Piiritu jõuga kapriisne relv (4)

Esimest korda katsetas tuumapommi 1945. aastal USA ja otsekohe pärast seda kasutasid nad seda relva ka Teises maailmasõjas Jaapani vastu, heites Hiroshimale ja Nagasakile tuumapommid nimedega Little Boy ja Fat Man.

Kuigi mõlemad tõid seninägematut kahju, olid need vaid piisakesed selle kõrval, mis tulemas oli. Ligi 16 aastat hiljem, 1961. aasta 30. oktoobril katsetas NSVL maailma kõigigi aegade võimsamat massihävitusrelva, mis kunagi lõhatud on. Selle Tsaar-pommi purustusjõud võrdus 50 megatonni trotüüliga, mis tähendab, et Jaapanile heidetud pommid olid sellest tuhandeid kordi nõrgemad. Seda põhjusel, et esimesed kaks olid tuumapommid ehk aatomipommid ning viimane termotuumapomm ehk vesinikupomm. Tegu on eri tööpõhimõtetel rajanevate pommidega.

Kui alustada tuuma- ehk aatomipommidest, siis need rajanevad keemiliste elementide tuumade lagunemisel. Peamiselt kasutatakse neis kahte ainet – uraani isotoobiga 235 ehk uraan-235 ning plutooniumi isotoobiga 239 ehk plutoonium-239. Näiteks Hiroshimale heidetud Little Boy oli valmistatud uraan-235 põhjal ja Nagasakile heidetud Fat Man plutoonium-239 põhjal.

Erinevad olid ka nende kahe ka käivitusmehhanismid. Little Boy puhul tulistati pommi sees plahvatuse abil kokku kaks tükki uraan-235, mis moodustasid kriitilise massi ainet. TTÜ teoreetilise füüsika dotsendi Vladislav-Veniamin Pustõnski sõnul on kriitilist massi kokku vaja saada selleks, et tekiks ahelreaktsioon, mille käigus eraldubki tohutu energia. Kui kõige levinum uraani isotoop looduses on uraan isotoobiga 238, siis tuumapommide jaoks on sobilikum just uraan-235, sest selles on isekulgev ahelreaktsioon. Ahelreaktsiooniks vajalik uraan-235 kriitiline mass on umbes 50 kg.

«Tuuma lagunemisel moodustuvad neutronid ja kui need satuvad aine teistesse tuumadesse, siis need ka lagunevad, aga selleks on vajalik, et tuumade arv oleks piisavalt suur. Kui see peaks nii olema, siis haaratakse piisavalt neutrone tuumadesse ja teised tuumad hakkavad lagunema, mille tulemusel toimubki tuumaplahvatus,» kirjeldab ta. Kui kõla poolest näib nende kahe või enama uraan-235 tüki liitmine lihtne, siis praktikas on see väga keeruline ning nõuab tipptehnoloogiat.

Raskus seisneb selles, et osakesed tuleb kokku tulistada väga kiirelt. «Kui me võtaksime kaks tükki uraan-235, mis moodustaksid kriitilise massi, ja üritaksime neid lihtsalt kokku panna, siis algaks lagunemisreaktsioon enne, kui me jõuaks need kokku panna,» selgitab Pustõnski. «Neutronite voog ühest tükist hakkaks levima teisele, need hakkavad kuumenema ja sulama ning lõpuks aurustuksid koos pommimehhanismiga. Seetõttu toimub väiksem plahvatus enne, kui ahelreaktsioon jõuab haarata kogu massi, ning tuumalõhkeaine lendab laiali ilma suure plahvatuseta.» Seetõttu ongi võimalik tükke kokku panna vaid suundplahvatustega.

