|
Nowa koncepcja broni jądrowej... Publikacja zawiera garść informacji o nowej koncepcji broni jądrowej czwartej generacji, opartej na zasadzie uwalniania energii na drodze rozpadu izomeru hafnu. W rozwoju broni jądrowej można wyróżnić cztery generacje.
Pierwsza generacja, to bomby uranowe lub plutonowe. Ich technologia jest szeroko znana, a prostota konstrukcji sprawia, iż nie wymagają doświadczeń. Dzisiaj, z punktu widzenia rozpowszechniania, broń ta stanowi największe zagrożenie.
Do drugiej generacji należą urządzenia wybuchowe z busterem[1] termojądrowym i dwustopniowe bomby wodorowe. W tych ostatnich bomba atomowa z inicjatorem eksplozji zawierającym tryt, implodując zapala drugi człon, w którym reakcja syntezy wyzwala największą część energii. Jej rozwój wymaga intensywnych doświadczeń, co doprowadziło do powstania bomb o wydajności: 100-500 kt TNT[2], w których stosunek energii do ciężaru jest dwudziestokrotnie większy niż w bombach pierwszej generacji.
Trzecia generacja to przede wszystkim broń taktyczna o zwiększonej skuteczności, m.in. bomby tzw. czyste, neutronowe.
Czwarta generacja wykorzystuje atomowe lub jądrowe procesy, które nie są objęte Traktatem o Powszechnym Zakazie Prób z Bronią Jądrową. W przeciwieństwie do broni drugiej generacji, jej rozwój będzie oparty na ostatnich, fundamentalnych osiągnięciach nauki, a także na wyrafinowanych komputerowych technikach symulacyjnych.
Oczywiście, wyprodukowanie nowych materiałów wybuchowych będzie o wiele trudniejsze niż plutonu lub wzbogaconego uranu. Broń ta, ze względu na znikomą resztkową promieniotwórczość, będzie posiadać zalety w zastosowaniu taktycznym. Przyniesie także korzyści natury politycznej, ponieważ jej rozwój ograniczy się do krajów o wysokiej technologii.
Do niedawna sądzono, że broń ostatniej generacji znajduje się głównie w sferze teorii, aliści po publikacji magazynu New Scientists z 16 sierpnia 2003 r. podniósł się larum. Okazało się bowiem, że Departament Obrony USA pracuje już nad nowym typem broni jądrowej, mogącym zatrzeć granicę oddzielającą pojęcie broni konwencjonalnej od broni jądrowej. Chodzi o to, iż w Traktacie o Powszechnym Zakazie Prób z Bronią Jądrową mówi się wyłącznie o materiale rozszczepialnym, takim jak uran lub pluton, nie podaje się natomiast definicji broni jądrowej. W związku z tym Departament Obrony jest skłonny uznać nowy, egzotyczny rodzaj broni za konwencjonalny, co umożliwiłoby mu obejść prawne ograniczenia dotyczące rozwijania zminiaturyzowanej broni jądrowej. W USA od 1994 r. istnieje zakaz rozwijania konstrukcji broni jądrowej o mocy mniejszej od 5 kt TNT. Aczkolwiek już w październiku 2000 r. USA wydzieliły środki na prace badawcze nad bombami atomowymi małego kalibru (do 5 kt), a w listopadzie 2002 r. zainwestowały dodatkowe 15 mln. dolarów w projekt o nazwie: Robust Nuclear Earth Penetrator, którego celem była broń jądrowa przeznaczona do niszczenia podziemnych bunkrów przeciwnika.
Rzecz dotyczy wykorzystania zdolności szeregu jąder atomowych do uwalniania wielkiej ilości energii pod wpływem sztucznej stymulacji. Jądra takie nazywają się izomerami. Atomy posiadające podobne jądra zazwyczaj oznacza się literą [m]; w przypadku zaś atomu o większej liczbie izomerów dodaje się: m2, m3, itd. Magazynowana w nich energia jest energią wzbudzenia jądra metastabilnego, a nie energią reakcji rozszczepienia.
