Népszabadság, 1964. január (22. évfolyam, 1-25. szám)
1964-01-21 / 16. szám
Twmmkwi és tecfin Az atomkorszak első negyedszázada 4’ A „szuperbombák" megteremtése és működése 1949 szeptemberében az amerikai kémszolgálat jelentette: a sztratoszférában észlelt radioaktív felhő alapján kétségtelen, hogy a Szovjetuniónak is van atombombája. Ez megdöntötte azt az elképzelést, hogy az Egyesült Államok legalább egy évtizeden át fölényben lesz az atomfegyverek terén. Ezért az Egyesült Államok vezető körei arra a következtetésre jutottak, hogy valami még szörnyűbb fegyvert kell szerkeszteni. Arra, hogy előbb-utóbb a szovjet tudósok azt is ugyanúgy meg fogják teremteni, ahogy megalkották az atombombát, akkor az amerikai kormányférfiak és tábornokok nem gondoltak. 7,5 gramm hiány — 200 millió kilowattóra hőenergia Ekkor érkezett el az órája annak a fizikusnak, aki több mint öt éve egy olyan szörnyű elképzelés mellett kardoskodott, amelyet kiváló tudósok egész sora élesen ellenzett. A magyar származású Teller Ede javaslatával, és annak későbbi sikeres megvalósításával kiérdemelte a „hidrogénbomba atyja” kétes dicsőségű nevet. Teller a háború alatt Los Alamosban dolgozott, az elméleti fizikai osztályon, ahol Hans Bethe, menekült német fizikus volt a főnöke. Bethe 1938- ban azzal lett világhírű, hogy tisztázta, mi az az energia, amely Napunkat évmilliárdok óta fűti. E felismerés lényege az, hogy a Napban hidrogénatommagok egyesülnek héliumatommagokká. A héliumatommag tömege azonban kisebb, mint a benne egyesülő hidrogénatommagoké. A kiinduló hidrogénatommagok és a héliumatommag tömege közötti különbséget tömeghiánynak nevezik. Mivel azonban a természetben anyag nem vész el, nem semmisül meg, csak átalakul, ennek a hiányzó tömegnek is valahol meg kell lennie. Einstein relativitáselméletéből kiszámítható, hogy a hiányzó tömeg milyen mennyiségű energiává alakul át. Tegyük fel az egyszerűség kedvéért, hogy egy kiló hidrogénatommagot egyesítünk héliumatommagokká. A keletkezett hélium azonban nem egy kiló, hanem 7 és fél grammal kevesebb. Ebből Einstein képlete szerint — elméletileg — 200 millió kilowattóra hőenergia szabadul fel. A Nap a Földön Valószínű, hogy Los Alamosban sok szó esett erről is. És itt született meg Teller gondolata: meg kellene próbálni ezt a folyamatot, az atommagok nagy energiafelszabadulással járó egyesülését (tudományos kifejezéssel: fúzióját) a földön is megvalósítani. A gondolat merész, sőt valószínűtlen volt. Az atomok magjában pozitív elektromos töltésű részecskék (protonok) és elektromosan semleges részecskék (neutronok) vannak, a mag körül pedig negatív elektromos töltésű részecskék (elektronok) keringenek. Az azonos töltésű részecskék viszont — ez régóta ismert tény — taszítják egymást. Ha azonban az elektronokat „leszakítják” az atommagok körüli pályájukról, és azután a megmaradt „mezítelen” atommagoknak valami módon nagy energiát tudnak adni, azok — legyőzve a protonok kölcsönös taszítóerejét — rendkívül közel kerülhetnek egymáshoz és egyesülhetnek! Ez nem minden anyag atomjánál valósítható meg. Ha ugyanis a fúzió során a közepesnél nagyobb atommagok jönnek létre, azol valószínűleg nem maradnak meg, nem stabilak, hanem szétesnek. A nagy atommagok meg éppen — megfelelő energia hatására — a szétesésre hajlamosak. (Nem véletlen, hogy a magjában 235 elemi részecskét tartalmazó uránatom volt az első, amelynek magját sikerült szétrombolni.) Ezért a magok egyesítésével, fúziójával kapcsolatban mindig a kis atommagokról van szó, elsősorban a hidrogénről, amelynek magjában egy (esetleg két vagy három) elemi részecske van. Az elektronok leszakításához és a magok nagy energiájának, vagyis gyors mozgásának eléréséhez óriási hőre van szükség. Ezt atombombával elő lehet állítani. Idáig jutott el Teller 1944— 1945-ben. 1945 nyarán közzé is tett egy tudományos dolgozatot a fúziós bomba lehetőségéről. Teller terve közvetlenül a háború után nem volt