Fat Mani tööpõhimõtteks ei olnud ühe tüki teise suunas tulistamine. Seal kasutati sissepoole suunatud plahvatust ehk implosiooni, mille tagajärjel surutakse ainete tükid keskmesse kokku. Moodustub taas kriitiline mass ainet, käivitub ahelreaktsioon ja toimub tuumaplahvatus. Nii plutooniumi kui uraani baasil ehitatud tuumalõhkelaengutel on teatav teoreetiline piir, sest aine hulk läheb liiga suureks ja ahelreaktsioon ei jõua enam aine väliste kihtideni piisavalt kiirelt ja see lendab lihtsalt atmosfääri laiali. Väga suuri pomme oleks keeruline ka transportida.

Tuumasünteesil põhinevad termotuumapommid on oma võimsuselt kümneid kordi võimsamad kui tuumapommid ning neil teoreetilist piiri polegi. Nendes kasutatakse kahe erineva isotoobiga vesinikku ehk deuteeriumit ja triitiumit. Kui tavaliselt on vesiniku aatomis vaid üks prooton, siis deuteeriumis on sellele lisaks ka neutron ning triitiumis lausa kaks neutronit.

«Kui toimub termotuumareaktsioon, siis kaks või rohkem tuuma liituvad ja tulemusena moodustub heelium ning selles protsessis eraldub palju energiat,» selgitab Pustõnski.

Nende käivitamiseks ei piisa aga tavalistest lõhkeainetest, vaid vaja läheb üht tuumade lõhustumisel töötavat tuumapommi. Seega, esmalt lõhatakse üks uraani või plutooniumi põhjal ehitatud tuumapomm, mis röntgenikiirte abil tekitab lõhkelaengu sees tohutu rõhu ja temperatuuri. Selle käivitamiseks on lõhkelaengu sees silinder, millel on plutooniumist südamik ja selle ümber liitium-6-st ja deuteeriumi keemilisest ühendist koosnev ümbris, mida omakorda ümbritseb uraan-238-st või pliist koosnev kiht ning plastmassist kest.

Esimese tuumapommi plahvatamisel moodustunud röntgenikiirgus aurustab plastmassi ja suur rõhk surub tugevasti kokku sisemised kihid. Suure rõhu tõttu plutooniumi südamiku tihedus kasvab ja see läheb üle kriitilisse olekusse ning tuumareaktsioon algab, mis veelgi suurendab termotuumakütuse temperatuuri ja süstib termotuumakütuse sisse suure hulga neutroneid. Neutronite mõjul moodustub liitiumist triitium, mis hakkab reageerima deuteeriumiga ning algab tuumasüntees.

«Pommides ei kasutata triitiumi ega deuteeriumi puhtal kujul, sest need on normaaltingimustel gaasid. Esimeste katsetuste käigus kasutati neid vedelal kujul, mis tähendab, et need tuli viia väga madalale temperatuurile. Aga see on kümneid tonne kaaluv mehhanism ja transportimiseks liiga keeruline,» räägib Pustõnski ning lisab, et seetõttu kasutataksegi liitium-6 ja deuteeriumi ühendit, mis on tahke.

Et sünteesil põhineval pommil ei ole peaaegu teoreetiliselt piiratud massi ning sellest vabanev energia on kilogrammi kohta üle kümne korra suurem, on vesinikupommid oluliselt suurema lõhkejõuga. Selline pomm oligi 1961. aastal lõhatud Tsaar-pomm.

Pustõnski sõnul oleks NSVL võinud toona lõhata veel kaks korda võimsama pommi, aga nad ei kasutanud ära kogu lõhkelaengu potentsiaali. «Kui termotuumalaengu ümber panna lisaks veel uraani isotoobiga 238, on võimalik ehitada veel võimsamaid pomme, mis on kolme- või enamajärgulised,» sõnab Pustõnski. Et termotuumalaengud on üsna kerged, umbes 200 kilogrammi või vähem, ning umbes keskmise mehe suurused, on neid võimalik väga kergesti transportida ballistilise raketiga, millele on võimalik neid panna mitu.

