Bomba wodorowa wymyka się spod kontroli?

Bomba typu H (wodorowa) w arsenale Korei Północnej nie bez powodu wzbudziła zaniepokojenie całego świata. Przeniesienie dużej głowicy atomowej jest bowiem bardzo dużym problemem technicznym, natomiast ładunek wodorowy o takiej samej mocy jest jakby wprost przygotowany pod montaż do północnokoreańskich rakiet balistycznych. Co więcej - w przypadku bomby termojądrowej praktycznie nie ma ograniczeń jeżeli chodzi o siłę wybuchu, a więc o obszar powodowanych przez nią zniszczeń.

I to dlatego podczas próby „Car bomby” Rosjanie ograniczyli jej moc o połowę (do 58 MT) nie wiedząc, jakie skutki może przynieść jej użycie. Dla porównania, bomba zrzucona na Hiroszimę miała moc 15 kT (prawie 4 tys. razy mniejszą). Dysponowanie tego typu bronią przez władze Korei Północnej jest więc bardzo dużym niebezpieczeństwem.

Tysiąc razy Hiroszima

Próby z bronią termojądrową wbrew pozorom nie wzbudziły najbardziej ostrych protestów w Korei Południowej, ale w Japonii. Japończycy nadal mają bowiem w pamięci zniszczenia i śmierć wywołane bombami zrzuconymi na Hiroszimę i Nagasaki, a teraz wiedzą, że może zagrozić im broń ponad tysiąc razy silniejsza.

Tak naprawdę nie wiadomo, co przetestowali Koreańczycy z Północy. Władze w Pjongjang poinformowały oczywiście o przeprowadzonej eksplozji bomby wodorowej, ale przeczą temu analizy pomiarów przeprowadzonych na stacjach badawczych – szczególnie w Chinach i Japonii.

Wskazują one bowiem, że wybuch spowodował trzęsienie ziemi o sile 5,1 stopnia w skali Richtera, a więc uzyskano taki sam efekt, jaki Północna Korea spowodowała dwa lata wcześniej - podczas prób w 2013 r. Tymczasem bomba termojądrowa ma z zasady wielokrotnie większą moc eksplozji niż atomowa, a więc trzęsienie ziemi powinno być znacznie silniejsze.

Oczywiście Koreańczycy mogli teoretycznie zastosować mniejszy ładunek, ale w przypadku bomby H jest to bardzo trudne. „Najmniejszy” efekt, jaki do tego czasu odnotowano uzyskano bowiem w czasie prób brytyjskiej bomby „Short Granite”. Po teście przeprowadzonym 15 maja 1957 r. moc jej wybuchu oceniono na 300 kiloton. Było to i tak dwadzieścia razy więcej niż w przypadku bomby zrzuconej na Hiroszimę.

Można zatem z dużym prawdopodobieństwem przypuszczać, że w Korei Północnej, w obu przypadkach zastosowano ten sam ładunek jądrowy. Dodatkowo, prawdopodobnie w obu przypadkach ten ładunek miał służyć do wywołania reakcji termojądrowej, co się na szczęście nie udało.

Niepowodzenie Koreańczyków nie jest jednak żadnym pocieszeniem, ponieważ wszystko wskazuje na to, że KRL-D próbuje zbudować ładunek termojądrowy już od kilku lat. I jak widać władze w Pjongjang zamierzają kontynuować program „wodorowy” aż do skutku – bez względu na koszty i nie zważając na jakiekolwiek protesty międzynarodowe.

Różnice pomiędzy ładunkiem A i ładunkiem H

Bomby A (atomowe) działają wykorzystując efekt reakcji rozszczepienia jąder atomów ciężkich pierwiastków (takich jak uran i pluton), czyli podobne zjawisko, z jakim mamy do czynienia w elektrowniach jądrowych. Bomby H (termojądrowe) wytwarzają energię w wyniku łączenia (fuzji/syntezy) jąder atomów lekkich pierwiastków (np. izotopów wodoru: deuteru i trytu), a więc działają według podobnej zasady, jak gwiazdy – w tym Słońce. W przypadku bomby H proces jest więc teoretycznie nieograniczony, a uzyskana energia - nieskończona.

Problem jest jednak w umiejętności kontrolowania tego procesu – umiejętności, którą jak na razie opanowało jedynie pięć państw: Stany Zjednoczone, Rosja, Chiny, Francja i Wielka Brytania. W przypadku ładunku atomowego chodzi bowiem „jedynie” o wywołanie reakcji jądrowej. W przypadku ładunku wodorowego, owszem, potrzebna jest również reakcja jądrowa - ale musi być ona ściśle kontrolowana, ponieważ tylko w określonych warunkach może ona wywołać kolejną reakcję – tym razem już termojądrową. Co więcej ta reakcja termojądrowa również musi być kontrolowana. Wszystko to odbywa się w ułamkach sekundy i bez możliwości reagowania, gdy coś pójdzie nie tak.

W obu typach ładunków wykorzystuje się pierwiastki radioaktywne – pluton i uran. W przypadku ładunku H - energia uzyskana z reakcji jądrowej nie służy do działania na zewnątrz, ale do takiego „ściśnięcia” wodoru, by poszczególne jądra atomów w postaci plazmy, a więc pozbawione elektronów, wprost zetknęły się ze sobą (chociaż z natury się one odpychają). W takim przypadku dochodzi do fuzji i cięższy wodór zamienia się w lżejszy hel. „Tracona” masa zostaje zamieniona na energię zgodnie ze szczególną teorią względności (zakładającą równoważność masy i energii według znanego wzoru E=mc²).

