a neutronbomba

a neutronbomba

Meghalt a neutronbomba atyja

Élete utolsó pillanataiban is ragaszkodott a "környezetvédő", emberirtó bomba bevetéséhez.

Sam Cohen 89 évesen, vasárnap halt meg Los Angelesben. Találmánya, a neutronbomba célja az volt hogy az embereket úgy ölje meg, hogy a fizikai környezet a lehető legépebb módon megmaradjon. 

Az angliai bevándorló szülőktől származó Cohen, aki részese volt az atombomba kidolgozását célzó Manhattan-projektnek, később a Rand Corporation konzultánsa lett. A neutronbomba koncepcióját az ötvenes évek elején dolgozta ki; visszaemlékezései szerint az "alkotásban" a koreai háború során romba döntött Szöul látványa inspirálta.

NEUTRONBOMBA

A Cohen nevéhez kötődő fúziós fegyver halálos neutronsugárzást bocsát ki, de a felezési ideje sokkal rövidebb, mint a többi nukleáris fegyveré.

A neutronbomba a stratégák szerint a harctereken is bevethető fegyver lett volna. Alkalmazása önmagában nem járt volna apokaliptikus következményekkel, de feltehetően lejjebb szállította volna a "nukleáris küszöböt", vagyis azt a tűréshatárt, amelynél a tábornokok az atomfegyver bevetése mellett döntöttek volna

A neutronbomba felépítése elsősorban abban tér el a hagyományos nukleáris fegyverekétől, hogy a keletkező neutronokat nem tartják bent a bomba belsejében, hanem éppen ezt használják fel az ellenséges haderőkkel szemben.

Amíg egy atombomba esetén a felszabaduló energia 15%-a szabadul fel neutron- és röntgensugárzás formájában, addig egy neutronbomba esetében ez az érték elérheti az 50%-ot.

"A neutronbomba talán legerkölcsösebb fegyver, amelyet valaha is kitaláltak" - írta Sam Cohen a Shame: Confessions of the Father of the Nuclear Bomb (Szégyen-gyalázat: a nukleáris bomba atyjának visszaemlékezései) című, 1983-ban megjelent memoárkötetében. Miután az Egyesült Államok úgy döntött, hogy a neutronbombát kivonja a hadrendből, önéletrajzi könyvének címében a Shame szót a F*** You! Mr. President kifejezés váltotta fel.

Cohen álláspontja szerint a neutronbomba a többi atombombánál kevesebb ártatlant pusztít el és viszonylag kevesebb kárt okoz a környezetben is. Több évtizedes győzködése után végül 1981-ben Ronald Reagan döntött úgy, hogy a neutrontölteteket rakétákon és tarackok lövedékeiben rendszeresíti.

A fegyver tiltakozások sorát váltotta Amerikában és Európában. Az öreg kontinensen a neutronbomba feladata a szovjet tankok feltartóztatása lett volna, ám a birodalom összeomlása, valamint a precíziós távvezérlésű hagyományos rakéták kifejlesztése után elavult.

Az első neutronbomba-kísérletet 1963-ban hajtották végre a nevadai földalatti robbantási telepen, de az az amerikai katonai vezetőkre nem tett mély benyomást. Cohen, aki szorgalmazta, hogy a fegyvert vessék be a vietnami háborúban, a kudarcot a haderőnemek közötti vetélkedéssel magyarázta. A fegyver kifejlesztését végül Richard Nixon engedélyezte. Jimmy Carter alatt a projektet felfüggesztették, s a Reagan által engedélyezett fegyverek kivonásáról végül az idősebb Bush elnök döntött.

De Cohen nem adta fel: a leselejtezés után is folyamatosan forgatókönyveket dolgozott ki a neutronbomba bevetéséről, egyebek között Irakban és Afganisztánban.

Második atomfegyverkezési verseny: Pakisztán

2006. október 17. 22:38, kedd

Cikksorozatunk újabb része a már tárgyalt India riválisáról, Pakisztánról szól, mely elsőként alkotta meg az "iszlám bombát". Az eddigi részek:

I. rész: Hogyan működik az atombomba?
II. rész: Fejlesztési korlátok
III. rész: A célbajuttatás módszerei
IV. rész: Robotrepülőgépek, aknák, rakéták
V. rész: Amerikai Egyesült Államok
VI. rész: Oroszország
VII. rész: Anglia és Franciaország
VIII. rész: Kína és India

Pakisztán

India fő riválisa az 1960-as évek közepén kezdte el nukleáris programját, válaszul India hasonló lépésére. Ám ha az indiai program helyzete nehézkes volt a belső instabilitás és a korlátozott anyagi keretek miatt, akkor a pakisztáni program egyenesen katasztrofális körülmények között folyt. Az ország anyagi helyzete finoman szólva nem volt fényes, ráadásul a politikai helyzet is igencsak forró volt. Az egész ügy hátterében a brit indiai gyarmat 1947-es felosztása volt, amelyből létrejött India, Burma (ma Mianmar), Srí Lanka és Pakisztán. 

A kettéosztott Pakisztán 1947 és 1971 között

Pakisztán ekkor egy kormányzat alatt két országrészt jelentett, a ma Pakisztánként ismert Nyugat-Pakisztánt, és tőle 1600 kilométerre India túloldalán Kelet-Pakisztánt. Pakisztán és India a függetlenségük után rögtön hajba kapott a kasmíri régió hovatartozása miatt. A muzulmán többségű régió részeit jelenleg is három ország, India, Pakisztán és Kína felügyeli. 1971-ben Kelet-Pakisztánban polgárháború tört ki, amelyet India támogatott. A harcoknak becslések szerint akár három millió áldozata is lehetett, és több millió kelet-pakisztáni elhagyva szülőföldjét Indiában keresett menedéket. A függetlenségi háborúban jött létre Kelet-Pakisztánból a mai Banglades.

Az első pakisztáni kísérleti reaktor, a PARR-1

1974-ben a sikeres indiai nukleáris tesztrobbantás után a pakisztáni miniszterelnök bejelentette, hogy országa kifejleszti az ún. iszlám bombát. Pakisztán még az 1960-as években az Egyesült Államok segítségével civil kutatóreaktort épített Rawalpindi mellett, egy másodikat később pedig kínai támogatással alkotta meg, tehát a nukleáris célú fejlesztések terén nem a nulláról indultak. A katonai célú munka kezdetben francia segédlettel, egy plutóniumgyártó reaktor építésével indult, de a franciák amerikai nyomásra 1976-ban félbehagyták a munkát.

Pakisztán ekkor az urándúsítás felé fordult, és dúsító üzemeket kezdett építeni. A szükséges technológia beszerzését azonban nagyban akadályozta az Egyesült Államok, amely szerette volna eltántorítani az országot a nukleáris fegyver megszerzésétől. A helyzet az 1980-as évek elején gyökeresen megfordult, mikor a Szovjetunió lerohanta a szomszédos Afganisztánt. Hirtelen nagyon fontos lett az ország a Reagan-kormány számára, és jelentős anyagi és katonai segítségben részesítette Pakisztánt cserébe azért, hogy az ország területén keresztül hadianyagot juttathassanak el az afgán ellenállóknak, illetve az ő kiképzésükre bázisokat hozhassanak létre.

Pakisztáni M48 Patton harckocsik India területén az 1965-ös Pakisztáni-Indiai háborúban

Pakisztán érdeklődésének középpontjában ugyanakkor továbbra is India állt, és mivel nyilvánvalóvá vált, hogy még az Egyesült Államoktól kapott fegyverekkel sem versenyezhet az előbb-utóbb atomhatalommá váló Indiával, ezért folytatták nukleáris programjukat. Érdekes fintora a sorsnak, hogy az 1960-as évektől egyre szorosabb kínai és észak-koreai kapcsolatoknak volt köszönhető a pakisztáni atom- és rakétaprogram fejlődése. 

Sharif pakisztáni miniszterelnök a sikeres kísérleti robbantásokat bejelentésekor

Kína nem csak komplett terveket adott át egy nukleáris robbanófejről, de még dúsított urániumot is biztosított a gyártáshoz. Egyes feltételezések szerint már 1983-ban végrehajtották az első pakisztáni atomkísérletet a kínai Lop Nor telepen, noha erre közvetlen bizonyíték nincs. Viszont tény, hogy kínai segédlettel felépítettek egy urándúsító üzemet az 1980-as években, valamint elkészült egy plutóniumgyártásra szolgáló nehézvizes reaktor az 1990-es években.

Második atomfegyverkezési verseny: Pakisztán

2006. október 17. 22:38, kedd

Noha az 1980-as években szemet hunytak felette, az 1990-es években ismét a pakisztáni atomprogram felfüggesztéséért szállt harcba az Egyesült Államok, olyannyira, hogy 1990-ben miután Pakisztán nem tett ígéretet arra hogy felhagy a nukleáris fegyverek kifejlesztésével, szankciókat léptettek életbe. Ezek főleg katonai beszerzéseket, de humanitárius segélyeket is érintettek.

1998-ban, miután India öt nukleáris tesztet hajtott végre és bejelentette, hogy nukleáris csapásmérő erővel rendelkezik, Pakisztán nem késlekedett a válasszal. Rövid idő múlva bejelentették, hogy szintén öt kísérleti robbantást hajtottak végre bizonyítva, hogy ők is képesek a nukleáris fegyverek gyártására, és ha a nemzet biztonsága úgy kívánja, képesek azokat bevetni bármilyen agresszor ellen.

Hatf-3 ballisztikus rakéta tesztindítása

Pakisztán ugyanakkor szintén gondokkal küszködött a megfelelő hordozóeszköz hiánya miatt. Ugyan 1989-ben sikeresen teszteltek egy cirka 100 km-es hatótávolsággal rendelkező rakétát, a Hatf-1-et, ez az eszköz aligha képes egy pakisztáni atomfegyver hordozására. Megoldásként Kínához és Észak-Koreához fordultak. Előbbitől M-9, M-11 és M-18 ballisztikus rakétát (pakisztáni jelzésük Shaheen), utóbbitól No Dong típusú (pakisztáni jelzésük Ghauri) rakétákat vásároltak. 

Ghauri-II. rakéta indításhoz felkészítve

A pakisztáni nukleáris demonstráció ugyanakkor politikai szinten nem segített a nyugati elszigeteltségből kiszabadulni. Ezt a 2001. szeptember 11-i terrortámadások utáni helyzet változtatta csak meg, mikor az Egyesült Államoknak újra szüksége volt Pakisztánra az Afganisztán elleni nemzetközi akcióhoz. A politikai enyhülés még egy változást hozott.

Az 1999-ben történt vértelen puccs után hatalomra kerülő Pervez Mussaraf tábornok 2003-ban nyilvánosságra hozta, hogy országa Iránnal és Észak-Koreával (később még Líbia is bekerült a képbe) valóban kicserélte nukleáris és rakétatechnikai tudását. Azt is a köz tudomására hozták, hogy ezt a gyakorlatot már felfüggesztették, illetve vizsgáltatott indítottak, hogy pontosan milyen információkat adtak át, illetve kik érintettek az ügyben. Az érintettek listája Abdul Kadeer Khannal kezdődött, aki a pakisztáni atomprogram atyja volt. 

Khan a Time magazin címlapján, mint közellenség...

Khan Németországban tanult fémipari szakember volt, aki az 1970-es évek közepén Európában dolgozott egy nukleáris ipari eszközök gyártásával foglalkozó cégnél. 1974-ben miközben hazájába hazalátogatott, az akkori vezetés felkérte az urándúsítási program vezetésére. 1976-ban Hollandiából olyan tervrajzokat tulajdonított el, amelyek az urándúsításhoz szükséges centrifugák gyártásához nélkülözhetetlenek (ezért később perbe is fogták, és el is ítélték távollétében). Pakisztánban ugyanakkor a gyártáshoz szükséges infrastruktúra nem állt rendelkezésre, így európai cégektől szerzett be jelentős mennyiségű alkatrészt titokban. 

...és a portréja egy pakisztáni tartályautóra festve, avagy Khan, mint a nemzeti hős

Khan olyan jól végezte a dolgát, hogy sikerült kiharcolnia egy privilegizált kutató-fejlesztő labort, ahol szinte minden felügyelet és jelentés nélkül végezhette munkásságát, ezen labor 1981-ben Khan nevét is felvette (Dr. Abdul Kadeer Khan Kutató Laboratórium). Khan és munkatársa Mohammed Farúk egy szabályos hálóztatot kezdett kiépíteni az 1980-as évek végén. Az urándúsítás technológiáját, komplett dúsító centrifugákat, illetve azok alkatrészekeit adták el Líbiának, Iránnak és Észak-Koreának.

2001-ben eltávolították a laborjának éléről, és Mussaraf tábornok bejelentése után 2003-ban elbocsátották a miniszterelnökhöz közeli állásából, illetve eljárás is indult ellene. Nem sokkal később a pakisztáni elnök megbocsátott neki, és felfüggesztették az eljárást. Ennek indoka inkább belpolitikai: Khan ünnepelt hős hazájában, mivel neki tulajdonítják a pakisztáni atombomba létrehozását. Egy 2003-as amerikai jelentés szerint Pakisztán jelenleg aláveti magát a nemzetközi nukleáris energetikai ügynökség (IAEA) felügyeletének, és nem folytat illegális kereskedelmet nukleáris technológiákkal, noha például egy időben rakétatechnológiát szerzett be Észak-Koreától.

Líbiába való szállítás közben lefoglalt, Pakisztánból származó urándúsító centrifugák

Egyelőre nehéz megjósolni, merre indul tovább a pakisztáni atomfegyverkezési program. Az ország külpolitikáját továbbra is főleg az Indiával kapcsolatos ellentétek uralják, így valószínűtlen, hogy visszalépnének a programtól. Ugyanakkor valószínűleg vége szakadt az észak-koreai együttműködésnek, melynek keretében rövid hatótávolságú ballisztikus rakétákat szereztek be tőlük, így e téren jelenleg csak Kína maradt mint alternatív beszerzési forrás. Noha Pakisztán lehetőségei nem túl rózsásak saját fejlesztések terén, mind a nukleáris, mind a rakétatechnológia terén igyekeznek fenntartani a szükséges kutató-fejlesztő, illetve gyártókapacitást, ebben pedig legfőbb partnere továbbra is Kína maradhat.

Második atom­fegy­ver­ke­zé­si ver­seny - I. rész

2006. február 27. 17:12, hétfő

1945, az Egyesült Államok által Japán ellen bevetett atombombák óta az atomfegyverek árnyékában élünk.

Amerikának 1942-től 1945-ig hihetetlen erőfeszítésébe került az első atombomba kifejlesztése, de kétségkívül kifizetődő volt. Az atomfegyverek a legfélelmetesebb tömegpusztító fegyverek, melyek nem csak hatalmas pusztításra képesek, de alkalmazásuk után évekkel is áldozatokat szedhet az általuk kibocsátott radioaktív sugárzás. Noha az atomfegyverek előállítása komoly összegekbe kerül, mégis kétségkívül a politikai hadszíntér jolly jokere lett a hidegháborúban, és még ma is az, amint az láthatjuk Észak-Korea illetve Irán esetében. Ebben a cikkben egy rövid áttekintést szeretnénk adni az atomfegyverek felépítéséről, a gyártásukkor felmerülő nehézségekről, illetve arról, hogy ki és miért akar ilyen fegyver a birtokában lenni.

Nagy tisztaságú U-235 fém

A fissziós (maghasadás elvén működő) egyszerű atomfegyverek a maghasadás láncreakciójára épülnek. A maghasadásnál egy neutron kettéhasít egy nehéz atommagot, ami könnyebb atommá alakul, és közben jelentős mennyiségű energia szabadul fel. Ha a felszabaduló neutronok kellő mennyiségben tudnak újabb atommagokat széthasítani, akkor beindulhat a láncreakció. Ehhez az szükséges, hogy a reakció folyamán legalább kettő vagy több szabad neutron keletkezzen, valamint hogy a neutron lehetőleg újabb maghasadást tudjon okozni. Ha a maghadásból felszabaduló neutronok közül átlagosan egy okoz újabb maghasadást, az a kritikus állapot, ekkor a láncreakció stabil - ez zajlik az atomreaktorokban.

Ha ez az arány átlagosan egy alá csökken, az anyag szubkritikus, és a láncreakció előbb-utóbb leáll. Ha viszont a maghasadásból felszabaduló neutronok több atommagot is szét tudnak hasítani, akkor szuperkritikus állapotról beszélünk, vagyis a láncreakció megfut. Az atomfegyvereknél a cél az, hogy minimális idő (a másodperc milliomod, milliárdod része) alatt minél több maghasadás jöjjön létre, hogy a hirtelen felszabaduló energia hatalmas robbanásban szabaduljon fel. Fontos megjegyezni az időtényezőt: az atombombák még azelőtt felrobbannak, hogy az összes hasadóanyag felemésztődne a láncreakcióban, vagyis a hasadóanyag egy része mindenképpen kihasználatlan marad. Még a legfejlettebb nukleáris fegyverek hatásfoka is csak 40% körül mozog, az egyszerűbb atomfegyvereknél pedig csupán néhány százalék körül van.

A fissziós reakciókhoz hasadóképes anyagra van szükség. A két leggyakrabban használt hasadóanyag két nehézfém, az urán-235 (U-235) és a plutónium-239 (Pu-239). Ugyan elviekben más hasadóanyagok is szóba jöhetnének, de a természetben csak az U-235 található meg, az is viszonylag kis mennyiségben. Mivel felezési ideje 712 millió év, így a természetes uránércnek már csak mintegy 0,72%-a U-235, és, ha nagyon lassan is, de egyre csökken ez az arány.

A reakció beindulásához szükség van egy ún. kritikus tömeg eléréséhez, amit befolyásol az adott hasadóanyag tisztasága, mérete és alakja. Az U-235 kritikus tömege gömb formában mintegy 47 kg, a Pu-239-nek 10 kg körüli. Noha ez a szám látszólag igen kicsinek tűnik, az U-235 aránya a természetes uránércben mindössze 0,7%, a katonai célú felhasználáshoz viszont 80-90% felettinek kell lennie, amihez dúsítani kell, helyesebben fogalmazva csökkenteni a szennyező anyagok, mint az U-238 arányát.

