Broń nuklearna -Nuclear weapon

Broń jądrowa (znana również jako bomba atomowa , bomba atomowa , bomba atomowa lub głowica nuklearna , a potocznie jako bomba atomowa lub atomowa ) to urządzenie wybuchowe, które czerpie swoją niszczycielską siłę z reakcji jądrowych , albo rozszczepienia (bomba rozszczepienia) lub kombinacja reakcji rozszczepienia i fuzji ( bomba termojądrowa ), powodująca wybuch jądrowy . Oba typy bomb uwalniają duże ilości energii ze stosunkowo niewielkich ilości materii.

Pierwszy test bomby rozszczepialnej („atomowej”) uwolnił ilość energii równą w przybliżeniu 20 000 ton TNT (84  TJ ). Pierwszy test bomby termojądrowej („wodorowej”) uwolnił energię równą w przybliżeniu 10 milionom ton TNT (42 PJ). Bomby nuklearne mają wydajność od 10 ton TNT ( W54 ) do 50 megaton dla Car Bomba (patrz odpowiednik TNT ). Broń termojądrowa ważąca zaledwie 600 funtów (270 kg) może uwolnić energię równą ponad 1,2 megatony TNT (5,0 PJ).

Urządzenie nuklearne nie większe niż konwencjonalna bomba może zniszczyć całe miasto przez wybuch, ogień i promieniowanie . Ponieważ jest to broń masowego rażenia , proliferacja broni jądrowej jest przedmiotem polityki stosunków międzynarodowych . Broń nuklearna została użyta dwukrotnie podczas wojny, przez Stany Zjednoczone przeciwko japońskim miastom Hiroszima i Nagasaki w 1945 roku podczas II wojny światowej .

Testowanie i wdrażanie

Broń nuklearna została użyta w wojnie tylko dwukrotnie , za każdym razem przez Stany Zjednoczone przeciwko Japonii pod koniec II wojny światowej . 6 sierpnia 1945 r. siły powietrzne armii amerykańskiej zdetonowały nad japońskim miastem Hiroszima bombę rozszczepialną typu uranowego , nazywaną „ Małym Chłopcem ” . trzy dni później, 9 sierpnia, siły powietrzne armii amerykańskiej zdetonowały nad japońskim miastem Nagasaki plutonową bombę rozszczepialną o nazwie „ Grubas ” . Bombardowania spowodowały obrażenia, które spowodowały śmierć około 200 000 cywilów i personelu wojskowego . Etyka tych bombardowań i ich rola w kapitulacji Japoniiprzedmiotem debaty .

Od czasu bombardowań atomowych Hiroszimy i Nagasaki broń jądrowa została zdetonowana ponad 2000 razy w celach testowych i demonstracyjnych. Tylko kilka narodów posiada taką broń lub jest podejrzanych o jej poszukiwanie. Jedynymi krajami, o których wiadomo, że zdetonowały broń nuklearną – i przyznały się do jej posiadania – są (chronologicznie według daty pierwszego testu) Stany Zjednoczone , Związek Radziecki (który został zastąpiony przez Rosję jako potęga jądrowa ), Wielka Brytania , Francja , Chiny , Indie , Pakistan i Korea Północna . Uważa się, że Izrael posiada broń nuklearną, chociaż w polityce celowej dwuznaczności nie przyznaje się do jej posiadania. Niemcy , Włochy , Turcja , Belgia i Holandia są państwami dzielącymi się bronią jądrową . Republika Południowej Afryki jest jedynym krajem, który samodzielnie rozwinął , a następnie zrzekł się i zdemontował swoją broń jądrową.

Traktat o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej ma na celu ograniczenie rozprzestrzeniania broni jądrowej, ale jego skuteczność jest kwestionowana. Modernizacja broni trwa do dziś.

Rodzaje

Próba Trójcy Projektu Manhattan była pierwszą detonacją broni nuklearnej, która skłoniła J. Roberta Oppenheimera do przypomnienia wersetów z hinduskiego pisma Bhagavad Gita : „Gdyby światło tysiąca słońc natychmiast rozbłysło na niebie, to byłaby jak wspaniałość potężnego "..."Stałem się Śmiercią, niszczycielem światów".
Robert Oppenheimer , główny przywódca Projektu Manhattan , często określany mianem „ojca bomby atomowej”.

Istnieją dwa podstawowe typy broni jądrowej: te, które czerpią większość swojej energii z samych reakcji rozszczepienia jądrowego, oraz te, które wykorzystują reakcje rozszczepienia do rozpoczęcia reakcji syntezy jądrowej , które wytwarzają dużą ilość całkowitej energii.

Broń rozszczepienia

Dwie podstawowe konstrukcje broni rozszczepialnej

Cała istniejąca broń jądrowa czerpie część swojej wybuchowej energii z reakcji rozszczepienia jądrowego. Broń, której ładunek wybuchowy pochodzi wyłącznie z reakcji rozszczepienia, jest powszechnie określana jako bomba atomowa lub bomba atomowa (w skrócie bomba atomowa ). Od dawna uważa się to za coś mylącego , ponieważ ich energia pochodzi z jądra atomu, podobnie jak ma to miejsce w przypadku broni termojądrowej.

W broniach rozszczepialnych masa materiału rozszczepialnego ( wzbogacony uran lub pluton ) jest zmuszana do stanu nadkrytycznego — co pozwala na wykładniczy wzrost reakcji łańcuchów jądrowych — albo przez wystrzelenie jednego kawałka materiału podkrytycznego w inny (metoda „pistoletu”), albo przez kompresja podkrytycznej kuli lub cylindra z materiału rozszczepialnego przy użyciu chemicznie napędzanych soczewek wybuchowych . Drugie podejście, metoda „implozji”, jest bardziej wyrafinowana i wydajniejsza (mniejsza, mniej masywna i wymagająca mniej drogiego paliwa rozszczepialnego) niż pierwsza.

Głównym wyzwaniem we wszystkich projektach broni jądrowej jest zapewnienie, że znaczna część paliwa zostanie zużyta, zanim broń sama się zniszczy. Ilość energii uwalnianej przez bomby rozszczepialne może wahać się od ekwiwalentu nieco poniżej tony do ponad 500 000 ton (500 kiloton ) trotylu (4,2 do 2,1 × 106 GJ  ).

Wszystkie reakcje rozszczepienia wytwarzają produkty rozszczepienia , pozostałości po rozszczepionych jądrach atomowych. Wiele produktów rozszczepienia jest albo wysoce radioaktywnych (ale krótkotrwałych), albo umiarkowanie radioaktywnych (ale długowiecznych) i jako takie stanowią poważną formę skażenia radioaktywnego . Produkty rozszczepienia są głównym radioaktywnym składnikiem opadu jądrowego . Innym źródłem radioaktywności jest wyrzut wolnych neutronów wytwarzanych przez broń. Kiedy zderzają się z innymi jądrami w otaczającym materiale, neutrony przekształcają te jądra w inne izotopy, zmieniając ich stabilność i czyniąc je radioaktywnymi.

Najczęściej używanymi materiałami rozszczepialnymi do zastosowań w broni jądrowej są uran-235 i pluton-239 . Rzadziej stosowany był uran-233 . Neptun-237 i niektóre izotopy ameryku mogą być również użyteczne w nuklearnych materiałach wybuchowych, ale nie jest jasne, czy kiedykolwiek zostało to wdrożone, a ich prawdopodobne użycie w broni jądrowej jest kwestią sporną.

Broń fuzyjna

Podstawy projektu Tellera-Ulama dla bomby wodorowej: bomba rozszczepialna wykorzystuje promieniowanie do kompresji i podgrzewania oddzielnej sekcji paliwa fuzyjnego.