népszerű tudóstársai között. Új bomba születik — és még egy... Ekkor történt a bevezetőben említett szovjet atombomba-robbantás, és erre hívta össze Truman elnök sürgősen a Nemzetbiztonsági Tanácsot. Olyan neves tudósok, mint Robert J. Oppenheimer és Enrico Fermi, az első atommáglya megszerkesztője, és mások élesen tiltakoztak a fúziós bomba terve ellen. (Oppenheimert nemrég tüntették ki a Fermi-díjjal az atomenergia békés célú felhasználása érdekében kifejtett munkásságáért.) Ennek ellenére Truman elnök 1950. január 31-én nyilvánosságra hozta, hogy elrendelte a H-bomba előállítását. (A fúziós bombát azért nevezték így, mert elsősorban hidrogénnel akarták megvalósítani.) Az első kísérlet a csendes-óceáni Eniwetok-szigetcsoporton 1951 tavaszán sikerült és ezzel győzött Teller és a mögötte álló csoport. 1952 novemberében — ismét Eniwetokban — végrehajtották az első valóságos termonukleáris (fúziós) robbantást. Ez a szerkezet körülbelül 50 tonnát nyomott. Az amerikai vezetőknek szörnyű fegyver volt a kezükben — bár egyelőre még katonai felhasználásra alkalmatlan formában —, és úgy érezték, ismét az erő helyzetéből tárgyalhatnak a Szovjetunióval. De 1953 augusztusában a levegő radioktív szennyezéseit vizsgáló amerikai repülőgépek megállapították, hogy a Szovjetunióban is végrehajtottak fúziós robbantást, méghozzá olyan magasságban, hogy nem lehetett kétségbe vonni: a szovjet bomba már szállítható méretű, ami annyit jelentett, hogy a Szovjetunió megelőzte az Egyesült Államokat a hidrogénbomba előállításában. Sőt azt is megállapították , ami csattanós válasz volt arra a rágalomra, hogy a Szovjetuniónak csak amerikai titkok ellopásával sikerült megoldania a H-bomba előállítását —, a szovjet fúziós bombához más anyagokat használtak, mint az amerikaihoz! A fegyverkezési verseny ezzel új szakaszába lépett. Az Egyesült Államok megkezdte a sorozatos hidrogénbomba-kísérleteket és a szuperbombák gyártását, ami természetesen arra kényszerítette a Szovjetuniót, hogy biztonsága védelmére ő is gyártson fúziós bombákat. A kétfázisú atombomba Nézzük most meg, milyen elven működnek ezek a fegyverek. (Ismertetésünk Erdős József mérnökőrnagy, Az atomfegyver című könyv egyik szerzőjének közreműködésével készült.) A természetben elterjedt, a vizet is alkotó hidrogéngáznak két másik változata is van. Míg a „közönséges” hidrogén atommagja egy proton, amely körül egy elektron kering, a deutériumnak (vagy másképpen: nehézhidrogénnek) a magjában még egy semleges részecske, neutron is van. Sőt van szupernehéz hidrogén is: ezt triciumnak nevezik. Ennek a magjában két neutron van a proton mellett. A deutérium előfordul a természetben is (bár nagyon kis mennyiségben)az oxigénnel alkotott vegyülete, az úgynevezett nehézvíz alakjában. A triciumot viszont atommáglyában állítják elő. Ez rendkívül költséges munka: egy liter tricium előállítása egymillió dollárba kerül. Termelése ugyanakkor hátráltatja a plutóniumnak, ennek a fontos — hasadóbombákhoz és atomerőművekhez egyaránt szükséges — anyagnak a termelését. A hidrogénbomba tehát egyrészt — hűtéssel cseppfolyósított — nehéz és szupernehéz hidrogén (deutérium és tricium) keveréke, másrészt egy „közönséges”, vagyis hasadó atombomba, amely a hidrogénbomba „gyutacsának” szerepét tölti be. Amikor ezt a kis atombombát felrobbantják, hatalmas, több millió fokos meleg jön létre. Ez az első fázis letépi a deutérium- és tríciumatommagok körül keringő elektront, és rendkívül gyors mozgásra indítja az atommagokat. A nagy energia, ami ebben a száguldó mozgásban megnyilvánul, képes arra, hogy legyőzze az atommagokban levő protonok kölcsönös taszító erejét, és olyan közel hozza egymáshoz a hidrogénatommagokat, hogy azok héliumatommagokká egyesülnek. Ez a második fázis. Eközben óriási hő szabadul fel, ami a levegőt még az atombombánál is sokkal nagyobb mértékben felhevíti. A felmelegedett levegő kitágul és így a hirosimainál sokszorta erősebb lökéshullámok