A Zippe-féle centrifuga

Ez igencsak nehéz művelet, mivel az U-235 és az U-238 tulajdonságaikban nagyon közel áll egy­más­hoz, így idő- és energia­igényes módsze­rekkel lehet csak szétvá­lasztani őket. A Manhattan-terv keretében az 1940-es évek közepén az urándúsításhoz hatalmas gyárakat kellett felhúzni, amelyek gigászi mennyiségű elektromos energiát és vizet igényeltek - ezek a dúsítók vitték el a teljes Manhattan program költségvetésének mintegy 90%-át! Jelenleg a legáltalánosabb és leghatékonyabb megoldás az, hogy speciális centrifugák segítségével dúsítják az uránt.

Ezekbe a Zippe-féle centrifugákba urán-hexafluoridot (UF₆) táplálnak be. Az U-238 a mintegy 90 000-es fordulatszámon pörgő dob belső palástja mentén, a kicsivel könnyebb U-235 pedig a dob tengelyében gyűlik össze. A szétválást további hevítéssel könnyítik meg, majd a gázokat kivezetik a dobból. A dobot mágneses elven működő csapágyak tartják a helyén, és légüres térben forog, hogy csökkentsék az ellenállást (a kerületi sebesség a legtöbb centrifuga esetén hangsebesség felett van).

Ezek a centrifugák igen magas szintű gyártástechnológiát követelnek meg, és nem olcsó darabok, ráadásul a megfelelő tisztaságú U-235 előállításához egymás után többször is el kell végezni az eljárást a kinyert gázon, hogy eltávolítsák belőle az U-238-at. Mégpedig sokkal többször, mint a legtöbb civil célú reaktorok esetében - például a paksi atomerőműbe kerülő fűtőanyag-kazetták üzemanyagának csak mintegy 3,6% az U-235-tartalma, míg ugye a katonai célú hasadóanyag ideális esetben 90%-os vagy még nagyobb tisztaságú urán kell. Látható tehát, hogy a civil és a katonai célú U-235-dúsítás között nagyon komoly a különbség. 

Egy urándúsító centrifugakaszkád

Egyetlen ilyen centrifuga egy év alatt csak alig pár gramm katonai szintre dúsított U-235-öt képes előállítani. Egy U-235 hasadóanyagú fissziós bomba létrehozásához nagyságrendileg ezer ilyen másfél méter átmérőjű, szuperszonikus sebességgel forgó centrifuga egy éves, folyamatos munkája szükséges.

Második atom­fegy­ver­ke­zé­si ver­seny - I. rész

2006. február 27. 17:12, hétfő

A plutónium előállítása valamivel egyszerűbb. Az U-238 neutronbesugárzásra Pu-239-cé alakul. A nukleáris reaktorokban ez a folyamat állandó, de ez az anyag újabb neutron hatására Pu-240-né alakul tovább, amely már elvileg nem használható nukleáris robbanótöltetbe, mivel a Pu-240 túl sok neutront szabadít fel spontán. Ahhoz, hogy a kinyerhető anyag ne legyen túl szennyezett, a reaktorból viszonylag rövid idő alatt el kell távolítani a Pu-239-et tartalmazó fűtőrudat, melyből kémiai úton kivonható a szükséges izotóp.

Ha a fűtőelemeket nem távolítják el, vagyis üzemszerűen, békés céllal használják a reaktort, akkor a keletkező Pu-239 folyamatosan Pu-240-né alakul, így a kiégett fűtőelemekben lévő Pu-239-tartalom túl szennyezett lesz. A katonai célú plutónium csak legfeljebb 7%-ban tartalmaz Pu-240-et, ideális esetben pedig csupán 2-3%-ot. A civil reaktorokból kikerülő plutónium azonban akár 20%-nál is több Pu-240-plutónium-izotópot tartalmazhat.

Az X-10 plutóniumgyártó kísérleti reaktor 1943-ban

Noha az általános vélemény az, hogy ez a plutónium nem használható atomfegyverben, ezt némi kétkedéssel kell fogadnunk. Anglia 1953-ban egy kísérleti atombombát robbantott fel, a Totem I-et, ami hagyományos nukleáris reaktorból kikerült plutóniumból készült. Legalább 17%-os volt a Pu-240 tartalma, célja pedig pont az volt, hogy tapasztalatokat gyűjtsenek a Pu-240 szennyezésről. India legalább egy kis robbanóerejű kisérleti töltetett robbantott fel, amely civil nukleáris reaktorból származó plutóminot használt.

Egy 11 cm átmérőjű, 5,3kg-os, 99,96%-os tisztaságú Pu-239-gyűrű

Ugyan kétségkívűl nem ideális az ilyen kiégett civil reaktor-fűtőanyagból származó plutónium egy nukleáris fegyver létrehozására, de a jelek szerint korántsem lehetetlen. A nagyhatalmak általában speciális reaktorokat használtak, melyek feladata kifejezetten a Pu-239 előállítása volt, de mára ezek jó részét leállították, mivel egyfelől kevés új plutónium fegyver készül, ráadásul a nukleáris leszerelés miatt sok bombát szétszereltek, amelyekből szintén jelentős mennyiségű plutónium került a raktárakba. A mai napig mintegy 300 tonna katonai célú plutóniumot gyártottak, az USA mintegy 100 tonnát, Szovjetunió/Oroszország körülbelül 180 tonnát, Franciaország, Anglia és Kína pedig 12 tonna körül.A bomba alapvető működése

Adva van tehát a szükséges mennyiségű U-235 vagy Pu-239 hasadóanyagunk. De hogyan fogjuk elérni, hogy rövid idő alatt megfusson a reakció? Ez két fő eljárással valósítható meg. Az elsőnél két vagy több, a kritikus tömegnél kisebb anyagmennyiséget robbanótöltetekkel összelöknek, amihez általában plusz neutronforrást is biztosítanak, hogy a láncreakció garantáltan beinduljon. A hirtelen megfutó reakciót a gyors neutronok hozzák létre. Rövid idő alatt hatalmas energiák szabadulnak fel, és a másodperc milliomod része alatt több millió fokos hőmérséklet keletkezik.  

Ez az eljárás egyszerű, és a hatása sem kérdéses. Ilyen elven működött a Little Boy, amit Hirosimára dobtak le 1945 augusztusában. Azonban ez az eljárás csak U-235 esetén működhet, Pu-239 esetén nem, mivel abból nagyobb számban szabadulnak fel spontán neutronok, és a láncreakció által keletkező hő egyszerűen szétvetné a bombát, mielőtt a részek megfelelően egybeérnének, és kellően reaktívvá válna. Ennek a problémának a megoldására dolgozták ki a berobbantásnak nevezett megoldást.

Itt a reakcióanyag egy üreges gömb (de egyes bombáknál később állítólag áttértek az amerikai focilabdára emlékeztető alakra), amely körül robbanóanyag van. A robbanóanyagnak igen rövid idő alatt kell a Pu-239-et egyetlen pontba összenyomnia. A hirtelen felületcsökkenés (ahol a keletkező neutronok megszökhetnek) és a megnőtt sűrűség miatt szuperkritikussá válik az anyag. A reakció megindulását itt is egy neutronforrás biztosítja, és egy U-238- vagy berilliumtükör veszi körbe a plutóniummagot, amely nagyban javítja a fegyver hatásfokát. 

A modern, összetett berobbantási módszerekkel hatásosan lehet csökkenteni a szükséges reakcióanyag mennyiségét. Amíg egy tiszta Pu-239 hasadóanyag kritikus tömege gömb formában mintegy 10 kg körüli, berobbantásos eljárással ez 4 kg-ra, a fejlettebb berobbantásos megoldásokkal pedig egyes becslések szerint akár 1-2 kg-ra is lecsökkenthető. A berobbantásos eljárás használható az U-235-bombáknál is, ahol a kritikus tömeg mintegy 15 kg-ra csökkenthető le.

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny - II. rész

2006. március 1. 13:12, szerda

A második részben bemutatjuk milyen fejlesztési korlátokba ütközött az atombomba és kitérünk az "ítéletnap" fegyverekre is.

Mint korábbi cikkünkben kifejtettük, az atombombák fejlesztésénél a hatékonyság és kezdetben a rombolóerő növelése elsődleges volt. Azonban a fissziós bomba további fejlesztése falba ütközött, mivel méreteit nem lehet korlátlanul növelni. Egyfelől mert problémás jelentősebb mennyiségű hasadóanyagot úgy beleplántálni a bombába, hogy az anyag a kritikus tömeg alatt maradjon, másfelől még nehezebb elérni, hogy a hasadóanyag nagy hatásfokkal érje el a szuperkritikus állapotot, még mielőtt a reakció szétvetné azt. 

Hirosima az atomrobbanás után - mindössze 15 kilotonnás volt

A nukleáris fegyverek hatóerejét a viszonylagos robbanóerő alapján határozzák meg: nagyságrendileg mennyi hagyományos TNT (trotil, trinitro-toluol) robbanótöltet pusztító hatásának felel meg. A Hirosimára ledobott Little Boy robbanóereje mintegy 15 000 tonna (15 kilotonna) TNT-vel volt egyenértékű, a Nagaszakira ledobott Fat Man pedig nagyságrendileg 21 kilotonnával.

Tudni kell ugyanakkor, hogy a hagyományos nukleáris fegyvereknél a felszabaduló energiánakcsak a felét teszi ki a robbanás ereje. Körülbelül 35%-a látható és ultraibolya tartományú fény, hő, valamint röntgensugárzás útján, a maradék 15% pedig radioaktív sugárzásként realizálódik. A hagyományos fissziós bombák robbanóereje jellemzően nem megy 150-200 kilotonna fölé, a legnagyobb ilyen töltet (amennyire a hozzáférhető információk alapján ez megállapítható) 500 kilotonnás robbanóerővel bírt.

Tuningolt fissziós bomba

A maghasadásról már volt szó, ott nehézelemek bomlottak le könnyebb elemekre. Ennek ellentéte a magegyesülés, amikor könnyűizotópokból nehezebb anyagok jönnek létre. Ez a fúzió, amivel az a legnagyobb probléma, hogy hihetetlen magas hőmérsékletre (és/vagy nyomásra) van szükség, hogy beinduljon, mégpedig nagyságrendileg százmillió Celsius-fokra. Az egyik legalapvetőbb fúzió a deutérium-trícium (D-T) fúzió, amelynél a két hidrogénizotóp egy héliumatommá olvad össze, miközben neutron szabadul fel. A felszabaduló neutron határozottan jól jön a fissziós bomba hatásfokának növelésére, hiszen még több maghasadás jöhetne létre a hasadóanyagban. Így jött létre a tuningolt fissziós bomba, ahol a berobbantási térben D-T-gáz található. 

A D-T fúzió lezajlása

Említettük már, hogy a fissziós bombánál a hasadóanyagnak csak egy kisebb része hasad fel a láncreakció alatt (a Little Boy esetén mindössze alig 1,4%, de a legtöbb fissziós bombánál is általában 20% alatti az arány). Ezzel a megoldással viszont a hatásfokot jelentősen meg lehet növelni, és vele együtt a robbanóerőt is. Egy önmagában 20 kilotonna TNT-vel egyenlő robbanóerejű fissziós bomba ereje a tuningnak köszönhetően mintegy 40 kilotonnára nő. Ennek megfelelően a bomba előállítási költsége is csökkenhet, hiszen az adott robbanóerőhöz kevesebb hasadóanyagra lesz szükség.

A hidrogénbomba, vagyis termonukleáris fegyver

A tuningolt fissziós bomba alapján látható, hogy lehet még több energiát kisajtolni a nukleáris bombából, csak azt kell megoldani, hogy a fúzió mértékét tovább növeljük. Teller Ede és Stanislaw Ulam közösen dolgozta ki a többfokozatú nukleáris fegyvert (így a hidrogénbombát ismerik Teller-Ulam konstrukcióként is), de később a többi nagyhatalom tudósai is feltalálták ugyanezt. A probléma az, hogy a deutérium tárolása problémás, leginkább folyékony állapotban megoldható, de egy bomba belsejében az abszolút nulla fokhoz közeli hőmérsékletet fenntartani nem egyszerű, főleg nem praktikus. Megoldásként lítium és deutérium vegyületét (lítium-deuterid) alkalmazták, amely szilárd halmazállapotú, és viszonylag olcsó. 

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny - II. rész

2006. március 1. 13:12, szerda

A fent említett változat a kétfokozatú nukleáris fegyver, ahol az első fokozat a fissziós robbanótöltet, mely begyújtja a második fokozatot. Ezek lehetnek viszonylag "tiszta" fegyverek is, ha a felszabaduló energia nagy része a fúziós fokozatból származik (viszonylag kicsi a felszabaduló radioaktív sugárzás, és kevés a felhasználatlan, szétterülő hasadóanyag mennyisége).

A következő lépcsőfok az, amikor a második fokozat egy harmadik fokozatot (például U-238-at) bombáz gyors neutronokkal, így a harmadik fokozatban is maghasadás jön létre (fisszió-fúzió-fisszió fokozat). A kétlépcsős termonukleáris fegyver akár 20-50 millió tonna (megatonna) TNT robbanóerejét is elérheti, de az egymást követő fúziós és fissziós fokozatokkal elvileg korlátlan méretű termonukleáris robbanószerkezetett lehet létrehozni. 

Az 50 megatonnás Cár volt a valaha felrobbantott legerősebb bomba

A valaha tesztelt legnagyobb nukleáris fegyver egy kétfokozatúvá visszabutított háromfokozatú szovjet bomba, a 27 tonnás Cár volt, melyet 1961. október 30-án detonáltak. Robbanóereje a becslések szerint 50 megatonna körül volt, eredeti változatában, háromfokozatú robbanás esetén pedig meghaladta volna a 100 megatonnát is.Videó a Cár bomba tesztjéről
A neutronbomba

Ha egy kis méretű termonukleáris fegyvernél a felszabaduló neutronokat nem tartjuk bent a reakció lezajlása alatt a bomba belsejében, neutronbombát kapunk. Tömören így lehetne felvázolni e fegyver működését, amelynél a cél az volt, hogy az energia legnagyobb részét nukleáris sugárzás, elsősorban neutronsugárzás és röntgensugárzás formájában szabadítsuk fel. Egy neutronbombánál ez az arány az 50%-ot is elérheti, míg a hagyományos nukleáris fegyvereknél csak a 15%-a szabadul fel ebben a formában.

A neutronbomba két fő tervezett alkalmazási területe az ellenséges nukleáris robbanófejek tönkretétele, illetve az erős neutronbesugárzás által, ballisztikus rakéta-elhárító rakéták robbanófejeként használva. A harctéri, taktikai alkalmazás volt a másik cél: a neutronbomba robbanóereje viszonylag kicsi, de a felszabaduló neutronsugárzás elég nagy távolságból is képes halálos sugárzást okozni a területen lévő katonáknak.

Egy 1 kilotonnás neutron robbanófej felrobbanásakor az attól 690 méterre lévő korai T-72-es harckocsi személyzete szinte azonnal harcképtelen lesz, és rövid idő alatt meghal, de még ha a robbanás után egy új személyzet is száll a harckocsiba, a besugárzott acélpáncélzatból a személyzet 24 óra alatt halálos mértékű sugárzást kap. Nyílt terepen védelmi felszerelés nélkül tartózkodó katona 1100 méteres távolságon belül rövid időn belül meghal, 1350 méteren belül pedig rendkívül súlyos (mintegy 50%-os halálozási arányt jelentő) besugárzást szenved el.

A neutron robbanófejek előnye, hogy a baráti csapatokhoz viszonylag közel is bevethető, de természetesen a kockázati tényező így sem elhanyagolható. A modernebb harcjárművek egy részébe gyárilag neutronelnyelő burkolatot építenek a veszély csökkentése céljából.Kobaltbomba, és más ítéletnap-fegyverek

Az ítéletnap-fegyverek egyik klasszikus változata az, hogy a Föld előre meghatározott pontjain egyszerre robbantanak fel nagy mennyiségű termonukleáris fegyvert, és a légkörbe kerülő radioaktív anyagok annyira elszennyezik a Föld felszínét, hogy az már alkalmatlan lesz az életre (nukleáris tél). Más elképzelések szerint föld és/vagy tenger alatti nukleáris robbantásokkal gigászi földrengéseket és szökőárat lehetne produkálni, melyek hatalmas pusztításra lennének képesek. Ezen tervek legnagyobb része azonban inkább a tudományos-fantasztikumhoz áll közel, mint a valósághoz. Persze ez nem jelenti azt, hogy az ítéletnap-fegyver teljesen fantazmagória lenne.

Szilárd Leó vetette fel először 1950-ben azt, hogy hamarosan akár olyan nukleáris fegyvereket is kifejleszthetnek, amelyekkel az egész Földön kiirtható az emberiség. A felvázolt terv alapja olyan termonukleáris fegyver, ahol a neutronsugárzás hatására egyébként stabil anyagokból (kobalt, arany, tantál vagy cink) erős gammasugárzást kibocsátó radioakítv izotópot hoz létre és szór szét az egész világon.

Szilárd Leo 1949-ben

A nukleáris fegyverekből bizonyos mennyiségű radioaktív anyag mindenképpen a légkörbe kerül, de a legveszélyesebb keletkező izotópok viszonylag rövid felezési idejük miatt hamar el is tűnnek. A kobalt-60 izotóp azért ideális e fegyver számára, mivel 5,26 éves felezési ideje miatt kevés az esély arra, hogy egy bunkerben ki lehessen húzni addig, amíg az izotóp magától eltűnik a légkörből. Leó - aki a kezdektől fogva az atomfegyverek által felvetett morális problémák egyik fő szószólója volt - nem komoly tervként hozakodott elő ezzel a rémképpel, hanem éppen a nukleáris fegyverkezés szélsőséges veszélyére akarta felhívni a figyelmet. Amennyire tudni lehet, egyetlen ország sem készített soha kobaltbombát.Jövőbeli atomfegyverek

Több atomhatalom is szembesült azzal a problémával, hogy a nem tudják pontosan a sokszor évtizedekkel korábban legyártott nukleáris robbanófejeik hogyan is viselkednének, ha adott esetben szükség lenne rájuk, illetve nem merültek-e fel velük kapcsolatban biztonsági problémák. Egyes rendszerben lévő nukleáris fegyverekben a hasadóanyag akár 40-45 éves is lehet. Ugyan bizonyos becslések szerint még a 100 éves hasadóanyag sem okozhat komolyabb problémát a tárolás során, illetve akkor sem, ha esetleg működésbe kellene lépnie. Más vélemények ezt a szemléletett kritizálják, és nehezményezik az atomarzenál elavulását. 