Drugi podstawowy typ broni jądrowej wytwarza dużą część swojej energii w reakcjach syntezy jądrowej. Taka broń fuzyjna jest ogólnie określana jako broń termojądrowa lub bardziej potocznie jako bomby wodorowe (w skrócie bomby wodorowe ), ponieważ opierają się na reakcjach fuzji między izotopami wodoru ( deuter i tryt ). Wszystkie takie bronie czerpią znaczną część swojej energii z reakcji rozszczepienia używanych do „wywoływania” reakcji fuzji, a reakcje fuzji mogą same wywoływać dodatkowe reakcje rozszczepienia.

Tylko sześć krajów — Stany Zjednoczone , Rosja , Wielka Brytania, Chiny, Francja i Indie — przeprowadziło testy broni termojądrowej. To, czy Indie zdetonowały „prawdziwą” wielostopniową broń termojądrową , jest kontrowersyjne. Korea Północna twierdzi, że testowała broń termojądrową od stycznia 2016 r., choć twierdzenie to jest kwestionowane. Broń termojądrowa jest uważana za znacznie trudniejszą do pomyślnego zaprojektowania i wykonania niż prymitywna broń jądrowa. Prawie wszystkie stosowane obecnie bronie nuklearne wykorzystują konstrukcję termojądrową, ponieważ jest ona bardziej wydajna.

Bomby termojądrowe wykorzystują energię bomby rozszczepialnej do kompresji i podgrzewania paliwa termojądrowego. W projekcie Teller-Ulam , który uwzględnia wszystkie bomby wodorowe o mocy wielu megaton, osiąga się to poprzez umieszczenie bomby rozszczepienia i paliwa fuzyjnego ( trytu , deuteru lub deuterku litu ) w pobliżu w specjalnym, odbijającym promieniowanie pojemniku. Kiedy bomba atomowa zostaje zdetonowana, emitowane promienie gamma i rentgenowskie najpierw kompresują paliwo fuzyjne, a następnie podgrzewają je do temperatur termojądrowych. W wyniku reakcji syntezy jądrowej powstają ogromne ilości szybkich neutronów , które mogą następnie wywołać rozszczepienie materiałów, które normalnie nie są na to podatne, takich jak zubożony uran . Każdy z tych elementów jest znany jako „etap”, z bombą rozszczepialną jako „pierwotną”, a kapsułą fuzyjną jako „wtórną”. W dużych, megatonowych bombach wodorowych około połowa uzysku pochodzi z końcowego rozszczepienia zubożonego uranu.

Praktycznie wszystkie stosowane obecnie bronie termojądrowe wykorzystują opisaną powyżej konstrukcję „dwustopniową”, ale możliwe jest dodanie dodatkowych etapów syntezy jądrowej – każdy etap zapala większą ilość paliwa termojądrowego w kolejnym etapie. Ta technika może być wykorzystana do skonstruowania broni termojądrowej o dowolnie dużej wydajności. Jest to w przeciwieństwie do bomb atomowych, które mają ograniczoną moc wybuchową ze względu na zagrożenie krytycznością (przedwczesna jądrowa reakcja łańcuchowa spowodowana zbyt dużą ilością wstępnie zmontowanego paliwa rozszczepialnego). Największa broń nuklearna, jaką kiedykolwiek zdetonowano, Car Bomba ZSRR, która wypuściła ekwiwalent energii ponad 50 megaton trotylu (210 PJ), była bronią trójstopniową. Większość broni termojądrowych jest znacznie mniejsza, ze względu na praktyczne ograniczenia wynikające z wymagań dotyczących przestrzeni i masy pocisków rakietowych.

Edward Teller , często nazywany „ojcem bomby wodorowej”

Reakcje syntezy jądrowej nie tworzą produktów rozszczepienia, a tym samym przyczyniają się w znacznie mniejszym stopniu do powstawania opadu jądrowego niż reakcje rozszczepienia, ale ponieważ każda broń termojądrowa zawiera co najmniej jeden etap rozszczepienia , a wiele wysokowydajnych urządzeń termojądrowych ma końcowy etap rozszczepienia, broń termojądrowa może generować co najmniej tyle opadu jądrowego, co broń tylko do rozszczepienia. Co więcej, wybuchy termojądrowe o wysokiej wydajności (najniebezpieczniejsze wybuchy naziemne) mają siłę, aby unieść radioaktywne szczątki w górę poza tropopauzę do stratosfery , gdzie spokojne, nieturbulentne wiatry pozwalają szczątkom podróżować na duże odległości od wybuchu, ostatecznie osadzając się i w nieprzewidywalny sposób zanieczyszczając obszary daleko od celu wybuchu.

Inne rodzaje

Istnieją również inne rodzaje broni jądrowej. Na przykład wzmocniona broń jądrowa to bomba jądrowa, która zwiększa swoją siłę wybuchu poprzez niewielką liczbę reakcji termojądrowych, ale nie jest bombą termojądrową. W bombie wzmocnionej neutrony wytwarzane w reakcjach syntezy jądrowej służą przede wszystkim do zwiększenia wydajności bomby rozszczepialnej. Istnieją dwa rodzaje wzmocnionej bomby rozszczepialnej: wzmocniona wewnętrznie, w której do rdzenia bomby wtryskiwana jest mieszanka deuterowo-trytowa, oraz wzmocniona zewnętrznie, w której koncentryczne powłoki z deuterku litu i zubożonego uranu są nakładane na zewnątrz bomby rozszczepialnej rdzeń. Zewnętrzna metoda wzmocnienia umożliwiła ZSRR wprowadzenie pierwszej częściowo termojądrowej broni, ale obecnie jest przestarzała, ponieważ wymaga geometrii bomby sferycznej, która była odpowiednia podczas wyścigu zbrojeń w latach 50. XX wieku, kiedy samoloty bombowe były jedynymi dostępnymi pojazdami dostawczymi.

Detonacji jakiejkolwiek broni jądrowej towarzyszy wybuch promieniowania neutronowego . Otoczenie broni jądrowej odpowiednimi materiałami (takimi jak kobalt lub złoto ) tworzy broń znaną jako bomba solona . Urządzenie to może wytworzyć wyjątkowo duże ilości długożyciowego skażenia radioaktywnego . Przypuszcza się, że takie urządzenie może służyć jako „broń zagłady”, ponieważ tak duża ilość radioaktywności o okresie połowicznego rozpadu wynosząca dziesiątki lat, uniesiona do stratosfery, gdzie wiatry rozprowadzałyby ją po całym globie, spowodowałaby całe życie na planecie. wyginąć.

W związku z Inicjatywą Obrony Strategicznej prowadzono badania nad laserem pompowanym jądrowo w ramach programu DOD Projekt Excalibur , ale nie zaowocowało to sprawną bronią. Koncepcja polega na wykorzystaniu energii wybuchającej bomby atomowej do zasilania lasera jednostrzałowego skierowanego na odległy cel.

Podczas próby nuklearnej Starfish Prime na dużej wysokości w 1962 r. Wytworzono nieoczekiwany efekt, który nazywa się jądrowym impulsem elektromagnetycznym . Jest to intensywny błysk energii elektromagnetycznej wytwarzanej przez deszcz wysokoenergetycznych elektronów, które z kolei są wytwarzane przez promieniowanie gamma z bomby atomowej. Ten błysk energii może trwale zniszczyć lub zakłócić sprzęt elektroniczny, jeśli jest niedostatecznie osłonięty. Zaproponowano wykorzystanie tego efektu do wyłączenia infrastruktury wojskowej i cywilnej wroga jako uzupełnienia innych nuklearnych lub konwencjonalnych operacji wojskowych. Sama w sobie mogłaby równie dobrze być użyteczna dla terrorystów w niszczeniu krajowej infrastruktury ekonomicznej opartej na elektronice. Ponieważ efekt jest najskuteczniejszy w przypadku detonacji nuklearnych na dużych wysokościach (przez broń wojskową dostarczaną z powietrza, chociaż wybuchy naziemne powodują również efekty EMP na określonym obszarze), mogą powodować uszkodzenia elektroniki na szerokim, nawet kontynentalnym obszarze geograficznym.