Kui hetk on õige, suunatakse need õigetele objektidele ning need jõuavad sihtmärgini. Kuid neid ei panda plahvatama maapinnale jõudes, vaid mõnisada meetrit enne, sest siis on purustatud ala kõige laiem. Plahvatuse punktis ulatub energia miljonitesse kraadidesse, kuid vastavalt kaugusele hakkab see vähenema. Kõik, mis jääb mõnesaja meetri või kilomeetri kaugusesse, kuumeneb tohutu röntgenikiirte voo abil hetkeliselt mitmesaja kuni mõne tuhande kraadini. Mõne kilomeetri kaugusel nende ja neutronite mõju sumbub, kuid õhu lööklaine liigub edasi kilomeetrite või kümnete kilomeetrite kaugusele.

Kui tuumapomm peaks plahvatamata maha kukkuma, siis Pustõnski sõnul ei juhtu nendega tõenäoliselt midagi, sest kaitsemehhanisme on nii palju. Seda on ka juhtunud – lõhkepäid vedanud lennukid on alla kukkunud.

Aga kui selle pommi kõrval panna plahvatama teine tuumapomm või termotuumapomm? Pustõnski kinnitusel lendaksid siis tõenäoliselt selle pommi osad lihtsalt laiali, sest kirjeldatud reaktsioonid käivituvad siiski väga spetsiaalsetel tingimustel.

Lisaks ballistilistele rakettidele on võimalik pomme kohale toimetada ka lennukiga. Sel juhul pannakse pommile külge kukkumist aeglustav langevari, mis võimaldab lennukil ohutusse kaugusesse jõuda. Selle variandi üheks miinuseks on see, et lennukit on oluliselt lihtsam alla tulistada kui raketti.

Tuumapomme on välja tulistatud ka suurtükkidest. Selle variandi puhul on oluline, et suurtükk oleks väga võimas ja tulistaks lõhkelaengu mitmekümne kilomeetri kaugusele, sest vastasel

juhul satub pommi ohualasse ka suurtükk ja selle meeskond. Neljas võimalus on pomm kohale toimetada maismaad mööda näiteks autoga. Sellel võimalusel on väga palju agasid ning reaalses elus on selline stsenaarium raskesti usutav. Üks selle variandi miinuseid teiste transpordiviiside ees on see, et tõenäoliselt lõhkeks pomm maapinnal ja selle purustusjõud oleks oluliselt väiksem kui teistel, mis lõhataks mõnesaja meetri kõrgusel.
---------------------

Mis on räpane tuumapomm?

Räpane tuumapomm ei ole tegelikult eraldi tuumapommiliik. See on pigem tuumapomm, millega rünnatakse radioaktiivsete jäätmete ladestamisala või tuumaelektrijaamasid. Nende eesmärgiks on levitada ümbritsevatele maa-aladele radioaktiivset saastet.

Üks räpase pommi vorme võib olla ka n-ö soolatud pomm. Sellisel juhul lisatakse pommi konteinerisse tugevalt radioaktiivseid aineid, mis plahvatuse tagajärjel atmosfääri laiali paiskuksid.

Mis on taktikaliste ja strateegiliste tuumapeade vahe?

Taktikaline tuumapomm on mõeldud kasutamiseks sõjatandril, mille lähedal on sõbralikud jõud, või ka n-ö sõbralikul maa-alal, mis on vallutatud. Selle eesmärgiks on võita kätte parem positsioon lahingutegevuses. Taktikalised tuumapommid on võrreldes strateegiliste tuumapommidega väiksema purustusjõuga, jäädes pigem alla ühe megatonni.

Strateegilised tuumapommid on võimsamat sorti lõhkepead, mida kasutatakse sõjatandrist kaugemal olevate objektide hävitamiseks, et nõrgestada vastase strateegilisi võimekusi kogu sõjas. Sihtmärkideks võivad olla kõikvõimalikud sõjalised objektid ja baasid, riikide infrastruktuur ja rahvarohked või olulised linnad.