaktoru djelovanjem neutrona na litij. U termonuklearnoj bojnog glavi tricij se proizvodi iz litij-deuterija tijekom nuklearnih procesa koje pokreće fisijsko nuklearno oružje.

Neutroni iz fuzijske reakcije imaju visoku energiju (iznad 14 megavata), pa se koriste za odvijanje fisije u prirodnom uraniju. Tako se ostvaruje fisijsko-fuzijsko-fisijsko nuklearno oružje, čija snaga teoretski može biti neograničena. Za pokretanje fuzijske reakcije potrebna je vrlo velika toplinska energija pa se fisijska reakcija koristi kao detonator. Konstrukcija fuzijskog nuklearnog oružja temelji se stoga na upotrebi implozivnog fisijskog nuklearnog oružja kao pokretača fuzijske reakcije. Za iniciranje fuzijskog nuklearnog oružja koriste se svi sklopovi i mehanizmi fisijskog nuklearnog oružja. S takvim upaljačem konstrukcija fuzijskog nuklearnog oružja ima dodatne dijelove: termonuklearni eksploziv i oklop.

Konstrukcija kombiniranog fuzijskog nuklearnog oružja, osim dijelova čistog fuzijskog nuklearnog oružja, ima dodatni omotač od prirodnog uranija i oklop. Fuzijska nuklearna eksplozija odvija se u početku jednako kao fisijska. U trenutku kad temperatura litij-deuterija dođe do fuzijskog praga, započinje fuzija deuterija i tricija stvorenog iz malih količina litij-tritida (LiT). Daljnje formiranje tricija odvija se iz litij-deuterija. Inercija fuzijskog nuklearnog oružja i konačno trajanje fisijskog nuklearnog oružja osigurava u tom vremenu održavanje potrebne temperature za odvijanje fuzije. Kad se ti uvjeti počnu mijenjati, fuzija se prekida, a time završava fuzijska nuklearna eksplozija. Snaga fuzijskog nuklearnog oružja ograničena je samo masom sustava i mogućnostima fisijskog nuklearnog oružja kao upaljača. Kako bi moglo ispuniti svoje strateške zadaće, fuzijsko nuklearno oružje često se proširuje dodavanjem fisijskog materijala koji omogućava pri jednakoj snazi znatno povećavanje prinosa fisijskih produkata, što povećava radioaktivnu kontaminaciju.

Zračenje kao najgori učinak

Neutronska bojna glava razvijena je kako bi se došlo do oružja koje bi izazivalo manju razinu fizičkog razaranja, no uz znatno veću razinu zračenja. Kao nuklearno gorivo rabe se tricij i deuterij, dok je sam princip rada jednak kao kod termonuklearne bojne glave. Eksplozijom neutronske bojne glave oslobađa se 75 % energije u obliku neutronskog zračenja, 19 % u obliku udarnog vala i oko 6 % kao toplinski udar. Neutronska bojna glava stoga je prije svega namijenjena djelovanju protiv vojnika, posebno na otvorenom području. S obzirom na znatno smanjenje energije udarnog vala i toplinskog udara, oštećenja na objektima znatno su manja. Povećana razina neutronskog zračenja rezultira time da su posljedice djelovanja neutronskih bojnih glava 80 % od zračenja, a tek 20 % od drugih učinaka. Snažno neutronsko zračenje u kratkom vremenu dovodi ili do smrti ili do radijacijske bolesti. Vojnici koji bi se našli na otvorenom tijekom eksplozije neutronske bojne glave u pravilu bi bolovali od teških oblika te bolesti. Neutronska bomba, kao novije nuklearno oružje, razlikuje se od klasičnog fuzijskog nuklearnog oružja samo po upaljaču. Neutronska bomba sastoji se od upaljača i fisijskog eksploziva, a takva iznimno složena konstrukcija sadrži sve uobičajene sklopove za iniciranje, osiguranje električne energije i drugo. Specifičnost su te konstrukcije male dimenzije. Osmišljena kao tipično taktičko nuklearno oružje, neutronska bomba najčešće ima snagu oko 1000 tona TNT-a. Kao i kod klasičnog fisijskog nuklearnog oružja, snaga neutronske bombe ograničena je dimenzijama projektila i količinom fisijskog eksploziva.

Provedene su i analize o tome kako bi eksplozija termonuklearne bojne glave utjecala na posade oklopnih vozila. To, naravno, uvelike ovisi o debljini i sastavu oklopa. Općenito se smatra da višeslojni oklop bolje nego čelični štiti posadu od neutronskog zračenja. Ipak, ima studija koje pokazuju drukčije. Tako neke američke studije navode da bi osiromašeni uranij u oklopima američkih tenkova Abrams mogao pogoršati učinak eksplozije na posadu jer bi povećao utjecaj neutronskog zračenja. No, sve te teorije mogu se jedino pouzdano dokazati u testnim eksplozijama. Kojih, srećom, dosad nije bilo.

Tko ih ima u skladištima?

Sjedinjene Američke Države jedini su potvrđeni korisnik neutronskih bojnih glava. Ipak, stanje s američkim neutronskim oružjem nije posve jasno. Neka izvješća navode da američke nuklearne snage više nemaju niti jednu operativnu neutronsku bojnu glavu. Razvoj glave W82, koja je bila namijenjena uporabi iz haubica kalibra 155 mm, prekinut je 1991. godine. W79, koja se ispaljivala iz haubica kalibra 203 mm, povučena je 1992. iz operativne uporabe. Američka vojska povukla je iz operativne uporabe i sve haubice kalibra 203 mm. Nije poznato postoje li neutronske bojne glave na nekim drugim američkim oružjima. Francuska je 1980. testirala neutronsku bojnu glavu iako nije poznato je li ikad pokrenula proizvodnju te, ako je, za koji tip oružja. Kina je 1988. uspješno testirala neutronsku bojnu glavu. Nije poznato ima li i koliko neutronskih bojnih glava te na kojim se oružjima nalaze. Pakistan je 1998. godine objavio da je proizveo znatan broj neutronskih bojnih glava. Indija je godinu nakon toga objavila da je usvojila tehnološke procese nužne za proizvodnju neutronskih bojnih glava. Postoje podaci da je proces proizvodnje razvio i Izrael. Savez Sovjetskih Socijalističkih Republika razvio je neutronske bojne glave, ali ne za uporabu na bojištu, već u svemiru. Njima je naoružao projektile 53T6 proturaketnog sustava A-135. Namjena tog protubalističkog sustava bila je zaustaviti povratne module interkontinentalnih balističkih projektila prije nego što pogode Moskvu.

Mario Galić