Przeprowadzono badania nad możliwością zastosowania czystych bomb fuzyjnych : broni jądrowej, która składa się z reakcji syntezy jądrowej bez konieczności użycia bomby atomowej do jej zainicjowania. Takie urządzenie mogłoby zapewnić prostszą ścieżkę do broni termojądrowej niż ta, która wymagała najpierw opracowania broni do rozszczepienia, a czysta broń fuzyjna powodowałaby znacznie mniej opadu jądrowego niż inne bronie termojądrowe, ponieważ nie rozpraszałyby produktów rozszczepienia. W 1998 r. Departament Energii Stanów Zjednoczonych ujawnił, że Stany Zjednoczone „… poczyniły znaczne inwestycje” w przeszłości w rozwój czystej broni termojądrowej, ale że „Stany Zjednoczone nie mają i nie rozwijają czystej syntezy jądrowej”. broń”, i że „z inwestycji DOE nie wynikł żaden wiarygodny projekt dla czystej broni fuzyjnej”.

Izomery jądrowe zapewniają możliwą drogę do bomb fuzyjnych bez rozszczepienia. Są to naturalnie występujące izotopy ( głośnym przykładem jest 178m2 Hf ), które występują w podwyższonym stanie energetycznym. Jako możliwe wyzwalacze konwencjonalnych reakcji termojądrowych zaproponowano mechanizmy uwalniania tej energii w postaci wybuchów promieniowania gamma (jak w kontrowersji dotyczącej hafnu ).

Antymateria , która składa się z cząstek przypominających w większości swoich właściwości cząstki zwykłej materii , ale mających przeciwny ładunek elektryczny , została uznana za mechanizm wyzwalający broń jądrową. Główną przeszkodą jest trudność w produkcji antymaterii w wystarczająco dużych ilościach i nie ma dowodów na to, że jest to wykonalne poza domeną wojskową. Jednak amerykańskie siły powietrzne sfinansowały badania fizyki antymaterii w czasie zimnej wojny i zaczęły rozważać jej możliwe zastosowanie w broni, nie tylko jako wyzwalacza, ale jako samego materiału wybuchowego. Konstrukcja broni jądrowej czwartej generacji jest związana i opiera się na tej samej zasadzie, co jądrowy napęd impulsowy katalizowany antymaterią .

Większość zmian w projektowaniu broni jądrowej ma na celu osiągnięcie różnych wydajności w różnych sytuacjach oraz manipulowanie elementami konstrukcyjnymi w celu zminimalizowania rozmiaru broni, twardości radiacyjnej lub wymagań dotyczących materiałów specjalnych, zwłaszcza paliwa rozszczepialnego lub trytu.

Taktyczna broń jądrowa

Niektóre bronie jądrowe są przeznaczone do specjalnych celów; większość z nich jest przeznaczona do celów niestrategicznych (zdecydowanie wygrywających wojnę) i jest określana jako taktyczna broń nuklearna .

Bomba neutronowa rzekomo wymyślona przez Sama Cohena jest bronią termojądrową, która powoduje stosunkowo małą eksplozję, ale stosunkowo dużą ilość promieniowania neutronowego . Taka broń może, według taktyków, zostać użyta do spowodowania masowych strat biologicznych, pozostawiając nieożywioną infrastrukturę w większości nienaruszoną i tworząc minimalny opad. Ponieważ neutrony o wysokiej energii są zdolne do penetracji gęstej materii, takiej jak pancerz czołgów, głowice neutronowe zostały zakupione w latach 80. (chociaż nie zostały rozmieszczone w Europie, jak zamierzano, pomimo sprzeciwu sojuszników z NATO) do użytku jako taktyczne ładunki dla pocisków artyleryjskich armii amerykańskiej (200 mm W79 i 155 mm W82 ) oraz siły rakietowe krótkiego zasięgu . Władze sowieckie ogłosiły podobne zamiary rozmieszczenia głowic neutronowych w Europie; rzeczywiście twierdzili, że pierwotnie wynaleźli bombę neutronową, ale ich rozmieszczenie w taktycznych siłach nuklearnych ZSRR jest nie do zweryfikowania.

Rodzajem nuklearnego materiału wybuchowego najbardziej nadającego się do użycia przez naziemne siły specjalne był Special Atomic Demolition Munition (SADM), czasami popularnie znany jako nuke walizkowy . Jest to bomba atomowa, którą można przenosić człowiek lub przynajmniej ciężarówką, a mimo to o stosunkowo niewielkiej wydajności (jedna lub dwie kilotony) wystarcza do zniszczenia ważnych celów taktycznych, takich jak mosty, zapory, tunele, ważne cele wojskowe lub komercyjne. instalacje itp. albo za liniami wroga, albo prewencyjnie na przyjaznym terytorium, które wkrótce zostaną przejęte przez siły wroga. Broń ta wymaga paliwa plutonowego i jest szczególnie „brudna”. Oczywiście wymagają one również szczególnie rygorystycznych środków bezpieczeństwa podczas ich przechowywania i wdrażania.

Mała „taktyczna” broń jądrowa została wykorzystana jako broń przeciwlotnicza. Przykłady obejmują USAF AIR-2 Genie , AIM-26 Falcon i US Army Nike Hercules . Pociski przechwytujące, takie jak Sprint i Spartan , również wykorzystywały małe głowice nuklearne (zoptymalizowane do wytwarzania strumienia neutronów lub promieniowania rentgenowskiego), ale były przeznaczone do zwalczania strategicznych głowic wroga.

Inne małe lub taktyczne bronie nuklearne zostały rozmieszczone przez siły morskie do użytku głównie jako broń przeciw okrętom podwodnym . Obejmowały one nuklearne bomby głębinowe lub torpedy z bronią nuklearną. Możliwości są również miny jądrowe do wykorzystania na lądzie lub na morzu.

Dostawa broni

Pierwszą bronią nuklearną były bomby grawitacyjne , takie jak ta broń „ Grubego Człowieka ” zrzucona na Nagasaki w Japonii. Były duże i mogły być dostarczane tylko ciężkimi samolotami bombowymi
Zdemilitaryzowany, komercyjny start rosyjskich strategicznych sił rakietowych R-36 ICBM ; znany również pod nazwą sprawozdawczą NATO: SS-18 Satan . Po pierwszym uruchomieniu pod koniec lat 60. SS-18 pozostaje jedynym systemem dostarczania pocisków o największej wadze , jaki kiedykolwiek zbudowano.

System używany do dostarczania broni jądrowej do celu jest ważnym czynnikiem wpływającym zarówno na projektowanie broni jądrowej, jak i strategię nuklearną . Projektowanie, rozwój i konserwacja systemów przenoszenia należą do najdroższych części programu broni jądrowej; stanowią na przykład 57% środków finansowych wydawanych przez Stany Zjednoczone na projekty broni jądrowej od 1940 r.

Najprostszą metodą dostarczenia broni jądrowej jest bomba grawitacyjna zrzucona z samolotu ; była to metoda stosowana przez Stany Zjednoczone przeciwko Japonii. Ta metoda nakłada kilka ograniczeń na rozmiar broni. Ogranicza jednak zasięg ataku, czas reakcji na zbliżający się atak i liczbę broni, którą kraj może wystawić w tym samym czasie. Dzięki miniaturyzacji bomby atomowe mogą być dostarczane zarówno przez bombowce strategiczne, jak i taktyczne myśliwce-bombowce . Ta metoda jest podstawowym sposobem dostarczania broni jądrowej; Na przykład większość amerykańskich głowic nuklearnych to bomby grawitacyjne ze swobodnym spadkiem, a mianowicie B61 .