Sama konstrukcja bomby była projektem „międzynarodowym”. Pomysł by do „ściśnięcia” jąder wodoru użyć ładunku jądrowego podał fizyk węgierskiego pochodzenia Edward Teller. Sposób, w jaki to przeprowadzono wymyślił już matematyk polskiego pochodzenia Stanisław Ulam.

Problem był skomplikowany, gdy weźmie się pod uwagę podobne problemy, jakie trzeba było przezwyciężyć przy budowie bomby A. W tym przypadku ładunek „użyteczny” z takich pierwiastków jak uran czy pluton jest otaczany odpowiednio ukształtowanym materiałem wybuchowym. Energia wybuchu skierowana do wewnątrz ładunku (a nie na zewnątrz) jest tym co ściska poszczególne warstwy rdzenia i pozwala na rozpoczęcie reakcji łańcuchowej w jego najważniejszej części – zbudowanej np. z plutonu 239, wyzwalanej przez dodatkowe wstrzyknięcie do niej „neutronów”.

Wielkim problemem technologicznym jest w tym przypadku nie tylko odpowiednie ukształtowanie materiału wybuchowego, ale również takie jego wzbudzenie, by jego wybuch nastąpił jednocześnie z każdej strony i z jednakową siłą (odpalenie tylko części tego materiału spowodowałoby rozerwanie ładunku rozszczepialnego).

W przypadku bomby termojądrowej chodziło jednak o coś więcej – o bardzo kontrolowane użycie efektów wybuchu jądrowego – czyli promieniowania X. Promieniowanie to działając szybciej niż fala uderzeniowa zamienia w plazmę (działając w podobny sposób jak kuchenka mikrofalowa) gęsty materiał otaczający ładunek wtórny H (którym jest najczęściej deuter litu).

Plazma ta rozprężając się wybuchowo, automatycznie wywołuje na zasadzie reakcji impuls skierowany do wewnątrz, powodując „zgniecenie” znajdującego się wewnątrz wodoru (implozję). Wybuch potęguje się dodatkowo montując wewnątrz ładunku H rdzeń z plutonu oraz otaczając ten ładunek powłoką z izotopu uranu lub toru. Powłoka ta najpierw działa jako ekran odbijający neutrony, by później ulec rozszczepieniu. Wybuch staje się wtedy jeszcze potężniejszy.

Dalsze losy północnokoreańskiego programu jądrowego

Zbudowanie działającego ładunku termojądrowego jest bardzo trudne – szczególnie dla Korei Północnej, czyli państwa, którego technologia zatrzymała się na latach pięćdziesiątych-sześćdziesiątych i które jest w dużym stopniu odizolowane od świata. Koreańczycy z Północy będą więc nadal sami musieli pokonywać trudności – dodatkowo borykając się z problemami finansowymi kosztownego programu atomowego.

Pomimo tego nic jak na razie nie wskazuje, by władze w Pjongjang chciały zaprzestać tych działań. Walka idzie bowiem o to, jaki maksymalny ładunek będzie można wystrzelić w kierunku przeciwnika. Koreańczycy z Północy zdają sobie doskonale sprawę, że ich lotnictwo nie ma szans na przebicie się przez silną obronę przeciwlotniczą: południowokoreańską, japońską czy amerykańską. Jedynym środkiem napadu powietrznego pozostają więc rakiety balistyczne, a te mają ograniczony udźwig (jeżeli mają latać dalej) – szczególnie gdy mają być odpalone z „topornych”, północnokoreańskich okrętów podwodnych.

„Efektywniej” więc będzie montować na pociskach głowice termojądrowe, które dają możliwość uzyskania wielokrotnie większej mocy wybuchu, niż w przypadku zastosowania tej samej wielkości i ciężaru głowic atomowych.

Na szczęście jak dotąd nikt nie zastosował jeszcze bojowo ładunku termojądrowego. Przeprowadzono natomiast wiele eksplozji testowych, początkowo powietrznych (od 1950 r. gdy Amerykanie zdetonowali bomby H „Mike” i „Bravo”), a później podziemnych – co miało zmniejszyć skażenie terenu.

Teraz testy zaczęli przeprowadzać również Koreańczycy, którzy w oficjalnym komunikacie poinformowali o wybraniu eksplozji podziemnej z powodu dbałości o ekologię. Powstaje pytanie, dlaczego miała ona miejsce. Optymiści uważają, że ma to być karta przetargowa w negocjacjach na temat zwiększenia pomocy z powodu ciężkiej zimy. Pesymiści uważają, że władze północnokoreańskie chcą szantażować sąsiadów i cały świat żyjąc w złudnym przekonaniu, że uda im się rozszerzyć na inne kraje totalitarny system, jaki panuje w KRL-D. Część komentatorów wskazuje też na dążenie północnokoreańskich władz do utrzymania się za wszelką cenę i dysponowania bombą w celu faktycznego uniemożliwienia jakiejkolwiek interwencji z zewnątrz.