A kétfokozatú termonukleáris bomba felépítése

A lítium-deuterid a korai hidrogénbombáknál hengeres alakban volt elhelyezve U-238 burkolatban, a közepén egy üreges rúd alakú Pu-239 vagy U-235 gyújtógyertyával. A henger előtt egy fissziós bomba foglalt helyet, melynek a felrobbanása akkora nyomást hoz létre, hogy a henger összepréselődik, a belsejében lévő gyújtógyertya szuperkritikussá válik, így a litium-deuteridben a nagy hő és a rendkívüli nyomás hatására megindul a fúziós reakció, hihetetlen mennyiségű energiát szabadítva fel. Az újabb változatokban a második fokozat nem hengeres, hanem gömb alakú a feltételezések szerint, mivel ez egyfelől kedvezőbb a második fokozat berobbanásának szempontjából, másfelől kevesebb helyet foglal el, ami a kis méretű robbanófejeknél nagy előny.

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny - III. rész

2006. március 7. 16:24, kedd

Magukban az atomtöltetek még nem elegendőek a katonai alkalmazáshoz, valahogy célba is kell juttatni őket. Térjünk ki egy kicsit ki arra, hogy milyen lehetőségek is állnak rendelkezésre egy atomhatalom számára, hogy a nukleáris fegyvereit bevethesse.

- I. rész - | - II. rész - | - III. rész

Stratégiai és taktikai osztályozás

Egy 152 mm-es szovjet tüzérségi lövedék, nukleáris robbanótöltettel

Az első atomfegyverek a II. világháborúban városok ellen lettek bevetve, alapvetően nyomásgyakorlás céljából. Ahogy egyre több és több nukleáris fegyvert állítottak hadrendbe, az atomfegyverek céljai is egyre sokrétűbbek lettek, a hadviselés egyre több pontján lettek rendszeresítve. A hidegháborúban az elsődleges a másik fél nukleáris arzenáljának, katonai vezetési pontjainak semlegesítése, illetve városainak, sűrűn lakott régióinak elpusztítása volt. Ez gyakorlatilag a stratégiai célpontok listája, és az ezek elpusztítására szolgáló eszközök a stratégiai, vagy más néven hadászati atomfegyverek.

A nukleáris töltetek ugyanakkor hatalmas pusztító erejüknek, és az ehhez képest viszonylag kis méreteiknek köszönhetően a hadszíntér szinte minden pontján feltűntek. Nukleáris robbanófejek kerültek a rövid hatótávolságú harctéri rakéták orrába, melyek egész ellenséges hadoszlopokat tüntethettek el. A mélytengeri aknákba, amelyek a tenger mélyén megbúvó ellenséges tengeralattjárókat semlegesíthették, de a tengeralattjárók is nukleáris robbanófejjel felszerelt torpedókat kaptak, amik egész flottacsoportokat küldhettek a tengerfenékre. Az 1950-es években még egyes amerikai vadászgépek is nukleáris robbanófejekkel felszerelt rakétákat kaptak, hogy felkészüljenek a feltételezett szovjet bombázó-invázióra. Ezeket az eszközöket a harctéren vetik be, ezért harcászati, vagy más néven taktikai atomfegyvereknek nevezik őket. 

A legnagyobb felrobbantott amerikai atombomba, a 15 megatonnás Castle Bravo

Persze sok esetben nehéz meghatározni, hogy egy fegyver mikor minősül katonai szempontból taktikainak, és mikortól stratégiainak, de általánosságban azokat az atomfegyvereket tartják stratégiai atomfegyvernek, amelyek hatótávolsága 5000 km felett van, és alapvetően az ellenség hátországára való csapásmérésre szolgálnak.

Légibombák

A leghagyományosabb alkalmazási mód mind a mai napig használatban maradt, noha jelentőségük alaposan lecsökkent. A légibombák immár nem csak a bombázók, de a vadászgépek arzenáljában is megjelentek, elsősorban taktikai feladatkörben, vagyis az ellenséges hadsereg frontvonalhoz közeli bázisai, katonai létesítményei, vagy a csapatösszevonás területei ellen végrehajtandó csapásmérésre. A légibombák között vannak szabályos "Lego"- változatok, amelyek a különféle fokozatok és részegységek ki-, illetve beszerelésével a bomba hatóerejét is meg lehet változtatni, illetve az adott körülményekhez szabható a bomba.

A nagyobb hatásfok érdekében a nukleáris légibombákat, és egyben a legtöbb nukleáris fegyvert a talajtól bizonyos magasságra robbantják fel, hogy a keletkező lökéshullámok minél pusztítóbbak legyenek. Ezért a bombák vagy légnyomáson alapuló magasságmérővel, vagy rádió-magasságmérővel vannak felszerelve, hogy az ideális magasságban robbanjanak fel.

Egy B61-es bomba elemeire bontva

A nukleáris töltetű légibombák egyik speciális válfaja viszont a talajban robban fel. Ezeket megerősített burkolattal látták el, hogy a földbe csapódva a lehető legmélyebbre ássák be magukat. Céljuk az ellenséges föld alatti, megerősített bunkerek megsemmisítése. Ilyen például a B61 légibombacsalád legújabb tagja, a B61-11.

Ballisztikus rakéták

A stratégiai fegyvereknél két fontos kitételnek kell teljesülnie - el kell érnie a célpontot, és közben lehetőleg elég védettnek is kell lennie az elindítás előtt, hogy az ellenség egy gyors légi csapással ne semlegesíthesse. A hidegháború első stratégiai atomfegyver-hordozói, a nagy hatótávolságú bombázórepülők ennek a második kitételnek csak korlátozottan tudtak megfelelni, hiszen amíg a fel nem szálltak, sebezhetőek voltak. Ezt akkoriban úgy próbálták ellensúlyozni, hogy készültségi helyzetben, előmelegítve tartották a gépeket, a személyzet pedig készen állt arra, hogy riadójelre azonnal a gépekhez rohanjon és felszálljon. 

Egy stratégiai készültségű B-47-es bombázó légi utántöltés közben, az 1950-es években

Később a légi utántöltés megoldotta ezt a problémát: a bombázógépek egy része mindig a levegőben járőrözött, folyamatosan utántöltve üzemanyagkészletét, és parancsra megindultak volna az ellenség hátországa felé.

Az 1940-es és '50-es évek rakétatechnológiai eredményei azonban a katonai stratégák kezébe adták az ideális megoldást: a ballisztikus rakétát. Azért ballisztikus, mert a rakéta kiégése után a hasznos teher túl lassú ahhoz, hogy Föld körüli pályára álljon, így a Föld gravitációja visszahúzza, és az a földbe csapódik.

Egy kisérleti nukleáris robbantás képe, látható a talajon a robbanás lökéshullámának hatása

A második világháborús V-2-es rakéták utódai az 1950-es években még csak néhány száz vagy ezer kilométeres hatótávolsággal rendelkeztek, ezért azokat az ellenség közelébe kellett telepíteni, tehát a fent említett második kitételnek ezek sem feleltek meg maradéktalanul. Ám azon képességük, hogy nagyon rövid idő alatt csapást tudtak mérni velük, illetve védekezni ellenük szinte képtelenség volt, eldöntötte, hogy a ballisztikus rakéta lesz a stratégiai csapásmérés fő eszköze.

Ennek a rövid hatótávolságnak köszönhető a 1962-es kubai válság is, ahol az emberiség történelme során a legközelebb került a globális atomháborúhoz. A Szovjetunió csak úgy tudott válaszolni az Egyesült Államok által a közvetlen tőszomszédságába, Törökországba telepített ballisztikus rakétákra, ha Kuba szigetére telepíti saját eszközeit. Noha a kubai válságot végül is politikai úton rendezték, valójában két új eszköz már szükségtelenné tette, hogy az ellenséges ország közelébe kelljen telepíteni a rakétákat.

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny - III. rész

Atlas interkontinentális rakéta

2006. március 7. 16:24, kedd

Az első a ballisztikus rakétákkal felszerelt tengeralattjárók megjelenése. Ezek a járművek képesek arra, hogy az ellenséges partok közelébe vigyék a rakétáikat, miközben szinte egész idő alatt észrevehetetlenek. A rakéták fejlődésével, hatótávolságuk megnövekedésével pedig már a nyílt, nemzetközi vizekről is elérhetik célpontjaikat, ami kombinálva a tengeralattjárók rejtőzködési képességivel és a nukleáris meghajtás által biztosított hosszú járőrözési idővel első számú csapásmérő eszközökké tette ezeket a járműveket. Jelenleg a nagy atomhatalmak mind a nukleáris meghajtású, atomtöltetű robbanófejekkel felszerelt ballisztikus rakétákat indítani képes tengeralattjárókat tekintik az elrettentés első számú eszközének.

A második nagy változás az egyre újabb rakéták hatótávolságának további növekedése volt. Megjelentek az olyan eszközök mind az Egyesült Államok, mind a Szovjetunió arzenáljában, amelyek már a saját területekről is képesek voltak elérni a másik felet. Ezek a rakéták azon képességük miatt, hogy egy másik kontinensen lévő ország ellen is használhatóak, interkontinentális ballisztikus rakétáknak, (angolul Intercontinental Ballisztic Missile, rövidítéssel ICBM)-nek nevezik. Aki egy ilyet akar látni nem kell messzire mennie, hisz nemrég állítottak ki egy SS-24-est a keceli Haditechnikai Parkban.

A szárazföldi telepítésű ballisztikus rakétáknál ugyanakkor meg kell oldani azt, hogy a fegyverek biztonságban legyenek egy esetleges megelőző csapás esetén. Ezt elsősorban masszív vasbetonból készült rakétasilókkal szokták megoldani, vagy pedig úgy, hogy a rakéták mobil hordozóeszközökre vannak telepítve, például vasúti kocsikra vagy gumikerekes gépjárművekre. Mivel a rakéták így akár folyamatosan is mozgásban lehetnek, a nyomon követésük az ellenség számára nagyon nehéz.

A rakéták hajtóanyaga az első időben folyékony üzemanyag volt. Ezekben folyékony oxidálószert és üzemanyagot égetnek el a hajtóműben, és ez adja a tolóerőt. Ám ezek kezelése körülményes, mivel a legtöbb ideális üzemanyag, és főleg az oxidálószerek vagy erősen toxikus és/vagy korrodáló hatásúak, vagy pedig nagyon alacsony hőmérsékleten kell tárolni őket. További hátrány, hogy a rakétát kilövése előtt fel kell tölteni üzemanyaggal, ami időveszteséget jelent, vagy pedig feltöltött állapotban kell indításra készen tárolni, ami viszont az üzemszerű karbantartások alkalmával jelenthet problémát.

A megoldást a szilárd hajtóanyag hozta el, ami egy roppant egyszerű szerkezet: egy felül zárt cső, amibe szilárd halmazállapotú hajtóanyag-keverék kerül, és az alsó végén egy fúvócsövön áramlanak ki a működés közben keletkező égésgázok. Nincs bonyolult üzemanyagrendszer, és a készenléti időben sem kell veszélyes üzemanyaggal foglalkozni.

Egy rakéta orrába való MIRV robbanófejek

A stratégiai ballisztikus rakéták fejlődése még egy ugrást hajtott végre. Hagyományos esetben egy ballisztikus rakéta egy robbanófejet juttatott célba. Ezzel az volt a probléma, hogy a túlságosan is sok rakétára lett volna szükség, hogy kellően lefedjék a másik országot, ráadásul az ellenségnek elég kilőni a ballisztikus rakétát, és a célpont megmenekült. Így megalkották a több robbanófejes visszatérő rendszert (MRV), amely orrában jellemzően 3-12 közötti harci töltetet helyeznek el. A rakéta a ballisztikus pálya csúcsáról visszafelé bocsátja ki a robbanótölteteket, amelyek bizonyos szórása által sokkal nagyobb terültetett fednek le, mint egyetlen nagy robbanófej.

Több előnye is származott ebből:, mivel egyfelől megnehezítette a ballisztikus rakétavédelem dolgát azzal, hogy több robbanófejet szállított egy-egy fegyver, másfelől kevesebb rakétára volt szükség a csapásmérésre. Márpedig az első hidegháborús fegyverzetkorlátozási egyezmények (a SALT I. és II.) még a rakéták számát korlátozta.

Ennek továbbfejlesztése az, amikor a robbanótölteteket egyenként bocsátják ki, mégpedig egy apró hajtóművekkel felszerelt végső fokozatról, amely minden robbanótöltet kibocsátása előtt apró pályakorrekciókat végez, így minden robbanótöltet - bizonyos korlátok között - más-más célpontra irányítható. 

A stratégiai csapásmérés eszköze - egy Topol-M ballisztikus rakéta, gumikerekes indítójárművén

A ballisztikus rakétavédelmi rendszerek megjelenése miatt feltűntek az ellenintézkedések ellenintézkedései is: a visszatérő egység radar- és infravörös csalikat szórhat ki, hogy összezavarja a védelmi rendszereket. A legújabb orosz stratégiai ballisztikus rakéta, a Topol-M pedig a hírek szerint képes pályáját repülés közben megváltoztatni, hogy nehezen meghatározhatóvá tegye töltetei mely körzetbe is fognak becsapódni.

A legtöbb ország mind a mai napig a ballisztikus rakétákat preferálja a stratégiai nukleáris csapásmérésre, mivel ezekkel lehetséges a legrövidebb időn belül a reagálás, és nagyon nehéz a védekezés ellenük. Így azon országok, melyek nukleáris fegyverek létrehozásán fáradoznak, egyben rakétaprogramjukat is igyekeznek felfuttatni, hogy megfelelő hatótávolságú ballisztikus rakéta orrába szerelhessék nukleáris tölteteiket.

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny - IV. rész

2006. március 9. 23:12, csütörtök

Az atombombákat mindegyik fegyvernem rendszeresítette, szerepet kaptak mind az óceánokon, mind a különleges egységeknél. 

- I. rész - | - II. rész - | - III. rész - | - IV. rész -

Robotrepülőgépek

Robotrepülőgépnek nevezzük azokat az irányított lövedékeket, amelyek hajtóművei a légkör oxigénjét használják fel sugárhajtóműveikben, így nem kell magukkal cipelniük külön az oxidálószert, mint a rakétáknak. A második világháborús V-1-ek (Fieseler Fi-103) voltak az első robotrepülőgépek, amelyek alapján aztán a világháború után megkezdődött a további fejlesztés a nagyhatalmaknál. A robotrepülőgépek gyakorlatilag olyan repülőgépek, amelyeken nincs pilótafülke. Az irányítást egy, a korai időszakban még mechanikus, később elektronikus rendszer végzi, amely az előre beprogramozott pályán vezeti végig a gépet, és megfelelő pontra elérve felrobbantja a célpontot. 

JB-2, a V-1 amerikai másolata

Mind az amerikai, mind a szovjet mérnökök egészen nagy méretű, 10 000 km-es hatótávolságú robotrepülőgépeket is terveztek, és ezek az 1950-es években szolgálatba is álltak, mint stratégiai csapásmérő eszközök. Ilyen volt például a Northrop cég által gyártott SM-62 Snark. A csaknem 21 méter hosszú, indulás elött 27 tonnás robotrepülőgép legfeljebb 9650 km-re lévő célponthoz tudta eljutattni négy megatonnás termonukleáris robbanófejét. Ám ezek az óriások az 1960-as évek elején alulmaradtak a ballisztikus rakétákkal szemben, amelyek jóval gyorsabban elérték a célt, és kevésbé lehetett ellenük védekezni.

A robotrepülőgépek ugyanakkor mégis használhatónak bizonyultak a bombázógépek "karjaiként". Az egyre fejlettebb légvédelmi rakéták és vadászgépek egyre valószínűtlenebbé tették azt, hogy egy bombázógép eljuthasson célja fölé és ott kioldhassa nukleáris töltetű bombáit. Ezért megoldást kellett találni arra, hogy egy, a bombázógépről indított hordozóeszköz miként juttassa el a nukleáris tölteteit a célhoz. 

Stratégiai készültséget adó B-52-esek Hound Dog robotrepülőgépekkel a szárnyaik alatt

A robotrepülőgép ebben a feladatkörben nagyszerűen helytállt, mivel sugárhajtóművei által a hatótávolsága nagyobb volt, mint egy azonos méretű és tömegű rakéta. A robotrepülőgépek hamarosan nagyon sokrétű feladatkörben terjedtek el: immár a hadihajók fedélzetéről bevethették őket ellenséges hajók vagy szárazföldi célok ellen, sőt, még azt is lehetővé tették, hogy tengeralattjárók akár a víz alól is indíthatták robotrepülőgépeiket.

A modern robotrepülőgépek általában kis magasságban közelítik meg célpontjukat, hogy az ellenséges légvédelem minél nehezebben fedezhesse fel őket. Sebességük legtöbbször 600-900 km/h közötti, de persze léteznek a hangsebességnél akár 2-3-szor gyorsabb változatok is. A tervezőasztalokon lévő robotrepülőgépek már az X-43A-hoz hasonló szuperszonikus torlósugár-hajtóművel a remények szerint már a hangsebességnél 4-6-szor gyorsabban szelhetik az eget, minimális időt hagyva az ellenségnek a reakcióra.

A stratégiai célú robotrepülőgépek hatótávolsága elérheti a 3000 kilométert is, de a taktikai változatok hatótávolsága is 30 kilométertől kezdve néhány száz kilométeres hatótávolságban mozog, így a taktikai atomfegyverek egyik legfontosabb hordozóeszközeinek számítanak. A taktikai célú, nukleáris töltetű robotrepülőgépek ma már a vadászrepülőgépek arzenáljában is megtalálhatóak, például Franciaország esetében teljesen ki is váltották a nukleáris légibombákat. 

Egy Szlava-osztályú orosz cirkáló a felépítmény két oldalán látható indítótubusokban 16 db P-350 robotrepülőgéppel, amelyek 350 kilotonnás harci fejjel is felszerelhetőek

Robotrepülőgépeket természetesen alkalmaznak a haditengerészeteknél is, a nukleáris töltetettel ezen irányított lövedékek képesek arra, hogy egész flottákat semmisítsenek meg. A szovjet haditengerészet hadihajóin viszonylag nagy számú ilyen eszköz volt megtalálható a hidegháború éveiben, és célkeresztjükben elsősorban a NATO -flották, illetve a repülőgép-hordozó csoportok voltak.