Montaż testu bezwładności amerykańskiego Trident SLBM (pocisk balistyczny wystrzeliwany z okrętu podwodnego), od zanurzenia do terminalu lub fazy ponownego wejścia wielu niezależnie nacelowanych pojazdów powracających

Ze strategicznego punktu widzenia preferowana jest broń nuklearna zamontowana na pocisku , który może wykorzystywać trajektorię balistyczną do przenoszenia głowicy bojowej poza horyzont. Chociaż nawet rakiety krótkiego zasięgu pozwalają na szybszy i mniej podatny na ataki atak, rozwój międzykontynentalnych rakiet balistycznych dalekiego zasięgu (ICBM) i rakiet balistycznych wystrzeliwanych z okrętów podwodnych (SLBM) dał niektórym narodom możliwość wiarygodnego dostarczania pocisków w dowolne miejsce na świecie z dużym prawdopodobieństwem sukcesu.

Bardziej zaawansowane systemy, takie jak wiele niezależnie naprowadzanych pojazdów powracających do celu (MIRV), mogą wystrzeliwać wiele głowic na różne cele za pomocą jednego pocisku, zmniejszając szansę na skuteczną obronę przeciwrakietową . Obecnie pociski są najbardziej rozpowszechnione wśród systemów przeznaczonych do przenoszenia broni jądrowej. Jednak wykonanie głowicy wystarczająco małej, aby zmieścić się na pocisku, może być trudne.

Broń taktyczna obejmowała najróżniejsze sposoby przenoszenia, w tym nie tylko bomby grawitacyjne i pociski, ale także pociski artyleryjskie , miny lądowe oraz nuklearne bomby głębinowe i torpedy do zwalczania okrętów podwodnych . Zaprawa atomowa została przetestowana przez Stany Zjednoczone. Opracowano małe, dwuosobowe przenośne bronie taktyczne (nieco mylnie określane jako bomby walizkowe ), takie jak Special Atomic Demolition Munition , chociaż trudność w połączeniu wystarczającej wydajności z przenośnością ogranicza ich użyteczność wojskową.

Strategia nuklearna

Strategia wojny nuklearnej to zestaw strategii, które mają na celu zapobieganie wojnie nuklearnej lub jej zwalczanie. Polityka polegająca na próbie zapobieżenia atakowi broni jądrowej z innego kraju poprzez grożenie odwetem nuklearnym jest znana jako strategia nuklearnego odstraszania . Celem odstraszania jest zawsze utrzymanie zdolności do drugiego uderzenia (zdolność kraju do odpowiedzi na atak nuklearny za pomocą własnego) i potencjalne dążenie do statusu pierwszego uderzenia (zdolność do zniszczenia sił nuklearnych wroga, zanim zdążą zemścić się). Podczas zimnej wojny teoretycy polityki i wojskowości rozważali rodzaje polityk, które mogą zapobiec atakowi nuklearnemu, i opracowali modele teorii gier , które mogą prowadzić do stabilnych warunków odstraszania.

Wycofany ze służby amerykański pocisk Peacekeeper był pociskiem ICBM opracowanym w celu zastąpienia pocisku Minuteman pod koniec lat 80. XX wieku. Każdy pocisk, podobnie jak cięższy rosyjski SS-18 Szatan , mógł zawierać do dziesięciu głowic nuklearnych (zaznaczonych na czerwono), z których każda mogła być wycelowana w inny cel. Czynnikiem w rozwoju MIRV było utrudnienie wrogiemu krajowi pełnej obrony przeciwrakietowej .

Różne formy dostarczania broni jądrowej (patrz wyżej) pozwalają na różne rodzaje strategii nuklearnych. Celem każdej strategii jest na ogół utrudnienie wrogowi wykonania wyprzedzającego uderzenia na system uzbrojenia oraz trudna obrona przed dostarczeniem broni podczas potencjalnego konfliktu. Może to oznaczać ukrywanie lokalizacji broni, na przykład umieszczanie jej na okrętach podwodnych lub lądowych wyrzutniach mobilnych transporterów montażowych , których lokalizacja jest trudna do wyśledzenia, lub może to oznaczać ochronę broni poprzez zakopywanie jej w utwardzonych bunkrach silosów rakietowych . Inne elementy strategii nuklearnych obejmowały wykorzystanie obrony przeciwrakietowej do niszczenia pocisków przed wylądowaniem lub wdrażanie środków obrony cywilnej przy użyciu systemów wczesnego ostrzegania w celu ewakuacji obywateli do bezpiecznych obszarów przed atakiem.

Broń zaprojektowana, by zagrażać dużym populacjom lub odstraszać ataki, jest znana jako broń strategiczna . Broń jądrowa do użycia na polu bitwy w sytuacjach militarnych nazywana jest bronią taktyczną .

Krytycy strategii wojny nuklearnej często sugerują, że wojna nuklearna między dwoma narodami doprowadziłaby do wzajemnego unicestwienia. Z tego punktu widzenia znaczenie broni jądrowej polega na powstrzymywaniu wojny, ponieważ każda wojna nuklearna eskalowałaby z powodu wzajemnej nieufności i strachu, prowadząc do wzajemnie gwarantowanego zniszczenia . Ta groźba zniszczenia na poziomie krajowym, jeśli nie globalnym, była silną motywacją do działań antynuklearnych.

Krytycy z ruchu pokojowego i establishmentu wojskowego kwestionowali przydatność takiej broni w obecnym klimacie militarnym. Zgodnie z opinią doradczą wydaną przez Międzynarodowy Trybunał Sprawiedliwości w 1996 r. użycie (lub groźba jej użycia) takiej broni zasadniczo byłoby sprzeczne z zasadami prawa międzynarodowego mającego zastosowanie w konfliktach zbrojnych, ale sąd nie wydał opinii czy groźba lub użycie byłyby zgodne z prawem w szczególnych ekstremalnych okolicznościach, takich jak przetrwanie państwa.

Innym odstraszającym stanowiskiem jest to, że proliferacja jądrowa może być pożądana. W tym przypadku argumentuje się, że w przeciwieństwie do broni konwencjonalnej, broń nuklearna powstrzymuje wojnę totalną między państwami i udało im się to zrobić podczas zimnej wojny między USA a Związkiem Radzieckim . Pod koniec lat pięćdziesiątych i na początku lat sześćdziesiątych gen. Pierre Marie Gallois z Francji, doradca Charlesa de Gaulle'a , argumentował w książkach takich jak The Balance of Terror: Strategy for the Nuclear Age (1961), że samo posiadanie arsenału nuklearnego wystarczy, aby zapewnić odstraszanie, a tym samym doszedł do wniosku, że rozprzestrzenianie broni jądrowej może zwiększyć stabilność międzynarodową . Niektórzy wybitni neorealistyczni uczeni, tacy jak Kenneth Waltz i John Mearsheimer , argumentowali, za przykładem Gallois, że niektóre formy rozprzestrzeniania broni jądrowej zmniejszą prawdopodobieństwo wojny totalnej , zwłaszcza w niespokojnych regionach świata, gdzie istnieje jeden państwo broni jądrowej. Oprócz opinii publicznej, która sprzeciwia się proliferacji w jakiejkolwiek formie, istnieją dwie szkoły myślenia w tej sprawie: takie jak Mearsheimer, który opowiadał się za selektywną proliferacją, oraz Waltz, który był nieco bardziej nieinterwencjonistyczny . Zainteresowanie proliferacją i paradoksem stabilność-niestabilność , który ona generuje, trwa do dziś, z trwającą debatą na temat rdzennych Japończyków i Korei Południowej nuklearnego odstraszania Korei Północnej .

Zagrożenie potencjalnie samobójczymi terrorystami posiadającymi broń jądrową (forma terroryzmu nuklearnego ) komplikuje proces decyzyjny. Perspektywa wzajemnie gwarantowanego zniszczenia może nie odstraszyć wroga, który spodziewa się śmierci w konfrontacji. Co więcej, jeśli początkowy akt pochodzi od bezpaństwowego terrorysty , a nie suwerennego narodu, może nie istnieć naród lub konkretny cel, przeciwko któremu można by się zemścić. Argumentowano, zwłaszcza po atakach z 11 września 2001 r. , że ta komplikacja wymaga nowej strategii nuklearnej, innej niż ta, która dawała względną stabilność podczas zimnej wojny. Od 1996 roku Stany Zjednoczone prowadzą politykę zezwalania na celowanie swojej broni jądrowej w terrorystów uzbrojonych w broń masowego rażenia .