keletkeznek. Ugyanakkor az egyesülési (fúziós) folyamat elindításához használt atombomba radioaktív szenynyezéseket is szétszór, tehát teljesen alaptalan — mint ahogyan az atomkísérletek védelmezői teszik — azt állítani, hogy a H- bomba „tiszta bomba”. Van a kétfázisú bombának egy másik fajtája is. (Valószínűleg ilyen volt az 1953-ban felrobbantott szovjet hidrogénbomba is.) Nincs szükség hozzá sem a nehezen előállítható triciumra, sem a nehézkes és bonyolult hűtőberendezésre. Ennél a bombatípusnál egyrészt a természetben is megtalálható nehézhidrogént, a deutériumot használják, másrészt a lítium nevű fémet. A szilárd lítiumfémből és a nehézhidrogénből szilárd vegyületet állítanak elő és ezt „gyújtják be” urán- vagy plutóniumbombával. A háromfázisú atombomba A hidrogénbomba itt leírt fajtáinak van egy még pusztítóbb változata is: a háromfázisú atombomba. Az első fázis ennél is egy viszonylag kis méretű atombomba, amely 235-ös izotópban dúsított uránból vagy 239-es plutóniumból készült. A magas hőmérséklet hatására megindul az atommagok egyesülése, fúziója — ez a második fázis, a H-bomba. A háromfázisú bombánál azonban az egész szerkezetet egy természetes— tehát nem dúsított — uránból készült köpeny veszi körül. A természetes urán túlnyomó többsége 238-as tömegszámú izotópból áll, amely csak igen nagy energiájú neutronok hatására hasad szét. Ezért ebben nem lehet láncreakciót megindítani. Amikor azonban a második fázis, a fúziós bomba robban, olyan nagy energiájú neutronok jönnek létre, hogy a 238-as uránatommagok is hasadnak és megindul a láncreakció. Ez a bomba különösen veszélyes, mert a harmadik fázisban az első kettőnél sokszorosan nagyobb energia szabadul fel és a radioaktív szenynyezés is sokkal nagyobb. A fúziós bombák nemcsak azért pusztítóbbak az A-bombáknál, mert a magegyesülési folyamatnál felszabaduló energia eleve sokkal nagyobb, mint az, amely a maghasadásnál szabadul fel. Az A-bombák méretét korlátozza az, hogy az urán vagy a plutónium egy bizonyos mennyiségen (az úgynevezett kritikus tömegen) felül magától is felrobban; a deutérium-tricium keveréknél, vagy a litium-deutérium vegyületnél ez nem fenyeget: ezeknél a robbanás csak a „gyutacs” szerepét betöltő atombomba „üzembe helyezése” után indul meg. Így tehát a fúziós bombáknagysága elvileg korlátlan. Lenni vagy nem lenni? Már ebből a vázlatos ismertetésből is látható, milyen kockázattal jár az emberiség léte, fennmaradása szempontjából az atomfegyverkezési verseny. A Szovjetunió ezt a szörnyű távlatot már az első atombombák után felismerte, és azonnal javasolta az atombombák megsemmisítését, ami elejét vette volna az atomfegyverkezésnek. Amikor ezen a téren nem sikerült megegyezésre jutni, felvetette az atomfegyverkísérletek felfüggesztésének tervét. Az atomfegyver-kísérletek betiltása a napi sajtóból is ismert lépések, tárgyalások és nyilatkozatok bonyolult útvesztőjén át, hála a Szovjetunió rugalmas politikájának, 1963. augusztus 5-én nemzetközi egyezményben öltött testet. Ez a moszkvai egyezmény jó kezdet, de csak kezdet. Egyrészt azért, mert nem sikerült megegyezni a föld alatti atomrobbantások tilalmában is, másrészt, mert az egyezmény nem küszöböli ki magát az atomfegyverkezési versenyt, amely egyelőre még tovább folyik, nem okozhat kárt, a keletkező radioaktív anyagok mégis óriási veszélyt jelenthetnek. A robbanásnak mindenképp aktiváló hatása van: a keletkező neutronok minden anyagot, amellyel érintkeznek, radioaktívvá tesznek. Ezenkívül a robbanás során mindenféle bonyolult magfolyamatok mennek végbe, s ezek eredményeképp — mint egy FaU-Out (Atombomba-hulladék) című amerikai tanulmánygyűjtemény közli — összesen körülbelül 200 különféle radioaktív izotóp keletkezik. Ezek némelyike hamarosan, átalakul nem radioaktív anyaggá, némelyik azonban több száz, sőt több ezer évig sugároz. Különösen veszélyes a stroncium nevű elem 90-es tömegszámú izotópja, mert ez nagyon hasonlóan