Tengeri aknák és torpedók

Az 1950-es évek végétől a szovjet tengeralattjárók fegyverzetében megjelentek a nukleáris robbanófejjel felszerelt torpedók. Ezekkel egyetlen tengeralattjáró egy egész flottacsoportot elsüllyeszthetett, noha ez egyben nem elhanyagolható veszélyt jelentett magára a tengeralattjáróra is. Az 1980-as években az új nagy sebességű torpedókat látták el nukleáris robbanófejekkel, céljuk továbbra is az USA, illetve a NATO flottacsoportjainak leküzdése volt. A szovjet tengeralattjárókon megszokott jelenségnek számítottak az ilyen fegyverek, amit mi sem bizonyít jobban, mint hogy még az 1981-ben, Svédország felségvizein zátonyra futott kivénhedt, elavult, a NATO berkeiben "Whiskey" hajóosztályba tartozó tengeralattjárón is ilyenek voltak. 

 
Egy SUBROC rakétahajtású mélységi akna éles tesztlövészete

A torpedók mellett megjelentek a nukleáris mélységi töltetek is, amelyek ugyanúgy működnek, mint a hagyományos mélységi töltetek: a robbanás által megnövekszik a víznyomás, ami megrongálja, vagy akár össze is lapíthatja a tengeralattjárót. A nukleáris töltet esetén a robbanás sokkal nagyobb erejű, így akár a kilométerekre lévő tengeralattjárók is elpusztíthatóakká váltak, vagyis elég, ha csak hozzávetőleg ismerik a célpont helyzetét. Persze mivel az sem egészséges, ha a mélységi töltetett használó hajó a robbanás körzetében van, ezért egy rakéta juttatja el a töltetett a célzónába, és az sem árt, ha a bevetés előtt meggyőzködtek arról, hogy nincs baráti tengeralattjáró a körzetben.

Légvédelmi rakéták

Az Egyesült Államok a hidegháború rémképekkel teli sötét időszakában, az 1950-es években komolyan aggódott a szovjet bombázók feltételezett hordáitól, amelyekre akár atomfegyvereket is felszerelhettek. Megoldásként egy sor, morális szempontból megkérdőjelezhető fegyvert fejlesztettek ki. Az egyik a Bomarc légvédelmi rendszer volt. Ez egy hatalmas, hét tonnás, 400 km-es, majd a későbbi változatnál már 710 km-es hatótávolságú torlósugár-hajtóműves légvédelmi robotrepülőgép volt. Hogy biztosan elpusztítsa a közeledő bombázókat, harci töltete egy 10 kilotonnás fissziós robbanófej volt.

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny - IV. rész

2006. március 9. 23:12, csütörtök

Levegő-levegő rakéták

A fent említett szovjet bombázó-invázió rémképe miatt a légierő minél hatékonyabb rakétákat szeretett volna látni a vadászgépein. A vágy megvalósulása az AIR-2 Genie rakéta lett. A 373 kg-os nem irányított rakéta hatótávolsága mindössze 9,6 kilométer volt, az orrában pedig egy 1,7 kilotonnás nukleáris robbanótöltet foglalt helyet, amely a robbanás mintegy 300 méteres körzetében minden repülőgépet elpusztított, vagy súlyosan megrongált. 

CF-101 Voodoo vadászgép AIR-2 rakétát indít

Rakétaelhárító rakéták

Az ellenséges ballisztikus rakéták elleni védekezés nem egyszerű dolog. Nehéz egy nagy sebességgel a légkörbe érkező robbanófejet elpusztítani, főleg ha nem is egy van, hanem több. Mivel valami hatásos védekezési módra volt szükség, mindkét szuperhatalom ugyanahhoz a megoldáshoz fordult: a rakétavédelmi rakétáik nukleáris robbanófejekkel lettek felszerelve, hogy lehetőleg még a légkör legfelső rétegeiben megpróbálják a célpontokat elpusztítani. 

Egy Sprint rakéta előkészítése az 1970-es évek elején

Az amerikai Nike - Zeus rendszer az 1960-as évektől nyújtott védelmet ily módon, majd az egyre elharapódzó hidegháborús versengés miatt tető alá hozott anti-ballisztikus rakétákat korlátozó egyezmény szerint mindkét ország csak legfeljebb 100 ilyen rakétával rendelkezhetett, és nem fejleszthetett ki az egész országra kiterjedő rakétavédelmi rendszert. Ennek eredményeként építették meg az amerikai Safeguard rendszer 70 Sprint, illetve 30 Spartan rakétával Észak-Dakota államban, illetve a szovjet rendszer Moszkva körül 36 "Gorgon" és 64 "Gazelle" rakétával üzemelt. Az amerikai rendszer még egy évig sem volt hadrendben, még 1976-ban leszerelték, az orosz rendszer viszont a hírek szerint jelenleg is üzemel és működőképes.

Egyéb eszközök

A nukleáris fegyverek nagy hatóereje miatt a taktikai alkalmazásának szinte minden lehetséges aspektusa előkerült. Az első próbálkozás a tüzérségi eszközökben történő alkalmazás volt, először harcászati rakétákba raktak ilyeneket, majd feltűntek a tüzérségi lövegek által használható nukleáris lövedékek is. A cél a frontvonalon lévő ellenséges haderő elpusztítása volt, hiszen a nukleáris robbanótöltetű lövedékekkel szinte bármilyen túlerőt ellensúlyozni lehetett, ami nagyon fontos volt a hidegháború európai hadszínterén. 

1953 május 23., az "Atom Annie" becenevű ágyú éleslövészete

Szintén ebből a megfontolásból készült el az amerikai Davy Crocket. Ezt a viszonylag kis méretű eszközt egy terepjáró is elbírta, és működtetéséhez csak pár emberre volt szükség. Kis méretű robbanófeje "mindössze" 100-200 tonna TNT-vel egyenértékű robbanóerőt képviselt. Alapvetően a nyugat- és kelet-németországi frontvonalra szánták, ahol a szovjet harckocsik jelentős számbeli fölényét akarták ily módon kiegyenlíteni. 

Egy Davy Crocket tesztlövészethez előkészítve

Még vadabb a nukleáris aknák alkalmazása. A néhány kilotonnás atomfegyvereket az ellenséges támadás várható irányába telepítik le, és távirányítással robbantották volna fel. Az Egyesült Államok egy kisebb méretű, mintegy 180 kilogrammos, MADM jelzésű változtatott készített, amely 1986-ig rendszerben is volt. Az angol hadsereg csak a prototípusáig jutott egy csaknem 9 tonnás változatnak, amit aztán politikai okokból elvetettek.

SADM szállítására szolgáló hátizsák

Igény merült fel arra is, hogy a különleges egységek hordozható nukleáris fegyverekkel stratégiai fontosságú célpontokat semmisíthessenek meg. Az amerikai haditengerészet és a tengerészgyalogság ezért kifejlesztette a SADM jelzésű atomfegyvert. A mintegy 40-50 kg-os szerkezetet hátizsákban is képesek voltak a cél (kikötő, repülőtér, erőmű, stb.) közelébe eljuttatni a katonák, robbanóereje legfeljebb 1 kilotonnás lehetett.

A legbizarrabb, és a média által az utóbbi időben többször is felhozott változat az úgynevezett aktatáska-bomba. Ez a viszonylag kis méretű, cirka 60 x 40 x 20 centiméteres táska tömege 30 kilogramm körüli, robbanóereje 1 kilotonna körül van. A szovjetek mintegy 250 ilyen eszközt gyártottak a hidegháború alatt, és 1997-ben kerültek a hírekbe, illetve a köztudatba.  

A feltételezett "aktatáskabomba" makettje egy szenátusi meghalgatáson

Ekkor egy amerikai TV műsorban Alexander Lebegy, egykori orosz nemzetvédelmi tanácsadó azt állította, hogy az orosz hadsereg több, mint 100 ilyen táskát nem talál. Azóta sokszor előkerült ez a téma a világpolitikában és a médiában, legutóbb azzal kapcsolatosan, hogy egyes feltételezések szerint az al-Kaida szert tett ilyen eszközökre, sőt, állítólag már az Egyesült Államokba is csempészte őket. Nehéz ugyanakkor meghatározni, hogy meddig terjed reálisan ez a téma, és hogy mikortól csap át már szenzációhajhászásba vagy pánikkeltésbe. 

Egy Bomarc légvédelmi rakéta tesztindítása

A Bomarc-ot több hasonló légvédelmi rakéta is követte, mint a Nike - Hercules, illetve a haditengerészet Talos rakétája. Az 1970-es évektől kezdve légvédelem terén a nukleáris robbanófejű rakétákat a saját csapatokra, illetve a saját civil lakosságra jelentett veszélyessége miatt elvetették, illetve kivonták.

Második atom­fegy­ver­ke­zé­si verseny - V. rész

2006. március 27. 15:56, hétfő

A világ atomhatalmainak bemutatását a legerősebb állammal, az Amerikai Egyesült Államokkal kezdjük, mely az összes atomfegyver több mint felét birtokolja.

- I. rész - | - II. rész - | - III. rész - | - IV. rész - | - V. rész -

A világ első atomhatalma a II. világháború alatt hatalmas erőfeszítések árán fejlesztette ki a nukleáris fegyvereket. A Manhattan-tervben rengeteg tudós és mérnök dolgozott azon, hogy a még alig ismert nukleáris reakciókat megzabolázzák, illetve hogy felszabadítsák a bennük szunnyadó hatalmas erőket. 1945. július 16-án felrobbantották az első, Gadget névre hallgató, berobbantásos elven működő plutónium töltetes fissziós bombát.

A kísérlet célja a berobbantásos eljárással működésbe hozott plutónium töltetű fissziós bomba működőképességének igazolása, mivel a hagyományosabb, ágyú-típusú atombomba működésében biztosak voltak. Ezek után vetették be Hirosima és Nagaszaki ellen az ágyú-típusú, urániumtöltetes Little Boy és a berobbantásos elvű, plutónium töltetű Fat Man atombombát.

A Fat Man bomba gombafelhője Nagaszaki felett

Noha az Egyesült Államok alapos, és behozhatatlannak tűnő előnyre tett szert az atomfegyverekkel kapcsolatban, a fejlesztések nem álltak le. Az 1950-es és '60-as években további vad tempójú projekteket valósítottak meg, és folyamatos kísérletek segítségével vizsgálták azok eredményességét. 1945 és 1963 között összesen 317 atomkísérletet hajtottak végre, majd 1963. augusztus 5-én a Szovjetunió és az USA aláírta a légköri nukleáris kísérleti robbantásokat tiltó egyezményt.

Ezek után már csak felszín alatti kísérleti robbantásokat hajtottak végre, amelyek maximális robbanóerejét 1976-ban 150 kilotonnában maximálták. 1992-ben az USA kezdeményezte a teljes atomcsendet, amely megtilt minden nukleáris kísérleti robbantást. Noha ez az egyezmény sose lépett teljesen hatályba India ellenkezése miatt, az atomhatalmak többsége tartja magát az atomcsend egyezményhez. 1992-ig összesen 1030 kísérleti robbantást hajtott végre az ország.

Az Egyesült Államok (részben Angliával közösen) szubkritikus teszteket azonban azóta is végzett, legutóbb 2006 februárjában. Ezek a hivatalos közlemények szerint nem valódi nukleáris robbantási tesztek: régi plutóniumot robbantanak fel hagyományos robbanótöltetek segítségével, így vizsgálva hogy viselkedik a több évtizede gyártott anyag a behatásokra. Ugyanakkor több szervezett tiltakozását fejezte ki a kísérletek miatt, mivel nukleáris fegyverekkel kapcsolatosak a tesztek.

A szubkritikus tesztek egyébként folyamatosan zajlanak a Los Alamos-i és a Lawrence Livermore laboratóriumban, és komoly fejlesztések folynak, hogy a jövőben a szubkritikus tesztekből minél precízebb adatokat nyerhessenek ki. A jelek szerint tehát tisztán számítógépes szimulációkkal nem lehet pótolni a valódi kísérleti robbantásokat.

Egy szubkritikus teszt előkészületei

Ami a nukleáris csapásmérő erőt illeti, az USA minden létező platformot rendszerben tartott. Az eredetileg bombázó-repülőgépekre épülő stratégiai elrettentő erő hamarosan kibővült a szárazföldről, majd hadihajókról, végül a levegőből indított robotrepülőgépekkel, és a szárazföldről és tengeralattjáróról indított ballisztikus rakétákkal. A csapásmérő erők széttagolódtak a nagyobb fegyveres erők, a szárazföldi hadsereg, a haditengerészet és a légierő között. Ez a tagolódás jelenleg is fentáll, mindhárom fegyvernem kínosan ügyel arra, nehogy hátrányba kerüljön a stratégiai és a taktikai eszközök terén valamely belső konkurensétől.

Az 1960-as években megkezdett fegyverzetkorlátozási tárgyalásoknak hála míg 1966-ban még összesen több mint 32 000 robbanófej várt bevetésre, ma már tízezer alá csökkent a nukleáris robbanófejek száma. A legutóbbi SORT egyezmény értelmében az USA stratégiai nukleáris robbanófejeinek számát 2012-re 1700 és 2200 közé csökkenti, emellett várhatóan mintegy 4600 nem stratégiai robbanótöltet lesz bevetésre készen. A számok nem tartalmazzák azokat a robbanófejeket amelyek szétszerelésre várnak, illetve nem bevethető státuszba tartoznak, vagyis nem végezték el például az időszakos karbantartásokat, nem pótolták bennük a tríciumgázt stb. 

Fantáziarajz a jövő lehetséges bombázórepülőgépéről

A leszerelési tárgyalások egyik érdekes vonatkozása, hogy a katonai célú nukleáris gyártási hátteret is leépítették. Az urándúsítók és a plutóniumot előállító reaktorok bezártak, mivel nincs szükség újabb alapanyagra új nukleáris fegyverek számára. A kivont és szétszerelt fegyverekből nagy mennyiségű dúsított urán és plutónium került a tároló bázisokra, amelyek továbbra is felhasználhatóak új fegyverek létrehozására.

Második atom­fegy­ver­ke­zé­si verseny - V. rész

2006. március 27. 15:56, hétfő

A nukleáris robbanófejekkel kapcsolatban kiemelendő, hogy az utóbbi időben több kritika is felmerült az egyre inkább elöregedő robbanófejek miatt. Egyes fegyverekben olyan plutónium van, amelyet az 1950-es években gyártottak. A Trident II rakéták W76-os típusjelzésű robbanófejeit pedig a méret és tömegkorlátozás miatti papírvékonyságú burkolat miatt érték támadások, mert annak apró sérülése is elég ahhoz, hogy a termonukleáris robbanófej második fázisa ne induljon be.

Ezen aggályok miatt végül is több millió dolláros összeget különítettek el arra, hogy megvizsgálják, milyen hatással van az elöregedés a robbanófejekre. Ezen túl megkezdték annak kidolgozását, hogy lehetne a jelenlegi robbanófejeket biztonságosabbá, és a hosszabb életűvé tenni, mivel a jelek szerint hosszú ideig nem fognak új robbanófejeket gyártani.

Egy Ohio-osztályú tengeralattjáró amint éppen kinyítja a rakétasilóinak fedeleit

Az Egyesült Államok stratégiai elrettentő erejét jelenleg elsősorban a szárazföldi silókban tárolt, összesen ötszáz darab Minuteman III interkontinentális ballisztikus rakéta, illetve az Ohio osztályú ballisztikus rakétahordozó tengeralattjárókra telepített Trident II rakéták látják el. A Minuteman III rakéták gyártását 1978-ban fejezték be, így nem éppen fiatal eszközök, de nemrég nagymértékű karbantartásuk kezdődött meg, így többek között kicserélik a szilárd üzemanyagú rakéták hajtótöltetét is.

Érdemes megjegyezni, hogy az 1980-as években szolgálatba állított 50 db újabb és modernebb Peacekeeper ballisztikus rakétákat 2002 és 2005 között kivonták. A védelmi minisztérium szerint a Minuteman III rakéták legalább 2020-ig rendszerben lesznek - hogy utánuk mi fogja ellátni a stratégiai elrettentést, még nem eldöntött. Az egyik lehetséges megoldás egy új ballisztikus rakéta, a Minuteman IV kifejlesztése és rendszerbe állítása, ami egy 2002-es elemzés szerint legalább 20-30 milliárd dolláros program lesz.

Másik alternatíva a jelenleg még csak tervező asztalon lévő Egységesített Légi Jármű (Common Aero Vehicle, CAV), ami egy ballisztikus rakéta vagy hiperszonikus repülőgép által indított hiperszonikus sebességgel repülő siklógép. A gép a robbanótölteteket gyorsan nagy távolságra tudja eljuttatni, és képes arra, hogy eközben több elterelő, megtévesztő manővert hajtson végre.

Az Ohio-osztályú tengeralattjárók egyenként 24 db Trident II rakétát visznek magukkal, egyenként 5 manőverező visszatérő robbanófejjel. 1993-ban a Clinton-kormányzat döntése értelmében az eredetileg 18 db tengeralattjáróból álló flottát 14-rea redukálta, a négy leszerelt tengeralattjárót különleges feladatok ellátására építettek át. A hajóosztály élettartama a teljes felújításuknak köszönhetően 42 évre lett kitolva, így az Ohio osztályú ballisztikus rakétahordozó tengeralattjárók közül az első majd csak 2026-ban vonul vissza. A haditengerészet hosszú távú terveiben továbbra is szerepel a tengeralattjárókra telepített ballisztikus rakéták alkalmazása, de a váltótípus fejlesztésének megkezdése így körülbelül 2016-ig kitolható.

A nem éppen fiatal B-52H bombázó még legalább 2030-ig rendszerben marad

A légierő 21 db B-2 és 85 db B-52 bombázó repülőgépe nukleáris töltetű légibombákkal szintén a stratégiai csapásmérő erő kötelékébe tartoznak. Nagy hatótávolságú, AGM-129-es robotrepülőgépekkel csak a B-52-eseket látták el (a fegyverzetkorlátozási egyezmények értelmében lopakodó gép lopakodó robotrepülőgéppel nem fegyverezhető fel). A légierő hosszú távú terveiben egy nagy sebességű csapásmérő jármű szerepel mint lehetséges utód, de egyelőre az erre vonatkozó elképzelések elég képlények, így az sincs eldöntve, hogy ember vezette járműben vagy pilótanélküli eszközben látják a jövőt.

B-61-es nukleáris töltetű légibomba tárolójában, még a hidegháborús időkben

Ami a taktikai atomfegyvereket illeti, a légierő és a haditengerészet vadászrepülőgépei (F-15, F-16, F/A-18, valamint a jövőbeni F-35) képesek nukleáris légibombák hordozására, továbbá a NATO gépek közül a jelenleg kivonásra váró Tornado vadászbombázói merülhetnek még fel, mint lehetséges hordozóeszközök. Az első számú célba juttató eszközök mégis a Tomahawk robotrepülőgépek, amelyeket hadihajókról vagy tengeralattjárókról indíthatnak. A harctéri atomfegyverek legnagyobb része ugyanakkor tárolásra vissza van vonva, vagyis nincsenek a hordozó/indító járművek közelében.