Robert Gallucci twierdzi, że chociaż tradycyjne odstraszanie nie jest skutecznym podejściem do grup terrorystycznych nastawionych na spowodowanie katastrofy nuklearnej, Gallucci uważa, że ​​„Stany Zjednoczone powinny zamiast tego rozważyć politykę rozszerzonego odstraszania, która skupia się nie tylko na potencjalnych terrorystach nuklearnych, ale na te stany, które mogą celowo przekazywać lub nieumyślnie przepuszczać do nich broń i materiały nuklearne. Grożąc odwetem przeciwko tym stanom, Stany Zjednoczone mogą być w stanie powstrzymać to, czemu nie mogą fizycznie zapobiec.".

Graham Allison wysuwa podobny argument, argumentując, że kluczem do rozszerzonego odstraszania jest wymyślenie sposobów śledzenia materiału jądrowego w kraju, w którym wykuto materiał rozszczepialny. „Po detonacji bomby nuklearnej gliniarze medycyny nuklearnej zbieraliby próbki szczątków i wysyłali je do laboratorium w celu analizy radiologicznej. Identyfikując unikalne cechy materiału rozszczepialnego, w tym jego zanieczyszczenia i zanieczyszczenia, można było prześledzić drogę do jego pochodzenia”. Proces jest analogiczny do identyfikacji przestępcy na podstawie odcisków palców. „Cel byłby dwojaki: po pierwsze, zniechęcić przywódców państw nuklearnych do sprzedawania broni terrorystom poprzez pociągnięcie ich do odpowiedzialności za jakiekolwiek użycie ich broni; po drugie, dać przywódcom wszelkie bodźce do ścisłego zabezpieczenia ich broni i materiałów nuklearnych”.

Według publikacji Pentagonu z czerwca 2019 r. „ Doctrine for Joint Nuclear Operations ” opublikowanej na stronie internetowej Joint Chiefs of Staffs, „Integracja wykorzystania broni jądrowej z siłami operacji konwencjonalnych i specjalnych ma zasadnicze znaczenie dla powodzenia każdej misji lub operacji”.

Zarządzanie, kontrola i prawo

Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej została utworzona w 1957 r. w celu wspierania pokojowego rozwoju technologii jądrowej przy jednoczesnym zapewnieniu międzynarodowych zabezpieczeń przed proliferacją jądrową.

Ponieważ jest to broń masowego rażenia, proliferacja i ewentualne użycie broni jądrowej są ważnymi kwestiami w stosunkach międzynarodowych i dyplomacji. W większości krajów na użycie siły jądrowej może zezwolić tylko szef rządu lub głowa państwa . Pomimo kontroli i przepisów dotyczących broni jądrowej, istnieje nieodłączne niebezpieczeństwo „wypadków, błędów, fałszywych alarmów, szantażu, kradzieży i sabotażu”.

Pod koniec lat 40. brak wzajemnego zaufania uniemożliwił Stanom Zjednoczonym i Związkowi Radzieckiemu poczynienie postępów w zakresie porozumień o kontroli zbrojeń. Manifest Russell-Einstein został wydany w Londynie 9 lipca 1955 roku przez Bertranda Russella w środku zimnej wojny. Zwróciła uwagę na zagrożenia związane z bronią jądrową i wezwała światowych przywódców do poszukiwania pokojowych rozwiązań konfliktu międzynarodowego. Wśród sygnatariuszy znalazło się jedenastu wybitnych intelektualistów i naukowców, w tym Albert Einstein , który podpisał ją na kilka dni przed śmiercią 18 kwietnia 1955 roku. Kilka dni po uwolnieniu filantrop Cyrus S. Eaton zaproponował sponsorowanie konferencji – wezwał manifest – w Pugwash w Nowej Szkocji , miejscu narodzin Eatona. Konferencja ta miała być pierwszą z konferencji Pugwash on Science and World Affairs , która odbyła się w lipcu 1957 roku.

Do lat sześćdziesiątych podjęto kroki w celu ograniczenia zarówno rozprzestrzeniania broni jądrowej do innych krajów, jak i środowiskowych skutków prób jądrowych . Traktat o częściowym zakazie prób jądrowych (1963) ograniczył wszystkie testy jądrowe do podziemnych prób jądrowych , aby zapobiec skażeniu przez opad jądrowy, podczas gdy Traktat o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej (1968) próbował nałożyć ograniczenia na rodzaje działań, które sygnatariusze mogliby uczestniczyć, w celu umożliwienia transferu niewojskowej technologii jądrowej do krajów członkowskich bez obawy o proliferację.

Głosowanie ONZ nad przyjęciem Traktatu o zakazie broni jądrowej 7 lipca 2017 r.
  TAk
  Nie
  Nie głosowałem

W 1957 roku z mandatu Organizacji Narodów Zjednoczonych powołano Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (MAEA) w celu wspierania rozwoju pokojowych zastosowań technologii jądrowej, zapewnienia międzynarodowych zabezpieczeń przed jej niewłaściwym wykorzystaniem oraz ułatwienia stosowania środków bezpieczeństwa w jej stosowaniu. W 1996 roku wiele krajów podpisało Traktat o całkowitym zakazie prób jądrowych , który zakazuje wszelkich testów broni jądrowej. Zakaz testowania stanowi znaczącą przeszkodę w rozwoju broni jądrowej przez każdy kraj, który się do tego stosuje. Traktat wymaga ratyfikacji przez 44 określone państwa, zanim będzie mógł wejść w życie; od 2012 r. nadal wymagana jest ratyfikacja ośmiu z tych państw.

Dodatkowe traktaty i porozumienia regulowały zapasy broni jądrowej między krajami z dwoma największymi zapasami, Stanami Zjednoczonymi i Związkiem Radzieckim, a później między Stanami Zjednoczonymi a Rosją. Należą do nich traktaty takie jak SALT II (nigdy nieratyfikowany), START I (wygasły), INF , START II (nigdy nieratyfikowany), SORT , czy Nowy START , a także umowy niewiążące, takie jak SALT I i Presidential Nuclear Initiatives of 1991. Nawet gdy nie weszły w życie, umowy te pomogły ograniczyć, a później zredukować liczbę i rodzaje broni jądrowej między Stanami Zjednoczonymi a Związkiem Radzieckim/Rosją.

Broni jądrowej sprzeciwiają się również umowy między krajami. Wiele narodów zostało ogłoszonych strefami wolnymi od broni jądrowej, obszarami, w których produkcja i rozmieszczenie broni jądrowej jest zakazane, na mocy traktatów. Traktat z Tlatelolco (1967) zabronił jakiejkolwiek produkcji lub rozmieszczenia broni jądrowej w Ameryce Łacińskiej i na Karaibach , a Traktat Pelindaba (1964) zakazuje broni jądrowej w wielu krajach afrykańskich. Jeszcze w 2006 r. w byłych republikach sowieckich Azji Środkowej utworzono Środkowoazjatycką Strefę Wolną od Broni Jądrowej , zakazującą broni jądrowej.

Duży stos o zasięgu globalnym (ciemnoniebieski), mniejszy stos o zasięgu globalnym (średni niebieski), mały stos o zasięgu regionalnym (jasnoniebieski).

W 1996 roku Międzynarodowy Trybunał Sprawiedliwości , najwyższy sąd Organizacji Narodów Zjednoczonych, wydał opinię doradczą dotyczącą „ legalności zagrożenia lub użycia broni jądrowej ”. Sąd orzekł, że użycie lub groźba użycia broni jądrowej stanowiłoby naruszenie różnych artykułów prawa międzynarodowego , w tym Konwencji Genewskich , Konwencji Haskich , Karty Narodów Zjednoczonych i Powszechnej Deklaracji Praw Człowieka . Biorąc pod uwagę wyjątkowe, destrukcyjne właściwości broni jądrowej, Międzynarodowy Komitet Czerwonego Krzyża wzywa państwa do zapewnienia, że ​​broń ta nigdy nie będzie używana, niezależnie od tego, czy uważają ją za legalną, czy nie.