Szczególnym obiektem zainteresowania jest obecnie hafn Hf - 178m2 (liczba atomowa 72), posiadający dwa izomery, które emitując wysokoenergetyczne promieniowanie gamma, przechodzą ze stanu metastabilnego do podstawowego (stabilnego); czas, w ciągu którego zanika połowa początkowej ilości pierwszego izomeru wynosi 31 lat, drugiego zaś 4 sekundy.
Uwolniona energia w postaci promieniowania gamma jest tysiąckrotnie większa od energii wybuchu materiału chemicznego. Dlatego Departament Obrony twierdzi, iż jest potencjalnie zdolna do zrewolucjonizowania wszystkich typów broni. Niezależny Naukowo - Badawczy Instytut w Genewie uważa, iż każda broń, zawierająca promieniotwórczy materiał, z punktu widzenia międzynarodowego prawa może być traktowana, jako broń jądrowa. Pogląd ten jest tym bardziej uzasadniony, iż broń ta podpada pod amerykańską definicję broni masowej zagłady, którą jest: ...każda broń, lub urządzenie przeznaczone (lub jest zdolne) do zadawania śmierci, lub poważnego uszkodzenia ciała znacznej liczbie osób, wskutek uwolnienia ..promieniowania, lub promieniotwórczości.
Odkrycia, iż hafn może być materiałem wybuchowym dokonał Carl Collins z kolegami w teksaskim uniwersytecie. Pokazali, że na drodze oddziaływania za pomocą promieni Roentgena można wielokrotnie przyśpieszyć rozpad jego izomeru, doprowadzając do wybuchu (New Scientist, 3 lipca 1999 r., s. 42). Fascynujące przy tym było to, iż uzyskano sześćdziesięciokrotnie więcej energii, niż zużyto, a teoria podpowiadała, że można otrzymać jeszcze więcej. W trakcie doświadczeń, w ciągu 48 godzin udało się zwiększyć liczbę rozpadów o 2 %, czyli znacznie przyśpieszyć proces w porównaniu do szybkości rozpadów uwarunkowanej okresem połowicznego zaniku, wynoszącego 31 lat.
Jednakże po to, by atomy hafnu były zdolne do wydzielania energii tym sposobem, należy je najpierw naładować. Istniejąca obecnie metoda uzyskiwania wysokoenergetycznego izomeru hafnu polega na bombardowaniu protonami jąder pierwiastka tantalu, który następnie wskutek przemian jądrowych przechodzi w Hf - 178m2. Do tego potrzebny jest jądrowy reaktor lub akcelerator cząstek (protonów). Ze względu na ogromne techniczne trudności przewiduje się wyprodukowanie ilości nie większej od dziesięciotysięcznej części grama. Jest nadzieja, że w ciągu nadchodzących pięciu lat pojawi się technologia umożliwiająca produkcję w ilościach gramowych. Amerykanie spodziewają się, że cena będzie zbliżona do ceny wzbogaconego uranu. W odróżnieniu od tego ostatniego (lub plutonu), Hf 178m2 może być używany w dowolnej ilości, gdyż do wywołania reakcji nie jest wymagana masa krytyczna.
Hafn będzie materiałem wybuchowym nadzwyczaj wysokoenergetycznym. Sto gramów izomeru Hf 178m2 będzie w stanie zmagazynować więcej energii niż 5kt TNT; bomba zrzucona nad Hiroszimą miała 15 kt. Broń można będzie wyrabiać o rozmiarach w szerokich granicach, w tym również bardzo kompaktową. Jej straszliwa, niszcząca siła rażenia przejawi się w postaci promieniowania gamma, zdolnego do uśmiercenia w około wszystkiego, co żywe. A nie zdetonowana część masy izomeru w ciągu dziesiątków lat będzie uśmiercać pozostałych przy życiu, szczególnie wskutek wdychania rozpylonej reszty materiału.
Oprócz hafnu, potencjalnymi materiałami dla nowego rodzaju broni są także tor i niob.
Powstaje uzasadniona obawa, iż postęp badań nad ową bronią (zwaną rentgenowską) może doprowadzić do nowej spirali zbrojeń.
Autor Jerzy Kubowski
--------------------------------------------------------------------------------
[1] Wzmacniacz zapłonu
[2] kt kilotona, jednostka energii wybuchu, będąca równoważnikiem ilości trinitrotoluenu, trotylu (TNT)
Promocje:
|
|