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny: Orosz­or­

szág

2006. május 3. 21:47, szerda

Cikksorozatunk az egykori Szovjetunió, illetve a jelenlegi orosz atomarzenál bemutatásával folytatódik.I. rész: Hogyan működik az atombomba?
II. rész: Fejlesztési korlátok
III. rész: A célbajutattás módszerei
IV. rész: Robotrepülőgépek, aknák, rakéták
V. rész: Amerikai Egyesült Államok
VI. rész: OroszországVII. rész: Anglia és Franciaország

A Szovjetunió 1943-tól kezdve kezdett komolyan foglalkozni a nukleáris fegyverekkel, munkájukat nagyban segítette a szovjet hírszerzés. Az egész program elindítása egy 1941-es angol bizottsági jelentésnek köszönhető, amely a nukleáris fegyverek megvalósíthatóságát vizsgálta, és mely 1943-ban került szovjet kezekbe. A hírszerzés rengeteg hasznos információt szerzett meg az amerikai Manhattan-tervből is, amely alapján a szovjet tudósok munkája jelentősen egyszerűbbé vált.

1946-ban, Moszkvában beindult az első szovjet (és egyben az első európai) nukleáris reaktor. A rendelkezésre álló tervrajzok alapján gyakorlatilag lemásolták az amerikai Fat Man plutónium hasadóanyagot használó, berobbantásos elven működő atombombát, amelyet 1949 augusztusában robbantottak fel. A Szovjetunió komoly ütemben fejlesztette nukleáris iparát, és 1953-ban egy kezdetleges, majd 1955-ben már egy valódi termonukleáris kísérleti bombát is felrobbantottak. 1949 és 1990 között a kontinensnyi ország összesen 715 katonai célú nukleáris kísérleti robbantást hajtott végre.

Tu-95 Bear stratégiai bombázó

A stratégiai csapásmérésre az első időkben a B-29-es bombázó másolatát, a Tupoljev Tu-4-et használták. Ezeket az 1950-es évektől kezdve a Tu-16, Tu-95 és a Mjasziscsev M-4 bombázók váltották le, amelyeken az 1960-as évektől kezdve megjelentek a nukleáris töltetekkel felszerelt robotrepülőgépek. Az 1970-es évektől a szuperszonikus bombázógépek felé fordultak, megjelentek a Tu-22M3 (az európai NATO országok ellen) és az 1980-as években a Tu-160 (az Egyesült Államok ellen) bombázógépek.

Noha elkezdték egy interkontinentális robotrepülőgép fejlesztését, az áttörést mégis az R-7 ballisztikus rakéta-család hozta meg. Ez a rakéta ugyan túlságosan bonyolult volt, túl sokáig tartott üzemanyaggal feltölteni, és az indítóállások is túl sérülékenyek voltak hogy hatásos fegyverként alkalmazzák őket, de mégis sikeresnek bizonyultak. Az első két Szputnyik műholdat szinte változatlan formában ilyenek jutatták fel, és ez az alapja a még ma is használt Szojuz hordozórakétának. 

Orosz RT-23 (NATO: SS-24) vasúti vagonokba telepített ballisztikus rakéta

A szovjet ballisztikus rakétafejlesztés töretlen lendülettel ontotta az egyre újabb és újabb típusokat, és míg az amerikai szárazföldi telepítésű interkontinentális ballisztikus rakétákat kizárólag megerősített silókban helyezték el (voltak tervek vasúti indítóállásokról, de végül ezeket nem használták fel), addig a szovjetek ezen megoldás mellett a mobil indítóállásokra is nagy hangsúlyt fektettek. Két fő megoldást alkalmaztak: az egyiknél hatalmas, 6-7 tengelyes gumikerekes indítójárművekről, a másiknál pedig átalakított vasúti vagonokból indíthatják a rakétákat. Mivel ezek a járművek folyamatosan mozgásban lehetnek a hatalmas szovjet területen, így felkutatásuk, nyomon követésük és elpusztításuk komoly erőfeszítéseket követel meg az ellenféltől.

A tengeralattjárókra telepített stratégiai fegyverek az 1960-as években a szovjet arzenálban is feltűntek, és itt is párhuzamosan folyt a robotrepülőgépek és a ballisztikus rakéták rendszeresítése e célra. Az 1970-es évek elejére győzedelmeskedtek a ballisztikus rakéták, és az Egyesült Államokhoz hasonlóan a nukleáris elrettentő erő egyik alappillérei a tengeralattjárók lettek. A szovjet tengerről indított ballisztikus rakéták az igényelt hatótávolságok miatt azonban eléggé méretesek lettek.

A 941-es típus, a valaha épített legnagyobb tengeralattjáró

Ezt először úgy hidaltak át, hogy a rakétahordozó tengeralattjárók púpot kaptak, amelyekben elfértek a rakéták, majd drasztikusabb megoldáshoz fordultak: megépítették a legnagyobb tengeralattjáró-osztályt, a 941-es típust (NATO jelölése Typhoon). A monstrum ugyan alig hosszabb, mint amerikai ellenpárja, de kétszer szélesebb nála, víz alá merülve pedig több mint kétszer akkora a vízkiszorítása, meghaladhatja a 40 000 tonnát.

Taktikai fegyverek terén a Szovjetunió is szinte minden elképzelhető feladatkörben alkalmazta a nukleáris robbanótölteket, kezdve a tengeralattjárók és a hadihajók torpedóitól és robotrepülőgépeitől a vadászgépek szárnyai alá függeszthető légibombákon át egészen a 152 mm-es tüzérségi tarackokig. A szovjet doktrína elsősorban az európai hadszíntérre koncentrált, illetve a tengereken a NATO flottacsoportok minél hamarabbi semlegesítésére.

Második atom­fegy­ver­ke­zési ver­seny: Orosz­or­szág

2006. május 3. 21:47, szerda

A helyzet kissé bonyolult lett a Szovjetunió széthullása után. Több utódállam is nukleáris fegyverek, illetve stratégiai csapásmérő eszközök birtokába került, de a nyugati országoknak végül politikai úton sikerült elérniük, hogy Oroszországon kívül a többi volt tagállam lemondjon a nukleáris fegyverekről, és azokat Oroszországnak adják át. A stratégiai fegyvereket a volt tagállamok (Oroszország kivételével) megsemmisítették, köszönhetően az amerikai politikai lobbynak, így például Ukrajna a tulajdonába került 11 darab Tu-160 és 27 darab Tu-95MSz bombázógépet 2001-re mind szétvágták.

Míg az Egyesült Államokban jelenleg nem folyik komoly ballisztikus rakétafejlesztés, az oroszok folytatják a munkát a Topol-M rakétacsaláddal. Ennek hatótávolsága mintegy 10 500 km, egyetlen 550 kilotonna robbanóerejű harci fejjel van felszerelve, illetve lehetőség van arra, hogy a megtévesztő célok helyét felhasználva több robbanófejet juttasson a rakéta.

Topol-M gumikerekes indítójárművén

A Topol-M a bázisa Bulava nevű tengeralattjáróról indítható interkontinentális ballisztikus rakétának is, amelyet hamarosan rendszerbe állítanak. Ám még így is komoly problémákkal küzd az ország, mivel például az R-36-os ballisztikus rakéták első példányai már a naptár szerinti üzemidő másfélszeresénél járnak, felújításukkal mégsem foglalkoznak, ugyanakkor a Topol-M gyártása viszonylag lassú ütemben folyik. Az orosz Stratégiai Rakétaerők parancsnoka 2003-ban úgy nyilatkozott, hogy az R-36-osok még legalább 10-15 évig rendszerben maradnak. Szergej Ivanov védelmi miniszter pedig 2005-ben pedig egy R-36-os tesztindítás után azt nyilatkozta, hogy a meglehetősen idős rakétákat még hosszú ideig nem fogják kivonni, mivel a tesztindítás bebizonyította, hogy a lejárt üzemidejű rakéták még megbízhatóak, és az, hogy nem kell lecserélni őket, jelentős megtakarítást jelent a büdzsé számára.

A helyzet a haditengerészetnél sem fényesebb. A 667BRD (NATO: Delta III.) osztályból jelenleg 7 egység üzemképes (papíron, hivatalosan több van szolgálatban, ám azok már nem tengerállóak), de a legfiatalabb is 25 éves, és még nem esttek át teljes felújításon, csak a működéshez szükséges karbantartásokat és javításokat végezték el rajtuk. Hasonló a helyzet a 667BRDM (NATO: Delta IV.) osztállyal, mely valamivel fiatalabb (1992-ben állt szolgálatba az utolsó), de tervezett élettartama csak 20-25 év, és a karbantartásukat elhanyagolták nyugati elemzők szerint.

Hozzávetőleges rajz az új Borej-osztályú tengeralattjáróról

Az utolsó rendszerben álló tengeralattjáró-osztályuk a 941-es (NATO: Typhoon) osztály. Ezekből a behemótokból egy nagyjavítás és felújítás alatt áll, kettő pedig szolgálatban van, az egyik ezek közül az új Bulava rakéták tesztelését végzi jelenleg. Az új Borej osztályú rakétahordozó-tengeralattjáró már tíz éve építés alatt áll, a hírek szerint menet közben egyszer már áttervezték, és két másik testvérhajójának építését kezdték meg. Szolgálatba állásuk viszont kérdéses, optimista vélemények szerint az elsőt 2007-ben veheti át az orosz haditengerészet.

A légierő állapota sem sokkal rózsásabb, a két fő stratégiai eszközük a turbólégcsavaros Tu-95MSz és a szuperszonikus Tu-160. A probléma ott van, hogy a modernebb Tu-160-asból mindössze 15 darab van (igaz ezek felújításról nemrég döntöttek), így a régebbi Tu-95MSz gépek adják a stratégiai légierő gerincét. Rövid távon kis számban újabb Tu-160-asok építését tervezik, de a hosszú távú terveket homály fedi.

Tu-160 stratégiai bombázógép

A taktikai atomfegyverek legnagyobb része tárolásra vissza lett vonva, vagyis például a haditengerészet tengeralattjáróinak többségén nincs nukleáris töltetű robotrepülőgép vagy torpedó, a légierő vadászgépeinek és vadászbombázóinak bázisain nincs nukleáris töltetű légibomba, és a harctéri rakétatüzérségnél sincs kint nukleáris robbanófej. A taktikai atomfegyverekre a Szovjetunió széthullása óta kevesebb figyelmet fordítottak, Oroszország elsősorban a stratégiai elrettentő erő fenntartására koncentrál. Jelenleg az ország mintegy 6000 stratégiai célú robbanófejjel és 4000 taktikai nukleáris töltettel rendelkezik.

A hajdan hatalmas szovjet atomkutató és gyártó ipar ma már csak árnyéka egykori önmagának, a legtöbb hasadóanyaggyártó telep, kutatóbázis és gyártósor mára bezárt. Az elavult robbanófejek, rakéták illetve hordozóeszközök szétszerelése jobbára nyugati pénzből és segítséggel folyik az 1990-es évek óta, és jelenleg is tart.

Atomfegy­ve­rek: Anglia és Francia­or­szág

2006. május 28. 17:41, vasárnap

Bármilyen meglepő, Anglia volt az első ország, amely komolyabban foglalkozni kezdett a nukleáris fegyverek lehetőségeinek kutatásával.I. rész: Hogyan működik az atombomba?
II. rész: Fejlesztési korlátok
III. rész: A célbajutattás módszerei
IV. rész: Robotrepülőgépek, aknák, rakéták
V. rész: Amerikai Egyesült Államok
VI. rész: Oroszország
VII. rész: Anglia és Franciaország

1940-ben egy bizottságot hoztak létre, melynek feladata az urándúsítás és a urántöltetű fissziós bomba tervének kidolgozása volt. A bizottság munkája egyben felhívta az Egyesült Államok figyelmét is a nukleáris fegyverekre, és végül 1943-ban Anglia, Kanada és az Egyesült Államok megegyezett, hogy együttműködnek a nukleáris fegyverek kifejlesztésében, és a szakterület vezető angol tudósai is a Manhattan-programban kezdtek el dolgozni.

A második világháború után az Egyesült Államok már kevésbé volt hajlandó az együttműködésre, így egy katonai célú, titkos, független angol program indult meg két békés célú nukleáris fejlesztés mellett. A katonai program létét nem hozták nyilvánosságra, minden döntés és megbeszélés zárt ajtók mögött folyt. 1947-ben a kormány elhatározásra jutott: Angliának saját atomfegyverre kell szert tennie. 

A HMS Plym, melynek hasában az első angol nukleáris robbantást végrehajtották..

A munkálatokban oroszlánrész jutott a Manhattan-programban részt vett tudósoknak, kiemelve William G. Penneyt, aki a brit program vezetője volt a korai időkben. Csapatának viszonylag rövid idő alatt sikerült is megépítenie az első kísérleti bombájukat, egy plutónium üzemanyagú berobbantásos elvű eszközt, aminek a Hurricane nevet adták. Ez Monte Bello szigeténél, Ausztrália mellett robbantották fel 1952 októberében, egy kivont fregatt belsejében. 

...és amivé vált: a Hurricane gombafelhője

Az első nukleáris bombák az 1950-es évek közepén kerültek az angol légierőhőz, és a Canberra, később pedig a V bombázók (Valiant, Vulcan, Victor) arzenáljában rendszeresítették őket. Kifejlesztettek egy nagy méretű, mintegy 200 kilométer hatótávolságú repülőgépről indított rakétát, a Blue Steel-t, amelynek az orrába egy 1 megatonnás termonukleáris robbanófej került, a 60-as években ez volt a stratégiai elrettentés fő eszköze. Anglia eredetileg beszállt az Egyesült Államok légi indítású ballisztikus rakétájának, a Skyboltnak a fejlesztésébe is, de ezt a programot 1962-ben leállították.

Az ország saját ballisztikus rakétaprogramja meglehetősen sok problémával szembesült úgy műszaki, mint politikai téren, és végül még azelőtt leállították, hogy bármit is bizonyíthatott volna. Anglia egy politikai megállapodás alapján amerikai Thor ballisztikus rakétákat kapott, amelyeket az angol légierőnél üzemeltettek, de a fegyverek hivatalosan amerikai felügyelet alatt szolgáltak 1960 és 1963 között. 

Blue Steel rakétát visznek egy Vulcan bombázóhoz

A Skybolt légi indítású ballisztikus rakétaprogram leállítása után 1963-ban Anglia és az Egyesült Államok megállapodott, miszerint a szigetország saját nukleáris meghajtású ballisztikus rakétahordozó tengeralattjárókat épít, amelyekhez amerikai Polaris A3 ballisztikus rakétákat vásárol az Egyesült Államoktól, de ezekre angol fejlesztésű és gyártású robbanófejek kerülnek. A tengeralattjárók első egysége, a HMS Resolution 1968-ban lépett szolgálatba, és rövid időn belül követte őt három másik testvére. 

HMS Resolution

Politikai és gazdasági okokból eközben a bombázóerőket folyamatosan kurtították, és végül 1984-ben kivonták az utolsó nagy angol bombázót is a hadrendből, illetve időközben leszerelték a nagyobb robbanóerejű nukleáris bombákat és a Blue Steel rakétát is. A nukleáris csapásmérés ekkor a Tornado vadászbombázó gépekhez került, amelyek képesek voltak angol, illetve amerikai nukleáris bombákat is hordozni. 

A Tornado vadászbombázó volt a RAF utolsó taktikai atomfegyverhordozój

Anglia az 1990-es években tovább kurtította nukleáris fegyverarzenálját, 1998-ban kivonták a még rendszerben maradt WE177 nukleáris légibombákat, így csupán egyetlen stratégiai atomfegyverrendszer, a tengeralattjárókra telepített ballisztikus rakéta maradt. A Polaris rakétarendszer cseréjénél ismét az Egyesült Államokhoz fordult az ország: megvásárolták az amerikai Trident D-5 rendszert, de a robbanófejek továbbra is angol fejlesztésű és gyártású változatok voltak. Költségvetési okokból az eredetileg tervezett 65 rakéta helyett csak 56 darabot szereztek be.

A Resolution osztályt váltó négy új Vanguard osztályú tengeralattjáró egyenként 16 darabot képes ezekből hordozni, tehát legfeljebb három tengeralattjáró lehet teljesen feltöltve, a negyediknek már csak 10 darab Trident rakéta maradna. Figyelembe véve, hogy az állománytábla szerint a négy hajóegységből egy úgyis a kötelező karbantartáson vagy feltöltésen vesz részt, ez nem túl komoly csapás. A rakéták száma mellett a robbanófejek számát is korlátozták. Eredetileg minden rakéta orrába hat robbanófej került volna, ám ezt a számot (legalább) megfelezték, így egy-egy járőrútra induló tengeralattjáróra csak feltehetően 48 töltet jut. 

A HMS Victorious, a Vanguard-osztály egyik egysége éppen kihajózik

Anglia jelenleg hivatalosan kevesebb mint 200 nukleáris robbanótöltettel rendelkezik (csak becslések vannak a pontos mennyiségről, az elérhető források legtöbbje 192-t feltételez), ezek mindegyike a Trident rakétákhoz tartozik. A taktikai csapásmérő erőről továbbra is lemond az ország, de a stratégiai elrettentő erőről nem; a jelenlegi Trident rendszerrel legalább 2024-ig ez biztosítva is van.

A katonai célú nukleáris gyártókapacitást alaposan leépítették. 1999-ben készült el az utolsó, a Trident rakétákhoz való robbanófej, amely változtatható erejű, 0,3, 5-10 vagy 100 kilotonna lehet. A robbanóerő még a robbanófej rakétába való szerelése előtt állítható be. A nukleáris kutatómunka ugyanakkor nem állt le, az Egyesült Államokkal közösen például 2006 februárjában egy szubkritikus robbantást hajtottak végre, feltehetően a több évtizedes plutónium állapotának vizsgálatára.

Atomfegy­ve­rek: Anglia és Francia­or­szág

2006. május 28. 17:41, vasárnap

Franciaország

Az ország a II. világháború előtt a nukleáris kutatás vezető hatalma volt, de a német megszállás miatt a világháború után messze lemaradt az USA, a Szovjetunió, Anglia, de még Kanada mögött is.