Dodatkowo podjęto inne, konkretne działania mające zniechęcić kraje do rozwoju broni jądrowej. W następstwie testów przeprowadzonych przez Indie i Pakistan w 1998 r. na oba kraje nałożono (tymczasowo) sankcje gospodarcze, choć żaden z nich nie był sygnatariuszem Układu o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej. Jednym z zadeklarowanych casus belli w sprawie wszczęcia wojny w Iraku w 2003 r. było oskarżenie Stanów Zjednoczonych, że Irak aktywnie dąży do broni jądrowej (choć wkrótce okazało się, że tak nie jest, ponieważ program został przerwany). W 1981 r. Izrael zbombardował reaktor jądrowy budowany w Osirak w Iraku , co nazwał próbą powstrzymania wcześniejszych ambicji Iraku w zakresie broni jądrowej; w 2007 roku Izrael zbombardował kolejny reaktor budowany w Syrii .

W 2013 r. Mark Diesendorf powiedział, że rządy Francji, Indii, Korei Północnej, Pakistanu, Wielkiej Brytanii i RPA wykorzystały energię jądrową i/lub reaktory badawcze, aby wspomóc rozwój broni jądrowej lub przyczynić się do dostaw materiałów wybuchowych jądrowych z reaktorów wojskowych.

Dwa najniższe punkty dla Zegara Zagłady miały miejsce w 1953 r., kiedy zegar został ustawiony na dwie minuty do północy po rozpoczęciu testów bomb wodorowych przez USA i Związek Radziecki, a w 2018 r., po niepowodzeniu światowych przywódców zająć się napięciami związanymi z bronią jądrową i zmianami klimatycznymi.

Rozbrojenie

Zapasy broni jądrowej ZSRR i Stanów Zjednoczonych przez całą zimną wojnę do 2015 roku, z gwałtownym spadkiem łącznej liczby po zakończeniu zimnej wojny w 1991 roku.

Rozbrojenie jądrowe odnosi się zarówno do aktu redukcji lub eliminacji broni jądrowej, jak i do stanu końcowego świata bez broni jądrowej, w którym broń jądrowa jest eliminowana.

Począwszy od traktatu o częściowym zakazie prób jądrowych z 1963 r., aż do traktatu o całkowitym zakazie prób jądrowych z 1996 r ., istnieje wiele traktatów ograniczających lub redukujących testy i zapasy broni jądrowej. Traktat o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej z 1968 r. ma jako jeden z wyraźnych warunków, że wszyscy sygnatariusze muszą „prowadzić negocjacje w dobrej wierze” w kierunku długoterminowego celu „całkowitego rozbrojenia”. Państwa nuklearne w dużej mierze potraktowały ten aspekt umowy jako „dekoracyjny” i bez użycia siły.

Tylko jeden kraj – Republika Południowej Afryki – kiedykolwiek w pełni wyrzekł się broni jądrowej, którą samodzielnie opracował. Byłe republiki radzieckie: Białoruś , Kazachstan i Ukraina zwróciły Rosji sowiecką broń jądrową stacjonującą w ich krajach po rozpadzie ZSRR .

Zwolennicy rozbrojenia nuklearnego twierdzą, że zmniejszyłoby to prawdopodobieństwo wybuchu wojny nuklearnej, szczególnie przypadkowo. Krytycy rozbrojenia nuklearnego twierdzą, że podważyłoby to obecny pokój nuklearny i odstraszanie oraz doprowadziłoby do zwiększenia globalnej niestabilności. Różni amerykańscy starsi mężowie stanu, którzy sprawowali urząd w okresie zimnej wojny , opowiadali się za wyeliminowaniem broni jądrowej. Ci urzędnicy to między innymi Henry Kissinger , George Shultz , Sam Nunn i William Perry . W styczniu 2010 r. Lawrence M. Krauss stwierdził, że „żaden problem nie ma większego znaczenia dla długoterminowego zdrowia i bezpieczeństwa ludzkości niż wysiłki na rzecz ograniczenia, a być może pewnego dnia, pozbycia się świata broni jądrowej”.

Ukraińscy robotnicy używają sprzętu dostarczonego przez amerykańską Agencję Redukcji Zagrożeń Obronnych do demontażu silosu rakietowego z czasów sowieckich. Po zakończeniu zimnej wojny Ukraina i inne nierosyjskie republiki postsowieckie przekazały Rosji sowieckie zapasy nuklearne.

W styczniu 1986 r. sowiecki przywódca Michaił Gorbaczow publicznie zaproponował trzyetapowy program zniesienia światowej broni jądrowej do końca XX wieku. W latach po zakończeniu zimnej wojny prowadzono liczne kampanie wzywające do zniesienia broni jądrowej, takie jak ta zorganizowana przez ruch Global Zero , a cel „świata bez broni jądrowej” był popierany przez Stany Zjednoczone Prezydent Barack Obama w przemówieniu w kwietniu 2009 roku w Pradze . Ankieta CNN z kwietnia 2010 r. wykazała, że ​​opinia publiczna w Ameryce jest podzielona w tej sprawie niemal równo.

Niektórzy analitycy twierdzili, że broń nuklearna uczyniła świat względnie bezpieczniejszym, z pokojem poprzez odstraszanie i paradoks stabilności-niestabilności , w tym w Azji Południowej. Kenneth Waltz argumentował, że broń nuklearna pomogła utrzymać niełatwy pokój, a dalsze rozprzestrzenianie broni nuklearnej może nawet pomóc uniknąć wojen konwencjonalnych na dużą skalę, które były tak powszechne przed ich wynalezieniem pod koniec II wojny światowej . Ale były sekretarz Henry Kissinger mówi, że istnieje nowe niebezpieczeństwo, któremu nie można przeciwdziałać za pomocą odstraszania: „Klasyczne pojęcie odstraszania polegało na tym, że istnieją pewne konsekwencje, przed którymi agresorzy i złoczyńcy będą się cofać. W świecie zamachowców-samobójców ta kalkulacja nie t działać w porównywalny sposób”. George Shultz powiedział: „Jeśli pomyślisz o ludziach, którzy dokonują samobójczych ataków, a tacy ludzie dostają broń nuklearną, to prawie z definicji nie można ich zniszczyć”.

Na początku 2019 r. ponad 90% 13 865 broni jądrowych na świecie należało do Rosji i Stanów Zjednoczonych.

Organizacja Narodów Zjednoczonych

Biuro ONZ ds. Rozbrojenia (UNODA) jest departamentem Sekretariatu Organizacji Narodów Zjednoczonych utworzonym w styczniu 1998 roku jako część planu Sekretarza Generalnego ONZ Kofi Annana dotyczącego reformy ONZ przedstawionego w jego raporcie dla Zgromadzenia Ogólnego w lipcu 1997.

Jego celem jest promowanie rozbrojenia jądrowego i nieproliferacji oraz wzmocnienie reżimów rozbrojeniowych w odniesieniu do innej broni masowego rażenia, broni chemicznej i biologicznej . Promuje również działania rozbrojeniowe w obszarze broni konwencjonalnej , zwłaszcza min lądowych i broni strzeleckiej , które są często wybieraną bronią we współczesnych konfliktach.

Spór

Etyka

Jeszcze zanim opracowano pierwszą broń nuklearną, naukowcy zaangażowani w Projekt Manhattan byli podzieleni w kwestii użycia broni. Rola dwóch bombardowań atomowych w tym kraju w kapitulacji Japonii i ich etyczne uzasadnienie przez USA jest od dziesięcioleci przedmiotem debaty naukowej i powszechnej. Pytanie, czy narody powinny mieć broń nuklearną, czy też ją testować, jest nieustannie i niemal powszechnie kontrowersyjne.