viselkedik a szervezetben mész alakban helyet foglaló kalciumhoz. A radioaktív stroncium tehát, amely a növényzet és az állati termékek közvetítésével (főleg tejen és tejtermékeken, de húson át is) bejuthat a szervezetbe, be tud épülni a csontokba és ott fejti ki ártalmas sugárzását, mégpedig igen soká. Az ilyen sugárzó anyagok tetemes részét a robbanás okozta, felfelé haladó erős légáramlás eljuttatja a légkör magasabb részeibe, és onnan évek múlva kerül vissza a Föld felszínére, kilát a szennyezés veszélye még a robbantások abbahagyása után egy évtizeddel is fenyegeti az emberiséget! A radioaktív szennyezés különben árulója is a nukleáris robbantásoknak, különösen a légkörieknek. A levegőből vett mintákból vagy a csapadékból ma már meglehetős pontossággal meg tudják határozni, hogy hol és milyen erősségű robbantást hajtottak végre. Több észlelőállomás adatainak egy bevetéséből a robbanás helyére is következtethetnek. A víz alatti robbantások nemcsak a vizet szennyezik meg, de a légkört is, mert — mint egy 1946-ban végzett ilyen amerikai robbantás nyilvánosságot hozott adataiból tudjuk — több kilométer magasba emelkedik fel a vizes gőztömeg (körülbelül egymillió tonna víz!), azután felhő keletkezik, amelyből erősen radioaktív eső hull. A két- és háromfázisú atombomba (hidrogénbomba) szerkezete: 10 „közönséges” (urános) atombomba; 2~ a fúziós töltet; 3 · természetes uránfém (ez csak a háromfázisú bombában van!); 4 = a köpeny. A kísérleti robbantások módjai és veszélyei Kísérleti nukleáris (atom- és hidrogén-) bombákat robbantottak a légkörben, a víz alatt és a föld alatt. A légköri robbantások részben a földfelszín közelében történnek, ilyenkor a bombát acéltorony tetején helyezik el. A nagyobb magasságban történő kísérleteknél a bombákat repülőgépről dobják le. A sztratoszférában történő robbantásoknál rakétával juttatják a magasba a nukleáris szerkezetet. A háromféle robbantás közül a legveszélyesebb a légköri. Bár ezt lakatlan területeken, sivatagokban, a tengereknek a hajóforgalomtól távol eső részei fölött hajtják végre, ahol a vakító fény, a több millió fokos hő, és az ennek nyomán keletkező óriási léglökés A legbiztosabb óvóhely: a béke A legtöbb vita a föld alatti robbantások körül volt és van. 1958 nyarán tíz ország (közte a Szovjetunió és az Egyesült Államok) tudósai megállapították, hogy a föld alatti atomrobbantások okozta rengések a földrengésjelző műszerek (szeizmográfok) segítségével pontosan észlelhetők, tehát sikeresen lehetne ellenőrizni az atomfegyver-kísérletek betiltásáról kötött egyezményt. Ennek ellenére a Fehér Ház 1959-ben, éppen a leszerelési tárgyalások újrakezdésének napján közleményt bocsátott ki, amely szerint ez Egyesült Államok nem fogadhatja el a tudósok megállapításait, mert — állítólag — újabb adatok szerint a föld alatti robbantások nem észlelhetők olyan biztonsággal, mint gondolták: össze lehet téveszteni őket a földrengésekkel, vagyis az atomrobbantási tilalmat észrevétlenül ki lehet játszani. Ez az érvelés arra szolgált, hogy az amerikaiak felvessék a helyszíni ellenőrzések gondolatát, ami a kémkedés törvényesítését jelentette volna. E téren azután mind a mai napig sem sikerült áthidalni a nézeteltéréseket. Ezért maradt ki a moszkvai atomcsendegyezményből a föld alatti robbantások tilalma. Pedig nem szabad azt hinni, hogy a föld felszíne alatt végzett robbantások teljesen veszélytelenek! Amint látható, nemcsak az atomháború, de az atom- és hidrogénbombákkal végzett kísérletek is nagy veszélyt jelentenek az emberiség számára. Ezért nagy jelentőségű kezdet a moszkvai részleges atomfegyverkísérlet-tilalmi egyezmény. És ezért van igaza Szent-Györgyi Albert Nobel-díjas tudósnak, aki Teller Ede Hirosima öröksége című, háborúra uszító könyvéről írt kritikájában (Scientific American, 1962 május) erre a következtetésre jutott: „Az egyetlen biztos óvóhely: a béke” Pető Gábor Pál A következő héten: A munkára fogott bomba