A háború után, még 1945-ben Charles de Gaulle, mint a felszabadított ország elnöke létrehozta a világ első civil atomenergetikai ügynökséget, a CEA-t (Commissariat a l'Energie Atomique), és szerette volna minél előbb atomhatalommá tenni országát. Noha a francia atomkutatás gyakorlatilag évekig szünetelt, egyes francia tudósok részt vettek a Manhattan program bizonyos részeiben, így például a plutóniumgyártásban nem kellett teljesen a nulláról indulniuk. 

Mirage IV bombázógép, több mint 30 évig a francia stratégiai erő kulcseleme

Az 1940-es évek végén, 50-es évek elején több urándúsító telep, nukleáris reaktor és plutóniumgyár lett felépítve, de bizonyos politikai okokból - részben a kommunista nézetet való politikusok és tudósok ellenállása, részben az Egyesült Államok politikai nyomása miatt - a francia atomfegyver elkészítése meglehetősen döcögősen haladt. Hivatalosan csak 1954-ben döntöttek arról, hogy elkezdenek egy kifejezetten katonai célú programot a saját atomfegyver kifejlesztésére. 

SS2 rakéta Albioni silójában

A kellő politikai támogatás mégiscsak de Gaulle 1958-as ismételt elnökségre való lépésével született meg. Az első francia nukleáris kísérletben egy urántöltetű atombombát robbantottak fel az algír sivatagban, 1960-ban. A kísérletek még évekig itt folytak, még az után is, hogy Algéria visszakapta függetlenségét. Később a tesztelést a Csendes-óceán déli részén, a Mururoa- és Fangataufa-atollnál folytatták. Franciaország összesen mintegy 200 kísérleti robbantást hajtott végre, az utolsót 1996-ban.

Az első, már katonai célú eszközök 1963-ban kerültek a francia légierőhöz. Ezek AN-11, később az AN-22 fissziós bombák voltak, amelyeket Mirage IV bombázógépek juttathattak el a célponthoz. A hordozóeszközök terén Franciaország hasonló problémával szembesült, mint Anglia, de szemben velük, ők nem fordulhattak az Egyesült Államokhoz. Ebben egy komoly politikai törés játszott szerepet, mégpedig az 1956-os Szuezi-válság, ahol a közös francia-angol-izraeli csapatokat az USA visszavonulásra késztette politikai erővel.

Franciaország kapcsolata az Egyesült Államokkal ettől kezdve meglehetősen borús lett, és noha nyílt ellentétekről sosem volt szó, 1967-ben kilépett a NATO katonai szárnyából, és kiutasított minden idegen katonai erőt az országból. 

Az AMX30 harckocsi alvázára telepített Pluton taktikai rakéta

A ballisztikus rakéták fejlesztése a komoly nehézségek ellenére sikeresen felmutatta az SS2 rakétát, amelyből két bázison összesen 18 darabot telepítettek, de ezek csak 1971-től kezdve lettek teljesen hadrakészek. Eközben a taktikai atomfegyverek is megjelentek a csapatoknál: kisebb, 10-25 kilotonna robbanóerejű harci töltetek tűntek fel a Mirage IIIE, Jaguar és Super Etendard vadászbombázók szárnyai alatt, illetve a Pluton harcászati rakéták orrában.

A stratégiai elrettentő erő számára nagy előrelépést jelentett az első sikeres, 2,6 megatonnás termonukleáris atombomba-kísérlet 1968-ban, a másik pedig a ballisztikus rakétahordozó tengeralattjárók hadrendbe állása. A Le Redoubtable osztályból összesen öt darabot építettek, és egyenként 16 darab hazai gyártású M1, később M2, M20, majd M4 típusú rakétát voltak képesek hordozni. Megjegyzendő, hogy csak négy tengeralattjáró felfegyverzéséhez szükséges rakétamennyiséget rendeltek abból kifolyólag, hogy egyszerre úgyis csak négy hajóegység lesz bevethető, egy pedig forgóban folyamatosan javítás és karbantartás alatt állt. 

A Le Redoubtable kikötéshez készülve

A hidegháború véget érte után Franciaország komoly leépítésekbe kezdett. Felszámolták az SS2 rakétákat az 1980-as években kiváltó 18 darab SS3-ast, a Pluton leváltására elkészült Hadés taktikai nukleáris robbanófejű rakéták 1993-ban gyakorlatilag a gyárból a raktárba kerültek, majd szétszerelték őket. Velük együtt kivonták a nukleáris légibombákat is a szolgálatból.

Jelenleg az ország nukleáris képességei két fegyverrendszerre korlátozódnak. A stratégiai elrettentés terén a Le Redoubtable osztályt az 1990-es évektől fokozatosan felváltotta a Le Triomphant osztály, amely már az újabb és nagyobb M45 ballisztikus rakétával lett felszerelve. Ezek immár több robbanófejjel rendelkeztek, ám ezek a robbanófejek még vezethetőek külön-külön célpontra. 

Le Triomphant

Ezt hamarosan váltja a nagyobb M51 ballisztikus rakéta, ez a Le Triomphant osztály utolsó, negyedik hajóegységén debütál majd, várhatóan 2008-2009 körül, de a MIRV robbanófejeket (tehát hogy a rakéta orrában lévő robbanófejek egy bizonyos területen belül elhelyezkedő külön-külön célpontokra lehessen célba juttatni) a fejlesztés költségei miatt csak várhatóan 2015-ben kapják meg. Ezekkel a robbanófejekkel az M51 rakéták várhatóan 2040-ig lesznek szolgálatban, így a francia elrettentő erő hosszú időre biztosítva van.

A stratégiai és taktikai csapásmérésre a légierő három századnyi Mirage 2000N és a haditengerészet egy századnyi, a Charles de Gaulle repülőgép-hordozón állomásozó Super Etendard vadászbombázó gépe szolgál, de a közeljövőben mindkét típust várhatóan leváltják a Rafale vadászgépek. Ezek a vadászbombázók ASMP típusú szuperszonikus robotrepülőgépet hordozhatnak, amely legfeljebb 300 kilométeres hatótávolságra képes eljuttatni a 150 vagy 300 kilotonnás robbanófejét. 

Mirage 2000N

Az ASMP feladata elsősorban egyfajta figyelmeztetőlövés, vagyis hogy adott esetben egy ASMP bevetésével nyomatékosítva legyen Franciaország azon szándéka, hogy akár a stratégiai nukleáris fegyvereit is beveti az adott ország ellen, ha az fenyegeti őt. Az AMSP utódja (az ASMP-A) már készül, várhatóan 2010 körül váltja le elődjét, és nagyobb hatótávolságra, valamint nagyobb sebességre lesz képes. 

Fantáziarajz az ASMP-A robotrepülőgépről

A francia nukleáris fegyveripar, ha takaréklángon is, de folyamatosan üzemel. Ugyan plutóniumgyártó reaktoraik és katonai célú urándúsítóik többségét bezárták, de a már legyártott nyersanyag is elegendő tartalékot jelent hosszú távon.

Miután a nukleáris robbanófejek folyamatos, bár nem túl erőltetett tempójú fejlesztések alatt állnak, illetve a harceszközök gyártása, ha lassan is, de folyik. Franciaország jelenleg mintegy 400 darab ballisztikus rakétákhoz való robbanófejjel, és 65 darab ASMP-hez való robbanófejjel rendelkezik, és a tervek szerint a jövőben is nagyságrendileg ilyen szinten kívánják ezeket tartani. 

Atom­fegy­ve­rek: Kína és India

2006. július 2. 13:10, vasárnap

A fenti két atomhatalmat, valamint a következő részben szereplő Pakisztánt több szál is összeköti, többek között az egymással folytatott háborúk, a kereskedelmi kapcsolatok, illetve az, hogy mindhárom ország érintett a Kasmír régió zavaros közelmúltbéli történelmében.

India pedig azért is érdekes, mert a hivatalosan is elismert atomhatalmak második hullámának nyitányát jelenti, vagyis megtörte azt az állapotot, hogy csak a politikai/gazdasági értelemben nagyhatalmaknak minősülő országok birtokoltak nyíltan atomfegyvereket.I. rész: Hogyan működik az atombomba?
II. rész: Fejlesztési korlátok
III. rész: A célbajutattás módszerei
IV. rész: Robotrepülőgépek, aknák, rakéták
V. rész: Amerikai Egyesült Államok
VI. rész: Oroszország
VII. rész: Anglia és Franciaország 
VIII. rész: Kína és India
Kína

1953-ban Kína nukleáris programot indított el, hivatalosan békés céllal, a háttérben ugyanakkor már megkezdődtek a katonai célú fejlesztések előkészületei. 1951-ben Kína titkos megegyezést kötött a Szovjetunióval, melynek keretében azok nukleáris- és rakéta-technológiákat adnak át nekik, illetve segédkeznek a kínai atomipart kiépíteni. Az 1950-es években felépült egy hatalmas gáz-diffuziós urándúsító gyár, valamint a kiépült a gyártás többi lépéséhez szükséges háttéripar is.

A két ország közötti politikai viszony azonban igencsak megromlott az 1950-es évek végén, és 1960-ban a szovjet szakértők elhagyták Kínát. Az ország politikai vezetése ugyanakkor úgy döntött, hogy mindenképpen kifejlesztik a saját nukleáris fegyvert, hogy egyrészt megvédjék magukat a szovjet és amerikai fenyegetéstől, másrészt e fegyverek által nagyobb politikai súllyal szállhatnak be a világpolitikai eseményekbe.

Az első kínai kísérleti atombomba...

A szovjetek már elegendő tudást adtak át ahhoz, hogy a kínaiak saját maguk fejezzék be a fejlesztést, noha a nem megfelelő ipari háttér és a szűkös erőforrás kétségkívül komoly hátráltató tényező jelentettek. Mindezek ellenére sikeresen létrehozták a saját berobbantásos elven működő urániumtöltetű atombombájukat, amelyet 1964 október 11-én fel is robbantottak a Lop Nor kísérleti telepen. Figyelemre méltó, hogy mindössze öt éven belül további tíz kísérleti robbantás következett, melyek többsége 1967-től már termonukleáris eszköz volt, vagyis viszonylag rövid idő alatt eljutottak a többfokozatú nukleáris fegyverek elkészítéséhez szükséges technológiához.

... és a felrobbantása után egy Korona kémműholdról a készített fénykép

Az 1966-ban kirobbant kulturális forradalom azonban e programot sem hagyta érintetlenül, a munka jelentősen lelassult. Ám 1968-ban már bevethető atomfegyvert, 1974-ben pedig bevethető termonukleáris robbanótöltetek gyártására állt készen az ország. E fegyverek technikai szintje azonban mintegy két évtizedes késésben volt az amerikai és szovjet nukleáris fegyverekhez képest, és a szakadék egyre csak nőtt e téren.

Az 1970-es években a kínai atomfegyverek az 1950-es évek amerikai és szovjet eszközeihez voltak hasonlatosak, nagy robbanóerejű (feltehetően több megatonnás) és méretű légibombák, illetve ballisztikus rakéta-robbanófejek, melyek nehézkesen kezelhetőek voltak.

Kína legnagyobb hatótávolságú bombázógépe még ma is a szovjet Tu-16 kínai változata

A hordozóeszközök jelentették a másik problémát. Kínának csak viszonylag kis hatótávolságú könnyű- és közepes bombázógépei voltak, azok is 1950-es évekbeli szovjet Il-28 és Tu-16 gépek koppintásai, ám az első időkben valószínűleg ők képviselték a csapásmérő erőt. A ballisztikus rakéták terén sem volt rózsás a helyzet. Az első bevethető típus, a még szovjet technikára épülő DF-2 (Keleti Szél-2) mindössze 1250 km-es hatótávolsággal, és egy 12 kilotonna robbanóerejű harci fejet juttatott célba. Ez a fegyver csak a Szovjetunió, és a környező országok (például India) közvetlen a határ menti régióit veszélyeztette, a másik potenciális célpontot, az Egyesült Államokat pedig semennyire. 

A DF-3 volt Kína első komolyabb stratégiai rakétafegyvere

A kínai ballisztikus rakéta fejlesztések meglehetősen rossz körülmények között zajlottak, ráadásul a kulturális forradalom és a Lin Biao incidens utáni tisztogatások több programot is halálra ítéltek. A már említett DF-2 1966-ban jelent meg, a közepes, 3000 km hatótávolságú DF-3 pedig 1971-ben. Ezután egy évtizedes szünet következett. 1980-ban jelent meg a 4750 km hatótávolságú DF-4, és 1981-ig kellett várni az első interkontinentális ballisztikus rakétára, a DF-5-re.

Ez utóbbi ráadásul továbbra is folyékony hajtóanyagú rakéta, amelyet védett barlang-bunkerekben tároltak, és indítás előtt fel kellett tölteni üzemanyaggal, így az előkészületi idő akár egy órát is igénybe vehetett kilövés előtt. A nagy hatótávolságú rakéták mennyisége is korlátozott, becslések szerint még 2002-ben is csak 18-24 db modernizált DF-5A rakéta volt Kína birtokában, és ezeket csak lassan váltják fel az újabb, már szilárd hajtóanyagú DF-31 (elvileg kis számban már rendszerben vannak) és DF-41 rakéták.

DF-31-esek egy kínai katonai felvonuláson

Az új rakétákat egyes feltételezések szerint továbbra is csak egy nagyobb robbanófejjel, vagy legfeljebb 3, kisebb méretű, egyszerűbb visszatérő fejjel szereltek. A több robbanófej alkalmazása részben a manőverező visszatérő fejek kifejlesztésénél felmerülő technikai akadályok, részben pedig a megfelelően kis méretű, hatékony termonukleáris robbanófej körüli problémák miatt valószínűtlen. Kína 1992-96 között egy sorozat nukleáris tesztrobbantást hajtott végre, mielőtt csatlakozott volna az atomcsend egyezményhez, feltehetően e tesztek új, kis méretű, modernebb termonukleáris fegyverek próbái voltak. Az egyezmény aláírásáig összesen 43 nukleáris tesztet hajtottak végre.

Kína egyetlen rakétahordozó tengeralattjárója a felújítása után, felszíni menetben

A kínai ballisztikus rakétaprogram mellékága a tengeralattjáróra telepített JL-1 (Hatalmas Hullám-1) típusú rakéta, amelyet a 92-es típusú, a NATO által Xia kódnévvel illetett tengeralattjáróra telepítettek. Az egyetlen példányban hadrendben álló Xia szintén meglehetősen nehézkesen született meg. 1981-ben bocsátották vízre, hivatalosan 1983-ban állt rendszerbe, de az első rakétaindítási kísérletet csak 1985-ben hajtották végre a fedélzetéről - ez azonban sikertelen volt.

Végül 1988-ban végre teljesen harcképesnek minősítették, de nyugati elemzések szerint a meglehetősen zajos és elavult tengeralattjáró harcértéke messze elmarad bármely más, jelenleg rendszerben álló rakétahordozó tengeralattjáróhoz hasonlítva, még az 1990-es évek végén végrehajtott felújítás után is. E felújítás után kapta meg a nagyobb, nagyságrendileg 3000 km hatótávolságú, egyetlen 250 kilotonna robbanóerejű harci fejjel szerelt JL-1A rakétákat, ám még ez is igazából a 30 évvel korábbi amerikai, francia és szovjet rakétákhoz hasonlítható. A Xia osztály inkább afféle tesztplatform, semmint valódi stratégiai elrettentő erő, hiszen egyetlen hajóegységnél nem lehet megvalósítani a folyamatos járőrözést.

JL-1 ballisztikus rakéta

Kína már évek óta dolgozik a következő generációs nukleáris meghajtású rakétahordozó- és vadásztengeralattjáró-típusán, amelyek a 094-es és 093-as típus jelzést kapták. A 094-es típusok már 16 db új, 8000 km-es hatótávolságú JL-2 ballisztikus rakétával lesznek felfegyverezve, és technikai szinten is közel állnak a mai nyugati és orosz típusokhoz. A nyilvánosságra került képek alapján a tengeralattjáró leginkább a Xia egy megnagyobbított változatának tűnik.

A 094-es osztály makettje

Ami a nukleáris csapásmérést illeti, a 093-as típusú tengeralattjáró fegyverzetébe valószínűleg bekerül egy, az amerikai Tomahawk LACM robotrepülőgéphez hasonló új kínai fegyver. Mind a 093-as, mind a 094-es típus várhatóan az évtized vége fele állhat szolgálatba, de a többi atom-nagyhatalomhoz hasonló stratégiai elrettentő képességet valószínűleg csak a következő évtized közepe-vége felé lesznek képesek biztosítani.

DF-15-ös rövid hatótávolságú rakéta indításra készen

Keveset tudni a kínai taktikai nukleáris fegyverekről, de bizonyosan létezik tüzérségi eszközökkel célba juttatható kis méretű, néhány kilotonna robbanóerejű harci töltet, illetve csapásmérő repülőgépekről bevethető légibomba, vagy rakéta. A taktikai fegyverek közé sorolható rövid hatótávolságú ballisztikus rakétákból viszont mintegy 500-600 darab van hadrendben, ezek jelentős része (mintegy 200 darab) a Tajvani-szoros közelében, de valószínűleg csak néhányat láttak el nukleáris robbanófejjel. 

A kínai ballisztikus rakéták hatótávolsága

Az 1980-as években teszteltek egy fokozott neutron-kibocsátású nukleáris fegyvert (neutronbombát), de nem tudni, hogy rendszeresítették-e. A fejlesztésekről keveset tudni, illetve az egész kínai atomprogram pontos állását is homály fedi, még a jelenleg rendelkezésre álló nukleáris fegyverek száma megbecsült mennyiségében is meglehetősen nagy eltérések vannak. A legáltalánosabb nézet szerint Kína mintegy 150-250 stratégiai nukleáris robbanófejből, és hozzávetőleg 150-200 taktikai nukleáris fegyverből álló arzenált birtokol, noha más források szerint ennek a többszöröse is lehet, sőt, akár az ezret is meghaladhatja.

Atom­fegy­ve­rek: Kína és India

2006. július 2. 13:10, vasárnap

India

Az ország, amely mind földrajzi méreteiben, mind népességében, mind fejlettségében nagyon hasonló Kínához, mégis hozzá képest sokkal kisebb világpolitikai súlya van. Az 1947-ben megalakult modern India rögtön háborúval nyitott, a hozzá hasonlóan szintén angolszász fennhatóság alól szabaduló szomszédos Pakisztánnal nem tudtak megegyezni a muzulmán többségű Kasmír hovatartozása felől.