Wybitne wypadki z bronią jądrową

Testy jądrowe i opad

W kilkunastu różnych miejscach na całym świecie przeprowadzono ponad 2000 prób jądrowych. Czerwony Rosja/ZSRR, niebieski Francja, jasnoniebieski Stany Zjednoczone, fioletowy Wielka Brytania, żółty Chiny, pomarańczowy Indie, brązowy Pakistan, zielony Korea Północna i jasnozielony (terytoria narażone na bomby atomowe). Czarna kropka wskazuje miejsce zdarzenia Vela .
Ten widok na centrum Las Vegas pokazuje w tle chmurę grzyba . Sceny takie jak ta były typowe w latach pięćdziesiątych. W latach 1951-1962 rząd przeprowadził 100 testów atmosferycznych na pobliskim Poligonie Nevady .

W latach 1945-1980 przeprowadzono ponad 500 atmosferycznych testów broni jądrowej w różnych miejscach na całym świecie. Opad radioaktywny z testów broni jądrowej po raz pierwszy zwrócił uwagę opinii publicznej w 1954 roku, kiedy test bomby wodorowej w Castle Bravo na Pacific Proving Grounds skaził załogę i złapany japońskiej łodzi rybackiej Lucky Dragon . Jeden z rybaków zmarł w Japonii siedem miesięcy później, a strach przed skażonym tuńczykiem doprowadził do tymczasowego bojkotu popularnego produktu w Japonii. Incydent wywołał powszechne zaniepokojenie na całym świecie, zwłaszcza w odniesieniu do skutków opadu nuklearnego i atmosferycznych testów nuklearnych , i „stanowił decydujący impuls dla powstania ruchu broni jądrowej w wielu krajach”.

Ponieważ świadomość społeczna i obawy rosły w związku z możliwymi zagrożeniami dla zdrowia związanymi z narażeniem na opad jądrowy , przeprowadzono różne badania w celu oceny zakresu zagrożenia. Badanie Centers for Disease Control and Prevention / National Cancer Institute twierdzi, że upadek z atmosferycznych testów jądrowych doprowadziłby do około 11 000 zgonów wśród ludzi żyjących podczas testów atmosferycznych w Stanach Zjednoczonych ze wszystkich form raka, w tym białaczki, od 1951 r. do późnych lat. XXI wiek. Od marca 2009 r. Stany Zjednoczone są jedynym krajem, który wypłaca odszkodowania ofiarom prób jądrowych. Od czasu Ustawy o kompensacji narażenia na promieniowanie z 1990 r. zatwierdzono odszkodowanie w wysokości ponad 1,38 miliarda dolarów. Pieniądze trafiają do osób, które wzięły udział w testach, w szczególności na poligonie w Nevadzie , oraz do innych osób narażonych na promieniowanie.

Ponadto ciągłym problemem jest wyciek produktów ubocznych produkcji broni jądrowej do wód gruntowych, szczególnie w zakładzie w Hanford .

Skutki wybuchów jądrowych

Wpływ wybuchów jądrowych na zdrowie człowieka

Zdjęcie urazów pleców Sumiteru Taniguchi wykonane w styczniu 1946 r. przez fotografa US Marine

Niektórzy naukowcy szacują, że wojna nuklearna ze 100 eksplozjami nuklearnymi wielkości Hiroszimy w miastach może kosztować życie dziesiątek milionów ludzi z powodu samych tylko długotrwałych skutków klimatycznych. Hipoteza klimatologiczna głosi, że jeśli w każdym mieście wybuchnie pożar , duża ilość sadzy może zostać wyrzucona do atmosfery, która może pokryć ziemię, odcinając światło słoneczne na całe lata, powodując przerwanie łańcuchów pokarmowych, w tak zwanej nuklearnej zimie .

Ludzie w pobliżu eksplozji w Hiroszimie, którym udało się przeżyć eksplozję, odczuli różne skutki medyczne:

  • Etap początkowy — pierwsze 1–9 tygodni, w których jest największa liczba zgonów, z czego 90% z powodu urazu termicznego i/lub efektów wybuchu, a 10% z powodu ekspozycji na promieniowanie super śmiertelne .
  • Etap pośredni – od 10 do 12 tygodni. Zgony w tym okresie są spowodowane promieniowaniem jonizującym w średnim zakresie śmiertelności – LD50
  • Okres późny – trwający od 13 do 20 tygodni. W tym okresie nastąpiła pewna poprawa stanu ocalałych.
  • Opóźniony okres – od 20+ tygodni. Charakteryzuje się licznymi powikłaniami, głównie związanymi z gojeniem się urazów termicznych i mechanicznych, a jeśli dana osoba została narażona na kilkaset do tysięcy milisiwertów promieniowania, wiąże się to z niepłodnością, niepłodnością i zaburzeniami krwi. Co więcej, wykazano, że promieniowanie jonizujące powyżej dawki około 50–100 milisiwertów statystycznie zaczyna zwiększać ryzyko zgonu z powodu raka w pewnym okresie życia w porównaniu z normalnym współczynnikiem nienaświetlenia wynoszącym ~ 25%, w dłuższej perspektywie podwyższony współczynnik rak, proporcjonalny do otrzymanej dawki, zacząłby być obserwowany po ~5+ latach, z mniejszymi problemami, takimi jak zaćma i inne, mniej znaczące skutki w innych narządach i tkankach, również obserwowane w dłuższej perspektywie.

Ekspozycja na opady — w zależności od tego, czy dalsze osoby schronią się w miejscu lub ewakuują się prostopadle do kierunku wiatru, a zatem unikają kontaktu z pióropuszem opadowym i pozostają tam przez dni i tygodnie po wybuchu jądrowym, ich narażenie na opad i dlatego ich całkowita dawka będzie się różnić. Z tymi, którzy ukrywają się na miejscu lub ewakuują się, doświadczając całkowitej dawki, która byłaby znikoma w porównaniu z kimś, kto po prostu żył normalnie.

Pozostanie w domu do czasu, gdy najbardziej niebezpieczny izotop opadu , I-131 rozpadnie się do 0,1% swojej początkowej ilości po dziesięciu okresach półtrwania - co w przypadku I-131 odpowiada 80 dniom , może stanowić różnicę między prawdopodobnym zachorowaniem na raka tarczycy a ucieczką całkowicie z tej substancji w zależności od działań jednostki.

Opozycja publiczna

Protest w Bonn przeciwko nuklearnemu wyścigowi zbrojeń między USA/NATO a Układem Warszawskim, 1981 r.
Demonstracja przeciwko próbom jądrowym w Lyonie we Francji w latach 80-tych.

W Japonii pojawiły się ruchy pokojowe, które w 1954 roku zjednoczyły się, tworząc zjednoczoną „ Japońską Radę przeciwko Bombom Atomowym i Wodorowym ”. Japoński sprzeciw wobec testów broni jądrowej na Pacyfiku był powszechny, a „szacuje się, że zebrano 35 milionów podpisów pod petycjami wzywającymi do zakazu broni jądrowej”.

W Wielkiej Brytanii pierwszy Marsz Aldermastonów zorganizowany przez Kampanię na rzecz Rozbrojenia Nuklearnego (CND) odbył się w Wielkanoc 1958 roku, kiedy według CND kilka tysięcy osób maszerowało przez cztery dni z Trafalgar Square w Londynie do Badań nad Bronią Atomową Powstanie w pobliżu Aldermaston w Berkshire w Anglii, aby zademonstrować swój sprzeciw wobec broni jądrowej. Marsze Aldermaston trwały do ​​końca lat 60., kiedy w czterodniowych marszach wzięły udział dziesiątki tysięcy ludzi.

W 1959 roku list w Biuletynie Naukowców Atomowych był początkiem udanej kampanii mającej na celu powstrzymanie Komisji Energii Atomowej wyrzucania odpadów radioaktywnych do morza 19 kilometrów od Bostonu . W 1962 Linus Pauling zdobył Pokojową Nagrodę Nobla za swoją pracę na rzecz powstrzymania atmosferycznych testów broni jądrowej, a ruch „Zakaz bomby” rozprzestrzenił się.

W 1963 r. wiele krajów ratyfikowało Traktat o częściowym zakazie prób jądrowych, zakazujący atmosferycznych prób jądrowych. Opad radioaktywny stał się mniejszym problemem, a ruch antynuklearny podupadł na kilka lat. Odrodzenie zainteresowania nastąpiło wśród europejskich i amerykańskich obaw przed wojną nuklearną w latach 80. XX wieku.

Koszty i spin-offy technologiczne

Według audytu przeprowadzonego przez Brookings Institution , w latach 1940-1996 Stany Zjednoczone wydały obecnie 10,1 biliona dolarów na programy związane z bronią jądrową. 57 procent z nich wydano na budowę systemów przenoszenia broni jądrowej . 6,3% łącznej kwoty, 631 miliardów dolarów w dzisiejszych czasach, wydano na rekultywację środowiska i gospodarowanie odpadami nuklearnymi , na przykład sprzątanie terenu Hanford , a 7 procent całości, 707 miliardów dolarów, wydano na samodzielną produkcję broni jądrowej .

Zastosowania inne niż broń

Pokojowe wybuchy nuklearne to wybuchy nuklearne przeprowadzane w celach niemilitarnych, takich jak działania związane z rozwojem gospodarczym, w tym tworzenie kanałów . W latach 60. i 70. zarówno Stany Zjednoczone, jak i Związek Radziecki przeprowadziły szereg PNE. Uważa się, że sześć eksplozji dokonanych przez Związek Radziecki miało charakter praktyczny, a nie tylko testy.

Stany Zjednoczone i Związek Radziecki wstrzymały później swoje programy. Definicje i ograniczenia są zawarte w Traktacie o pokojowych wybuchach jądrowych z 1976 r. Zawieszony traktat o całkowitym zakazie prób jądrowych z 1996 r. zakazałby wszelkich wybuchów nuklearnych, niezależnie od tego, czy służą one celom pokojowym, czy nie.

Historia rozwoju

W rozszczepieniu jądrowym jądro rozszczepialnego atomu (w tym przypadku wzbogaconego uranu ) pochłania neutron termiczny, staje się niestabilny i dzieli się na dwa nowe atomy, uwalniając pewną ilość energii oraz od jednego do trzech nowych neutronów, które mogą utrwalić ten proces.

W pierwszych dekadach XX wieku fizyka została zrewolucjonizowana wraz z postępem w zrozumieniu natury atomów . W 1898 roku Pierre i Marie Curie odkryli, że mieszanka smołowa , ruda uranu , zawiera substancję, którą nazwali radem , która emituje duże ilości radioaktywności . Ernest Rutherford i Frederick Soddy stwierdzili, że atomy rozpadały się i przekształcały w różne pierwiastki. Wśród naukowców i laików pojawiły się nadzieje, że otaczające nas pierwiastki mogą zawierać ogromne ilości niewidzialnej energii, która czeka na okiełznanie.

W 1934 Szilard wraz z Enrico Fermi opatentował pierwszy na świecie działający reaktor jądrowy.

W Paryżu w 1934 r. Irène i Frédéric Joliot-Curie odkryli, że sztuczna radioaktywność może być indukowana w stabilnych pierwiastkach przez bombardowanie ich cząstkami alfa ; we Włoszech Enrico Fermi odnotował podobne wyniki podczas bombardowania uranu neutronami.

W grudniu 1938 roku Otto Hahn i Fritz Strassmann poinformowali, że wykryli element baru po zbombardowaniu uranu neutronami. Lise Meitner i Otto Robert Frisch poprawnie zinterpretowali te wyniki jako wynik rozszczepienia atomu uranu. Frisch potwierdził to eksperymentalnie 13 stycznia 1939 r. Nadali temu procesowi nazwę „rozszczepienie” ze względu na jego podobieństwo do podziału komórki na dwie nowe komórki. Jeszcze przed opublikowaniem wiadomość o interpretacji Meitnera i Frischa przekroczyła Atlantyk.

W latach 1939-1940 zespół Joliot-Curie złożył wniosek o rodzinę patentową obejmującą różne przypadki użycia energii atomowej, z których jeden (przypadek III, w patencie FR 971324 - Perfectionnements aux charge wybuchowych , czyli Improvements in Explosive Charges ) jest pierwszym oficjalnym dokumentem wyraźnie wspominając o wybuchu nuklearnym jako celu, w tym na wojnie. Patent ten został zgłoszony 4 maja 1939 r., ale przyznany dopiero w 1950 r., w międzyczasie wstrzymany przez władze francuskie.

Uran występuje w przyrodzie przede wszystkim w dwóch izotopach: uran-238 i uran-235 . Gdy jądro uranu-235 pochłania neutron, ulega rozszczepieniu jądrowemu, uwalniając energię i średnio 2,5 neutronu. Ponieważ uran-235 uwalnia więcej neutronów niż pochłania, może wspierać reakcję łańcuchową i dlatego jest określany jako rozszczepialny . Z drugiej strony uran-238 nie jest rozszczepialny, ponieważ normalnie nie ulega rozszczepieniu, gdy pochłania neutron.

Przed rozpoczęciem wojny we wrześniu 1939 r. wielu naukowców, którzy prawdopodobnie byli prześladowani przez nazistów, już uciekło. Fizycy po obu stronach doskonale zdawali sobie sprawę z możliwości wykorzystania rozszczepienia jądrowego jako broni, ale nikt nie był do końca pewien, jak można to zaprojektować. W sierpniu 1939 roku, obawiając się, że Niemcy mogą mieć własny projekt rozwoju broni opartej na rozszczepieniu, Albert Einstein podpisał list do prezydenta USA Franklina D. Roosevelta ostrzegający go przed zagrożeniem.

Roosevelt odpowiedział, ustanawiając Komitet Uranu pod przewodnictwem Lymana Jamesa Briggsa , ale przy niewielkim początkowym finansowaniu (6000 USD) postęp był powolny. Dopiero gdy Stany Zjednoczone przystąpiły do ​​wojny w grudniu 1941 roku, Waszyngton zdecydował się przeznaczyć niezbędne środki na ściśle tajny projekt bomby o wysokim priorytecie.

Zorganizowane badania rozpoczęły się najpierw w Wielkiej Brytanii i Kanadzie w ramach projektu Tube Alloys : pierwszego na świecie projektu broni jądrowej. Komitet Maud został powołany po pracach Frischa i Rudolfa Peierlsa , którzy obliczyli masę krytyczną uranu-235 i stwierdzili, że jest ona znacznie mniejsza niż wcześniej sądzono, co oznaczało, że możliwe jest dostarczenie bomby. W memorandum Frischa-Peierlsa z lutego 1940 r . stwierdzili, że: „Energia uwolniona w eksplozji takiej superbomby… przez chwilę wytworzy temperaturę porównywalną z temperaturą wnętrza Słońca. taka eksplozja zniszczyłaby życie na dużym obszarze. Wielkość tego obszaru jest trudna do oszacowania, ale prawdopodobnie obejmie on centrum dużego miasta.

Leo Szilard wynalazł mikroskop elektronowy, akcelerator liniowy, cyklotron, łańcuchową reakcję jądrową i opatentował reaktor jądrowy w Londynie w 1934 roku.

Zobacz też

Bibliografia

Uwagi

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki

Posłuchaj tego artykułu ( 15 minut )
Mówiona ikona Wikipedii
Ten plik audio został utworzony na podstawie rewizji tego artykułu z dnia 1 grudnia 2005 r. i nie odzwierciedla kolejnych edycji. ( 2005-12-01 )