A két ország között a mai napig tartó feszültséget okoz a tartomány, és már három véres háború robbant ki közöttük, 1947-ben, 1965-ben és 1971-ben. India elsősorban feltehetően e konfliktusok miatt kezdett bele katonai célú atomprogramjába, de valószínűleg nem kevésbé befolyásolta a döntést az 1962-es kínai-indiai háború sem. Kína egy komoly támadással jelentős területeket foglalt el India északi részén, amely katonailag nem tudott jelentős ellenállást tanúsítani.

India ekkoriban a Szovjetunióval ápolt jó kapcsolatokat, hogy ellensúlyozza Kína hatalmát, ám a szovjetek nem kívántak belefolyni az eseményekbe, ráadásul túlságosan is lekötötte őket az éppen ekkor zajló kubai rakétaválság. Kína végül politikai okokból az elfoglalt területek egy részéről kivonult, ám mintegy 43 000 négyzetkilométeres régió még így is a kommunista államhoz került.

A Kasmír régió és jelenlegi felosztása Pakisztán, India és Kína között

India számára az 1964-es kínai atomkísérletek után még kínosabb volt az ügy, így az események után úgy döntött, hogy mindenképpen szükséges a saját nukleáris erő, hogy megőrizhesse területi integritását, és hogy a nagypolitikában kellő súllyal tudjon részt venni.

India még az 1940-es évek végén létrehozta a saját atomenergetikai ügynökségét, ám igazán csak az 1950-es évek közepén kezdett a program felpörögni. 1955-ben készült el első, 1 MW-os kísérleti reaktoruk brit segítséggel. Pár évvel később kanadai és amerikai segítséggel egy nagyobb, 40 MW-os kísérleti reaktort építettek fel, a Cirust, hivatalosan békés céllal. E reaktor lett később az indiai atomfegyverkezési program egyik kulcsszereplője, mivel ezzel állították elő a szükséges mennyiségű plutóniumot az első indiai atomfegyverekhez. 

A Bhahba nukleáris kutatólabor CIRUS és DHRUVA reaktorai

Az 1960-as évek elején már készen álltak arra, hogy megkezdjék a nukleáris fegyverek kifejlesztését, és az 1962-es kínai-indiai háború után a politikai szándék is megvolt ennek támogatására. A program azonban több okból is késedelemmel volt kénytelen szembenézni, de végül az 1960-as évek végére megkezdődött a valódi munka, mégpedig a Békés Nukleáris Robbanóanyag fedőnév alatt, mely szerint civil mérnöki feladatokra szánt nukleáris robbanóeszközön dolgoznak. Ennek gyümölcse lett az 1974-ben felrobbantott, később Mosolygó Buddha névre keresztelt kísérleti eszköz, amely mintegy 8-10 kilotonna robbanóerejű volt. 

A Mosolygó Buddha föld alatti robbantás krátere

A kísérlet hatása ugyanakkor egy földcsuszamlásszerű volt. A civil atomprogram hirtelen légüres térbe került, miután a nemzetközi felháborodás miatt megszűnt a külföldről importált technológiák és a szükséges nehézvíz forrása, így például leállt két kanadai segítséggel készülő reaktor építése is. A katonai célú program is nehézségekkel szembesült, mivel a programot inkább az indiai tudósok támogatták, a hadsereg viszonylag visszafogottan viszonyult hozzá, ráadásul az 1970-es évek közepén Indiában belpolitikai válság tört ki.

A bevethető nukleáris fegyverek kifejlesztése így senki számára sem volt kiemelt fontosságú, igaz a légierő 1978-ban négy századnyi angol-francia Jaguar típusú vadászbombázó beszerzéséről döntött, amelyek képesek lehetnek a jövőbeli indai atombombák hordozására.

Egy az indiai Mirage 2000H gépek közül, amelyek képesek atomfegyverek hordozására

Változást az 1980-as évek elején újabb belpolitikai fordulat hozott, és ismét lendültetett kapott a nukleáris kutatás, a még 1970-es években megkezdett termonukleáris fegyverek fejlesztésének felgyorsulása, valamint előtérbe kerültek a ballisztikus rakéták, mint hordozóeszközök. Utóbbinál azonban több problémával is szembesültek, és eközben a légierő a Jaguarokat nem minősítette megfelelő platformnak az indai atomfegyver célba juttatásához.

Így tárgyalásokat kezdtek a francia Dassault céggel a Mirage 2000-es vadászbombázók megvételéről, ám ezek különféle akadályok miatt lassan haladtak, alternatívaként tehát a Szovjetunióhoz fordultak, és MiG-27-es vadászbombázókat szereztek be a feladatra.

Agni-II rakéta tesztindítása

A ballisztikus rakéták terén az 1990-es évek eleje volt az áttörés, amikor a 150-250 km hatótávolságú Prithvi taktikai, és a mintegy 1200 km-es hatótávolságú Agni stratégiai ballisztikus rakéták tesztjei sikeresek zárultak és jól haladtak a kétfokozatú, 3000 km-es hatótávolságú Agni-II. rakéta fejlesztése is. 1994-ben e mellett sikeresen tesztelték az időközben megérkezett Mirage 2000-esről egy robbanótöltet nélküli atombomba-imitáció ledobását. Az India mégsem volt atomhatalom, mert még mindig nem volt bevethető atomfegyvere.

Termonukleáris töltetet készítenek elő az egyik 1998-as teszthez...

Eközben India erős politikai nyomás alá került, a fő rivális Pakisztán atomprogramja előrehaladott állapotban volt, ugyanakkor a nagyhatalmak, elsősorban az Egyesült Államok sürgette, hogy a második vonalbeli atomhatalmak is csatlakozzanak a teljes körű atomcsend egyezményhez, amely megtilt mindennemű kísérleti nukleáris robbantást. Ennek ellenére 1998-ban India öt kísérleti robbantást hajtott végre, és bejelentette, hogy az ország immár deklaráltan is valódi atomhatalommá vált.

... és a föld alatti robbantás felett található épületek romjai a kísérlet után

Becslések szerint Indiának jelenleg körülbelül 80 nukleáris fegyverre van, ezek egy része Mirage 2000-esekről (esetleg Szu-30MKI-ról?) bevethető légibomba, a nagyobbik része pedig feltehetően a ballisztikus rakéták számára készült robbanófej. Rakéták terén mintegy 80 darab, 150 és 250 km hatótávolságú Prithvi és a mintegy 20 darab, 1200, illetve 2500 km hatótávolságú Agni ballisztikus rakéta van bevethető állapotban.

India a becslések szerint évente mintegy 30-40 kilogrammnyi katonai célú plutóniumot tud előállítani két nehézvíz-moderátoros, természetes uránérc üzemanyagú reaktora segítségével, és mintegy 450-500 kg-nyi plutóniumot gyártott eddig. A jövőbeli tervek ambiciózusak, az 1990-es évek óta dolgoznak egy interkontinentális ballisztikus rakétán, illetve nagy hatótávolságú robotrepülőgépen. India továbbra sem csatlakozott a nukleáris fegyvereket, illetve kísérleteket korlátozó nemzetközi egyezményekhez.

A Prithvi SS-250 tesztindítása egy hajóról 2000-ben

A terrorista agresszor zsidó államról nem lehet kimutatást készíteni mert nem engedi a létesítmények ellenőrzését de becslések értelmében 300 db atomtöltettel rendelkezik a fenevad

Ha Irán egy hidrogén bombát robbant az ország közepén , megoldódik ez a kérdés is, és a világuralom is más kezekbe kerül . Különben is már elegünk van a rohadt birodalmakból.. 

A magfúzió lényege

Az emberiség ma túlnyomórészt olyan energiaforrásokat - kőolaj, kőszén, földgáz - használ, melyek károsítják környezetét, és beláthatatlan hatással vannak a Föld jövőjére. A normál körülmények között környezetbarát atomerőművek léte sok helyütt társadalmi ellenállást vált ki. A „zöld energiaforrások" - a nap-, szél-, vízenergia stb. - bár rendkívül ígéretesek, számos hátrányuk (időjárásfüggés, hatalmas területigény stb.) miatt egyelőre nem képesek felváltani a környezetszennyező technológiákat és az atomerőműveket. Ma nincs olyan energiaforrás, mely hosszú távon megnyugtatóan biztosíthatná szükségleteinket. Az emberiség jövője veszélybe kerülhet, ha nem talál megoldást erre az egyre fenyegetőbb problémára.

Városaink fuldokolnak

Az Atomerőművektől sokan félnek

A „zöld” energiára épített erőművek hatalmasak, nem nyújtanak kellemes látványt.

"Lehozni a Nap tüzét" a Földre

 

A Föld több ezer tudósa egy világméretű összefogás keretén belül 50 éve dolgozik azon, hogy ezt a veszélyt elhárítsa. Céljuk, hogy itt a Földön is munkára fogják azt az energiát, amely Napunk hatalmas energiakészletét biztosítja: vagyis az atomok magjainak egyesülésekor felszabaduló magfúziós energiát.

A Napban az energiatermelést alapvetően hidrogén-hélium fúzió szolgáltatja.

A hidrogén héliummá alakulása több lépésben megy végbe:

1. A hidrogén atommagok (protonok) deutérium magokká egyesülnek, neutrínó és pozitron keletkezése közben.

2. A deutérium magok protonokkal ütközve 3-as tömegszámú hélium atommagokká alakulnak, gammasugárzást bocsátva ki.

3. A 3-as tömegszámú hélium atommagok 4-es tömegszámúvá alakulnak protonok kilépése mellett.

Ez a proton-proton ciklus. A Napban végbemenő másik jelentős energiatermelő folyamat a szén-nitrogén-oxigén ciklus.

  

A proton-proton ciklus

A magfúzió során könnyű atommagok egyesülnek, és az így keletkező részecskék hatalmas mozgási energiával rendelkeznek. A kutatók olyan berendezések - fúziós reaktorok - készítésén fáradoznak, melyekkel földi körülmények között is megvalósítható a fúziós reakció, mégpedig úgy, hogy abból energia is termelhető.

A fúzió legmegfelelőbb üzemanyaga a Földön a hidrogénatom két izotópja, a deutérium és a trícium. Ezek annyiban különböznek a hidrogéntől, hogy atommagjukban a proton mellett egy, illetve két neutron is található. A fúziós reakcióban olyan nagy mennyiségű energia szabadul fel, hogy Magyarország egész évi villamosenergia-szükségletét mindössze 150 kg deutériummal és 230 kg tríciummal fedezni lehetne. Összehasonlításképpen, ugyanennyi energia előállításához körülbelül 10 millió tonna szén szükséges. A deutérium vízből kivonható, trícium pedig előállítható lítiumból. Mindkét anyag évmilliókig elegendő mennyiségben található meg a Földön.

Hidrogén, deutérium és trícium

A fúzió üzemanyagát mintegy 100 millió Celsius-fokra kell hevíteni ahhoz, hogy a beinduljon az egyesülés. Az anyag ezen a hőmérsékleten úgynevezett plazmaállapotba kerül (jobbra). Ez az anyag negyedik halmazállapotba, melyben az atommagokról a nagy hőmérséklet miatt leszakadnak az elektronok. Ilyen magas hőmérsékletű anyag semmihez nem érhet hozzá, mert azonnal lehűl, ezért el kell szigetelni környezetétől. Ezt rendkívül erős mágneses térrel oldják meg, ami hatással van az elektromos töltéssel rendelkező atommagokra és elektronokra, és képes azokat összetartani.

 

A 4. halmazállapot, a plazma

A fúziós energiatermelés megvalósítására az utóbbi évtizedekben széles nemzetközi együttműködés bontakozott ki. Európában például egy 2000 kutatót foglalkoztató projekt keretén belül folyik a munka. Magyarország is részt vesz a kutatásokban, az itthoni munkát a Központi Fizikai Kutatóintézetben működő Magyar Euratom Fúziós Szövetség irányítja.

A fúziós energiatermelés megvalósulására – becslések szerint -, még néhány évtizedet várni kell. A tervek szerint az első, villamos energiát szolgáltató erőművek valamikor a század közepén kezdenek működni. Ha a fúziós energiatermelés megvalósul, környezetszennyezés nélkül lesz képes mindörökké elegendő energiát szolgáltatni az emberiségnek.

A „Nap tüzét” hidrogén-bomba formájában már sikerült lehozni a Földre…

A tokamak

    

Az USA-ban gigászi lézerekkel tervezik meggyújtani a "Nap tüzét"

A tokamak magas hőmérsékletű plazma létrehozására szolgáló berendezés. Célja olyan körülmények elérése amelyben a plazma atommagjai között energiatermelésre használható gyakorisággal következnek be fúziós reakciók. E cél eléréséhez a plazma hőmérsékletnek 10-100 millió Kelvint kell elérnie ami kizárja hogy az bármilyen anyagi kontaktusban legyen a tárolóedény falával. Ennek megakadályozására a tokamak berendezés erős mágneses tereket alkalmaz.

A tokamak alapvető részei (lásd az ábrát) a tórusz alakú vákuumkamra, a toroidális tekercs, a transzformátor és további kiegészítő tekercsek. http://www.rmki.kfki.hu/plasma/fusion_sav/tokamak.h.gif

A tokamak elvi felépítése

A kamrát a kísérlet kezdetekor feltöltik a munkagázzal (általában hidrogénnel, deutériummal vagy héliummal) majd a toroidális tekercsben hajtott áram segítségével erös mágneses teret keltenek a tóruszban a cső hossztengelye mentén. Amikor a tér már felépült a transzformátor primer tekercsében egy időben lineárisan növekvő áramot indukálnak. Ez a tórusz mentén elektromos teret indukál, (a tórusz maga tekinthető a transzformátor szekunder tekercsének) és ez az elektromos tér egy gázkisülést indít meg a munkagázban amely ennek hatására gyorsan ionizálódik. Az így keletkezett plazmában a transzformátor erős áramot indukál és az magas hőmérsékletre fűti a plazmát. A plazmaoszlopnak a vákuumkamra közepén tartásához kiegészítő szabályzó mágneses tekercsek szükségesek.

Az ITER

Az erőmű, az ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) helyszínéről már korábban döntöttek: a dél-franciaországi Cadarache-re esett a választás, amely a francia nukleáris kutatás egyik központja. A reaktor tényleges kivitelezését 2008-ben kezdték el, 2016-ban pedig már az első próbaüzemet is elvégezhetik.

Az ITER tágabb környezete

Amennyiben az ITER sikeres lesz, a következő fázisban már az ipari méretekben is energiát termelő erőmű, a DEMO is felépülhet, ennek várható időpontját 2025 és 2035 közé teszik a szakértők. Igaz, sokan inkább a század végére valószínűsítik a Nap energiájának megszelídítését. Az óriás-beruházás 4,7 milliárd euróba kerül, ezzel a Nemzetközi Űrállomás után a második legdrágább tudományos projekt lesz. A költségek 45,4 százalékát az Európai Unió állja, a többit a másik hat állam adja össze.

A reaktor 500 megawatt villamos energia termelésére lesz képes a fúzió 400 másodperce alatt, ennek ellenére mégsem lesz nettó áramtermelő, hiszen a fúziós működés fenntartásához folyamatosan 120 megawatt teljesítményre van szükség, a reakció beindítása pedig néhány tíz másodperces 500 megawattos lökést igényel.

A szabályozatlan fúziós energia-felszabadítást Teller Ede és csapata hidrogénbomba formájában már megvalósította, de az irányított fúzió iparszerű felhasználására optimista becslések szerint is legalább negyven-ötven évet várni kell. Ha az ITER gazdaságosan és sikeresen működne, egyetlen kilogrammnyi fűtőanyaga ugyanannyi energiát termelne, mint 10 millió kilogramm hagyományos (fosszilis) tüzelőanyag. Az ilyen erőmű sokkal tisztább lesz nemcsak a hagyományos, hanem az atomerőműveknél is, mert nincs károsanyag-kibocsátás, illetve mind az alapanyagok, mind pedig a keletkező végtermékek sokkal veszélytelenebbek az uránnál, a plutóniumnál vagy azok származékainál.

Olyan környezetbarát energia lenne, amely hosszú távon és gazdaságosan képes az emberiség egyre növekvő energiaigényét kielégíteni. Egy ilyen erőmű megépítése rendkívül költséges, de minden eddig ismert technológiánál olcsóbban szolgáltatná az energiát. Mindez igen jól hangzik ugyan, de a fúziós reaktor megvalósítása előtt még hatalmas akadályok tornyosulnak. Ahhoz, hogy kontrollálni tudják a fúziót, a gázokat 100 millió Celsius fokra kell hevíteni, ami ötször magasabb a Nap belső hőmérsékleténél.

Az ITER fő reaktora
Mellette a Jet, viszonyításképpen egy emberi alakkal

Laboratóriumi körülmények között lehetetlen előállítani a csillagokban uralkodó viszonyokat. Az ehhez szükséges technikai feltételek megteremtése óriási kihívást jelent a tudósok számára. A százmillió fokos hőmérséklet ugyanis, amelyben a hidrogén és hélium plazma formájában lesz jelen, rendkívül nehezen állítható elő, és a plazma szabályozása, körülhatárolása is csak rendkívül drága - nióbium-ón szupravezetőket tartalmazó - berendezésekkel lehetséges. A tervek szerint a plazmát mágneses mező segítségével tartanák egyben, viszont a jelenlegi anyagismereteink szerint nincs olyan anyag, amely kibírná a folyamatos és rendkívül erős sugárzást, így eddig csak néhány tizedmásodpercig sikerült fenntartaniuk a fúziót.

Bár még mindig ez a megoldás tűnik a legkecsegtetőbbnek, ugyanis ezzel a technológiával sikerült a legtöbb energiát előállítani. Az Európai Unió Oxford közelében lévő culhalmi kísérleti reaktorában (JET) 1997-ben fél másodpercre már sikerült 16,1 megawatt energiát kinyerni, igaz, ehhez 25 megawatt villamos energiát használtak fel. Az amerikai Berkeley Egyetemen viszont más módszerrel kísérleteznek: lézernyalábokkal nyomják össze és hevítik fel a lefagyasztott üzemanyagcseppeket, itt az energia-felszabadulás robbanásszerűen megy végbe.

Az ITER sikeres működésében azonban nem mindenki bízik, a kétkedők között van például Edouard Brézin, a Francia Tudományos Akadémia elnöke és a nagyhírű École Normale Supérieur elméletifizika-laboratóriumának professzora. Szerinte túl optimisták azok, akik úgy gondolják, hogy a fúziós energia ötven éven belül eljuthat az iparszerű termelés szintjére. A reaktort sokan csak presztízsberuházásnak tartják, amely más kutatásoktól vonja el a pénzt, amelyek esetleg már rövid távon is kielégíthetnék a növekvő szükségleteket.

Gőzerővel folyik az új negyedik generációs atomerőművek fejlesztése, amelyek 2030 után válthatják le a hagyományos, évtizedek óta működő és az újaknál alacsonyabb hatásfokú reaktorokat. Ezek az új, magas hőmérsékletű erőművek 50 százalékkal hatékonyabbak, biztonságosabbak és jóval olcsóbbak a jelenleg használt megoldásoknál, így ezekkel egyes vélemények szerint eljöhet az atomenergia reneszánsza. Jelenleg azonban a magas költségei miatt csak kooperációban valósíthatók meg az ilyen típusú fejlesztések

Magfúzió "szobahőmérsékleten"?

A hidegfúzió tulajdonképpen nem más, mint energia-előállítás hidrogénatommagok héliummá való egyesítésével alacsony hőmérsékleten. Ezt többféleképpen lehet elérni. A leglényegesebb probléma ezzel kapcsolatban abból adódik, hogy a hidrogénatommagokat olyan közelségbe kell juttatni egymáshoz képest, hogy az elektrosztatikus taszítóerőt legyőzze a magerő, és ezáltal létrejöjjön az egyesülés. Erre az a legmegfelelőbb megoldás, ha megszüntetjük a taszítóerőt, vegyis semlegesítjük a hidrogénprotonokat. Ez úgy lehetséges, ha a protonokat megfelelő számú elektron veszi körül. Erre a legmegfelelőbb megoldás, ha a protonokat egy fémkristályba "töltjük". Erre a célra a palládium nevű fém a legmegfelelőbb. Azonban újabb problémák merülnek fel. Egyrészt a palládium egy bizonyos protonmennyiség esetén telítetté válik, és megváltoznak fizikai tulajdonságai: rideggé, törékennyé válik. Másrészt viszont a fúzió során keletkező reakciótermék (hélium) "elfoglalja" a hidrogénprotonok helyét.

A hidegfúzióval kapcsolatos gyakorlati kísérletek elvégzése az Utah állambeli Salt Lake City-ben fekvő utahi egyetem két elektrokémikusa, Martin Fleischman és Stanley Pons nevéhez fűződik. E két kutató 1989. március 23-án sajtóértekezletet hívott össze. Kijelentették, hogy 5 éves kísérletezés után sikerült egy olyan hidegfúziós készüléket létrehozni, mely 5-ször annyi energiát termel hő formájában, mint amennyi elektromos energiát be kell fektetni a fúzióhoz, valamint a fúzió során fellépő sugárzás elhanyagolható.

Az ábrán látszik az az egyszerű elektrokémiai készülék, ami az effektus létrehozására alkalmas. A készülék lényege a rendkívül egyszerű két elektróda. Az anód (pozitív elektród) egy spirál alakú vékony platinaszál, melynek feladata az, hogy az ott kiváló oxigén maró hatásának ellenálljon. Sokkal fontosabb a negatív elektród (katód) szerepe, hiszen ez készült palládiumból. Ez egy 1cm vastag henger alakú fémkristály. Lényeges a palládium előzetes, megfelelő hő- ill. mechanikai kezelése - az eltérő kristályszerkezet, valamint a kristályban előforduló szennyezőanyagok miatt. A két kutató elektrolitként nehézvizet használt, ebbe azonban, hogy vezetőképes is legyen litium-oxid-deuterid (LiOD) nevű anyagot oldottak fel. Az eletrolitot kb. 90°C-ra melegítették fel, hogy a fúzió létrejöhessen. Az egész készüléket egy víztartályba helyezték azért, hogy a felszabaduló hőt mérni tudják.

A hidegfúziós kísérletekben az áttörést egy kívülálló megjelenése hozta: James Patterson ipari vegyész. Mivel Patterson sokat foglalkozott palládiummal, jól ismerte annak fizikai tulajdonságait. Így ő egy olyan eljárást dolgozott ki, melynek folyamán kiküszöbölhető a palládium protonnal való megtelése. Egy 1/1000 mm vastagságú palládium-lemezt használt, melyet vékony nikkelbevonttal vont be. Így a palládiumon a telítettségének hatására létrejövő repedéseken a hidrogén nem tudott eltávozni.

Patterson másik újdonsága az volt, hogy rájött arra, hogy elektrolitképpen közönséges "csapvíz" is megfelelő.

Patterson a végén már 1kW-os többletenergiát is elő tudott állítani.

Fontos felismerés született a hidegfúzióval kapcsolatosan az olasz kutatók részéről. Rájöttek ugyanis arra, hogy, ha a palládiumcella feszültségét változtatjuk, akkor a reakciótermékként létrejövő héliumot a feszültségingadozás "kisöpri" a rendszerből, ezáltal lehetőséget ad a további fúziós folyamat működésére.

Pons és Fleischman készüléke

Manapság körülbelül 200-300 kutató foglalkozik világszerte a hidegfúzió kérdésével. Ugyanakkor a kutatók két táborra oszlanak a kérdéssel kapcsolatban. Ez elsősorban abból adódik, hogy még a Fleischman-Pons effektus felfedezése idején több kutató próbálta megismételni a hidegfúziós kísérletet. Azonban a palládium, mivel fizikai tulajdonságait tekintve rendkívül "kényes" anyag, sok kutatót fullasztott kudarcba. Ebből adódóan sokan elpártoltak ennek az új energianyerési módszernek a kutatásától, mondván a hidegfúziós folyamat nem valósítható meg. Ezért e téma tekinthető elhanyagoltnak, annak ellenére, hogy még nagyon sok szabadalom vár megadásra.

Stanley Pons és Martin Fleischman

1943-ban született Valdese-ben, Észak-Karolinában. Elektrokémikus. 1989. március 23-án számolt be sajtótájékoztató keretében, Martin Fleischmannal közösen, az általuk kidolgozott, korábban teljességgel lehetetlenségnek tartott, sikeres hidegfúziós kísérleteik eredményéről.

Martin Fleischmann 1927-ben, Karlovy Varyban született, Csehországban. Szintén elektrokémikus. Az 1980-as és 1990-es években együtt dolgoztak a hidegfúzió megvalósíthatóságán, palládium elektródot használva.

Stanley Pons és Martin Fleischman sajtótájékoztatója 1989. március 23-án

Bejelentésük világszerte vihart kavart, el kellett hagyniuk az Egyesült Államokat, Franciaországban telepedtek le, ahol ipari méretekben próbáltak előállítani hidegfúzióval működő telepeket. Törekvésük – a hírek szerint – nem járt sikerrel.

Ellentmondások a kísérletek során

Fleischmann, Pons [1] és Hawkins [2] alapvető felfedezése óta, miszerint nehézvíz elektrolízisekor, ha katódként palládiumot használunk, nukleáris reakcióra kerül sor, dolgozatok százait közölték e problémáról. Martin Fleischmann és Stanley Pons elektrolízist alkalmaztak palládium elektródákon, melyeket deutériumot tartalmazó nehézvízbe merítettek. Heteken át vezettek áramot a készülékbe, időről-időre új nehézvizet használva. A deutérium nagy részéről úgy gondolták, hogy az anódon képződő oxigénnel összekapcsolódva buborékként távozott a rendszerből. A rendszer hőmérséklete az idő nagy részében stabilan 30°C volt, a távozó energia pedig egyenlő volt a bemenő energia mennyiségével. A kísérletek egy részében azonban a 30°C-os hőmérséklet hirtelen 50°C-osra emelkedett, annak ellenére, hogy a bemenő áramon változtattak volna. A felfedezés ellentétben áll eddigi ismereteinkkel, ezúttal pedig az emberiség kínzó energiaproblémáinak egyszerű megoldását ígéri. Sajnos a szóban forgó rendszer viselkedése nem egyértelmű: hozzávetőleg ugyanannyi dolgozatban (és sajtóértekezleten) számoltak be az eredeti eredmények megerősítéséről, mint cáfolatáról. A negatív tapasztalatok esetében vagy a neutronokat, vagy a tríciumot, vagy a fölös hőtermelést, vagy a magreakcióra utaló egyetlen jelzést sem sikerült megerősíteni

Igen nagy a nyomás a hidegfúzióval foglalkozó tudósokon, hiszen berendezéseik költsége szerény töredékét teszi ki az euro milliárdokért felépített gigászi szerkezeteknek. Ennek ellenére mégis vannak eredményeik, a világ minden részén lefolytatott kísérletek százai-ezrei bizonyítják az alacsony hőmérsékleteken is végbemenő magfúzió létét. Nem kell tehát évtizedekben és euro-milliárdokban gondolkodni a tiszta energia megvalósítása terén, pusztán a kísérletek finomításával tökéletesíteni kellene a már ismert eljárásokat, eljárásokat, melyeknek korábban még a hatásmechanizmusát is lehetetlennek tartották.

A legalaposabb, egy évtizedig tartó ellenőrző vizsgálatsorozatot az USA haditengerészetének űr- és tengeri hadviselési rendszerekkel foglalkozó kutatóközpontja végezte. Deutériumban dús vízben palládium-kloridot oldottak. Az oldatba vezetett elektromos áram hatására a rézből vagy ezüstből készített negatív elektródon együtt rakódott le a palládium és a deutérium. Fél óra elteltével a palládium bevonatú katód hőmérséklete 3 Celsius-fokkal magasabb volt, mint a környező folyadéké. Egyetlen magyarázat adódott: az energia valamilyen módon a katódban szabadult fel! A szokatlan jelenséget tovább vizsgálva sem találtak azonban egyértelmű kísérleti bizonyítékot arra, hogy az esetenként megfigyelt hőenergia-többlet atommagok összeolvadásából származna. A haditengerészeti kutatóintézet munkatársai óvatosan fogalmaztak, mindössze azt állítják, hogy érdekes jelenségre bukkantak, amely további tanulmányozást érdemel.

Újabb remény: buborékok

   

Taleyarkhan és Lahey

2002-ben az amerikai Oak Ridge nemzeti laboratórium néhány munkatársa Rusi Taleyarkhan és Richard Lahey vezetésével a rangos Science magazinban közölt cikkében azt állította, hogy a korábbitól eltérő módon, egyszerű "asztali" kísérletben sikerült termonukleáris fúziót létrehozniuk. Hengeres tartályba acetont töltöttek, ezt vették körül a folyamatokat beindító és az eredményeket észlelő berendezések. Az acetonban a hidrogénatomokat előzőleg deutériumra cserélték, vagyis a közönséges hidrogén helyébe annak nehezebb izotópja került. Az acetont hanghullámoknak tették ki, ennek hatására parányi buborékok keletkeztek a folyadékban. A buborékok később összeroppantak, ezt a folyamatot fényfelvillanás kíséri, ez az ún. szonolumineszcencia (hanggal keltett fénykibocsátás) régóta ismert jelensége.

 

A szonolumineszcencia jelensége

A kísérletezők a hanghullámokon kívül intenzív neutron-besugárzásnak is kitették az acetont. Állításuk szerint a neutronoktól átvett energia az acetont felmelegíti, mire az aceton párologni kezd, emiatt a parányi buborékok látható méretűre, kb. 1 mm átmérőjűre nőnek meg. Ezeknek a nagy buborékoknak az összeroppanása során lépnének fel azok az extrém, a Napban lévő viszonyokra emlékeztető hőmérsékleti és nyomásviszonyok, amelyek elengedhetetlenek az atommagok összeolvadásához.

A deutérium-deutérium fúziós folyamat kétféle módon mehet végbe: az egyik esetben a hidrogén bomlékony legnehezebb izotópja, trícium keletkezik, a másik esetben pedig nagyenergiájú neutronok lépnek ki. A kutatóknak közleményük szerint sikerült tríciumot kimutatni az acetonban, és kilépő neutronsugárzást is észleltek. Az eredmény híre a közzététel előtt gyorsan kiszivárgott. A laboratórium vezetése azonnal felkért egy másik csoportot az ellenőrző kísérletek elvégzésére. Az ellenőrző csoport ugyanazt a kísérleti berendezést használta, csak a neutronok kimutatására szolgáló észlelőrendszerük volt más. Nem találtak kilépő neutronokat, és fúzió nélkül is magyarázatot adtak az acetonban talált tríciumra.

A kitáguló és összeroppanó buborékokban hihetetlen magas hőmérsékletek is megjelehetnek

A legújabb kísérletek

Rusi Taleyarkhan az amerikai Purdue Egyetemen végezte újabb kísérleteit. Az alapelv nem változott: állítása szerint a folyadékban keltett buborékok összeroppanása során olvadnak össze a deutérium-atommagok. A folyadék aceton és benzol keveréke volt, a molekulákban a hidrogénatomokat deutériumra cserélték. Ezúttal nem sugározták be a folyadékot neutronokkal. Az elegyhez uránsót adtak; az urán radioaktív bomlásakor kilépő alfa-részecskék voltak azok a magok, amelyek elősegítették a buborékok kialakulását. Az urán spontán hasadásra is képes, ennek során természetesen neutronok is kilépnek. Taleyarkhan szerint az általa észlelt neutronok nem származhatnak az urán hasadásából, mert jóval nagyobb energiájúak azoknál.

A legnagyobb problémára egyelőre nincs magyarázat: a kísérlet időnként működik, időnként viszont nem. Egy a hidegfúziós kísérletek elemzésével, kritikájával régóta foglalkozó szakértő szerint a kozmikus sugárzás és a levegő kölcsönhatásából erednek a neutronok, a kozmikus sugárzás intenzitása pedig természetesen ingadozik. Be kellene bizonyítani, hogy a neutronok valóban a buborékokból származnak, ehhez a jelenleginél jobb időfelbontású mérésekre lenne szükség. A fúzió bizonyítéka lehetne trícium kimutatása is, ehhez a trícium bomlása során kilépő elektronokat kellene észlelni. Ezt a mérést viszont reménytelenné teszi az urán bomlásából származó elektronok nagy száma.

Új eredmények bejelentése

Húsz évvel az első kísérletek után a téma előkerült az Amerikai Kémiai Társaság most zajló éves konferenciáján is, ahol "alacsony energiájú magreakció létezésével kapcsolatos bizonyító erejű eredményeket" mutattak be amerikai kutatók. A konferencián lényegében csak a hidegfúzióról volt szó.)

A bejelentés szerint az egyik kísérletben bizonyítékot találtak a hidegfúzió lejátszódására: eszerint egy alacsony energiájú berendezés működése során neutronok keletkeztek, ami „a magreakció lejátszódásának árulkodó jele" – jelentette be  Pamela Mosier-Boss (SPAWAR, az USA haditengerészetének űr- és tengeri hadviselési rendszerekkel foglalkozó kutatóközpontja) bizakodó: „Tudomásunk szerint ez az első tudományos jelentés LENR-berendezésből (alacsony energiájú nukleáris reakció) származó magas energiájú neutronokról."

A hidegfúziós kísérletek felépítése

Mosier-Boss kutatócsoportja már évek óta folytat ilyen irányú kísérleteket. Amennyiben végbemegy a fúzió, akkor valóban a keletkező neutronok árulkodhatnak róla, ezért tekintik most biztatónak, hogy állításuk szerint sikerült detektálni őket.

Mosier-Boss kutatócsoportja megtalálta a neutronok nyomait

 A hidegfúziós kísérletekben többnyire egy fémet (például palládiumot vagy nikkelt) és oldatként deutériumot vagy hidrogént használnak, az egész rendszert pedig valamilyen külső hatás (például elektromos, mágneses vagy lézersugár) segítségével indítják be. A reakciók során két deutérium (²H) fúziójából egy hélium-4 molekula (⁴He, a hélium egyik nem radioaktív, könnyű izotópja) jön létre, ezenkívül 24 MeV energia szabadul fel. (Összehasonlításképpen: egy U-235 atom - az urán egyik hasadó izotópja - hasadásakor 200 MeV energia szabadul fel.) Ez ekkor még egy köztes állapot, és háromféle úton bomolhat tovább: egy neutron és egy ³He keletkezik, egy proton és egy trícium (³H) vagy a megmaradó héliumizotópon kívül még gamma-sugárzást bocsájthat ki a rendszer. A neutronok és a héliumgáz keletkezése tehát mind a deutérium atommagok fúziójára utalnak.

Mosier-Boss és kollégái kísérletükben egy hasonlóan felépített berendezéssel dolgoztak: egy nikkelből vagy aranyból készült vezetéket használtak elektródaként, ezt palládium-klorid és deutérium (vagyis "nehézvíz") keverékébe merítették, majd áramot vezettek az eszközbe. A reakciók során kibocsájtott nagy energiájú részecskék (többek között a keresett neutronok, melyeket a deutérium atomok fúziója termelne) felfogására és nyomon követésére egy speciális műanyagot alkalmaztak (CR-39-et, amiből egyébként szemüveglencséket is készítenek). A kísérlet végeztével ennek vizsgálatával figyelhetők meg a nagy energiájú részecskék által hagyott árkok.

  

Modern, nagyenergiájú fúziós kísérlet és a berendezés kiépítése

Neutronokra utaló nyomok

A kutatók beszámolója szerint az anyag vizsgálata során talált nyomok hármas mintázatot mutattak, melyek azonos kiindulópontból származhatnak. A kutatócsoportban úgy gondolják, hogy a magreakciók eredményeként, a deutérium-magok fúziójakor létrejövő neutronok becsapódásával alakultak ki a nyomok, vagyis ezzel az eljárással már bizonyítható a neutronok jelenléte ezekben a reakciókban.

Korlátlan energia

A fúziós energiatermelés egyedülálló tulajdonságai miatt a jövő egyik meghatározó energiaforrása lehet, mely megoldást kínál az emberiség egyre súlyosbodó környezetszennyezési és energiagondjaira.

A hidegfúzió mint kutatási terület egyelőre igen kis figyelemben részesül, és valószínűleg csak sokára derül ki, hogy a hidegfúziós elképzelések valóban használhatóak-e a gyakorlatban is. Jelentősebb támogatás mellett a kutatómunka felgyorsítható lenne, befektetésnek euro milliárdok töredéke is elegendő lenne, s akkor belátható időn belül akár minden egyes háztartás a „Földre hozott Nap tüzével” biztosíthatná otthona energiaigényét. Mindezt tisztán, környezetszennyezés-mentesen, olcsón és kifogyhatatlanul.

A Föld a béke szigetévé válhatna