Stručná problematika nukleárního odstrašení

Jen pro začátek si uveďmě rozdíl mezi výbušinou a výbušninou. Výbušina je látka schopná výbuchu, kdežto výbušnina je zařízení určené k vybuchnutí.

Počátkem 20. století fyzikové pouze tušili, že jaderná výbušina bude mít oproti chemické výbušině nezměrnou sílu, ale nebyli si jisti, co se po odpalu konkrétně stane.  Panovaly kupříkladu obavy, že výbuch spustí jadernou fúzi a vznítí se i oceány a atmosféra světa, což bylo později výpočty i experimentálně vyvráceno.

Energie uvolněná při výbuchu se obvykle udává v množství výbušiny trinitrotoluenu (TNT), které by vedlo ke stejné síle výbuchu. První dva ostré jaderné výbuchy nad Hirošimou a Nagasaki (štěpné) měly sílu 15 a 21 kilotun TNT (kt). Ovšem termonukleární bomba (slučovací, vodíková) je schopna uvolnit energii ještě přibližně tisíckrát vyšší.

Na jaderných výbušninách se vědci napásli. Jenom na náhorní plošině Los Alamos pracovalo v jednu chvíli 20 stávajících nebo budoucích nositelů Nobelovy ceny. To se později již nikdy nesešlo.

Na rozdíl od chemických výbušin, kde musí být výbuch zažehnut elektrickým výbojem, u nekvalitních dokonce jen plamenem, u jaderné výbušniny musí být spouštěčem reakce vytvoření kritického stavu ve štěpném materiálu. Nárazy neutronů do dalších jader ani nemá smysl zmiňovat, to zná každý základoškolský fyzik. Ani to, že dvě štěpná podkritická množství jsou vystřelena proti sobě a uvolněná množství neutronů se sečtou do nadkritického stavu. 

Zajímavé však je to, že pro vyšší účinnost musí řetězová reakce probíhat co nejpomaleji, aby rychlý průběh jaderného výbuchu příliš rychle nerozmetal masu plutonia z kritického stavu, čímž by se snížil počet uvolněných neutronů a reakce by nestihla uvolnit tolik energie, jak požadováno. Dále bývá puma vylepšena vnějším pláštěm z odražeče neutronů, z tzv. neutronového zrcadla, kterým jsou neutrony vraceny zpět, čímž ještě zahušťují neutronový oblak v právě vybuchující hmotě.

Účinky energie výbuchu

Množství uvolněné energie se spočítá užitím slavného Einsteinova vzorce E=m*c2. Zajímavé jsou pro naše účely jevy, na které je vzniknuvší množství energie využito, dle Wikipedie:

40–60 % celkové uvolněné energie je přeměněno na kinetickou energii tlakové vlny (blast), popřípadě seismické aktivity;

30–50 % uvolněné energie se přemění na tzv radiaci, záření. Je to teplo (thermal radiation) plus celé spektrum EM záření (infračervené, viditelné, ultrafialové, rentgenové, …);

5 % celkové uvolněné energie jde na ionizující záření (initial ionizing radiation), což je proud neutronů a gama záření; 

5-10 % spad (fallout). Následně vzniklé radioaktivní látky nesou 5–10 % celkové uvolněné energie a tvoří radioaktivní spad;

EMP

EMP je nová složka, kterou se jaderný výbuch odlišuje od konvenčního výbuchu chemické výbušiny. 

Na emisi elektromagnetického impulsu (EMP) se přeměňuje největší podíl energie výbuchu ve vysokých výškách. Pro efekt EMP se výbuchy nechají provádět ve výšce nad 30 km, kde je tak nízká hustota vzduchu, že rentgenové záření emitované výbuchem se zde nejméně přeměňuje na teplo (musí rozhýbat jen málo molekul vzduchu). EMP je krátký záblesk proudu vysoce energických elektronů a díky dvojznačnosti EM záření je to zároveň vysoce energické rentgenové a gama záření s velmi krátkou vlnovou délkou, jež nezvratně spálí veškerou zasaženou elektroniku (ICT). 

Tento jev se šíří v kuloploše rychlostí světla do mnoha stovek kilometrů. Na dlouhých kovových předmětech (vodiče, antény) se indukuje obrovské napětí, které ale ve vzduchu nelze nijak uzemnit a proto se tyto předměty spálí. EMP je především zničující pro polovodiče a tranzistory (počítače). V druhé polovině 20. století se proto hovoří o debilizujících zbraních právě na principu záblesku EMP, který zničí počítače třeba na části celého kontinentu.

U EMP pulsu nebyly zaznamenány žádné účinky na biologické organismy. Jaderná bomba vybuchnuvší vysoko v atmosféře pro požadovaný efekt EMP by tak nemusela nikomu ublížit, ale to jenom proto, že je přes 30 km daleko (vysoko). Následný spad potom stejně zamořuje atmosféru a zemský povrch na o to větším území, čili EMP stejně nejraději vůbec nepoužívat.

Spad (fallout)

Poslední zbytek energie se uvolňuje pozvolna z radioaktivního spadu. Ten je tvořen vypařenou a proudem neutronů ozářenou hmotou z vlastní zbraně a z okolí výbuchu. U největších výbuchů je nejhorším jevem právě spad, který zamořuje životní prostředí (z pohledu člověka) vlastně již navždy a činí ho nepoužitelným. Jeho nejdrobnější částečky jsou od atomového hřibu unášeny (postupem času) do atmosféry celé zeměkoule (worldwide fallout) a právě to by časem zmutovalo a zahladilo veškerý život na zemi. Takže ať Putin jaderné zbraně spustí nebo nespustí, už teď a setrvale tam někde v atmosféře létá jeho bezohledné těleso na jaderný pohon a neustále hulí do vzduchu jadernou kontaminaci po celé planetě a to jen pro případ, kdyby se Putinovi náhodou někdy zachtělo zmáčknout spoušť, k čemuž pravděpodobně ani nedojde.

Určité minimální množství štěpného materiálu

Z principu věci je u jaderné nálože potřebné povinné minimální množství štěpné látky na to, aby se reakce vůbec účinně zažehla a udržela. To je skvělé, protože nebýt toho, byli bychom už dávno svědky malých protivzdušných a protiponorkových a dokonce malých jaderných min a minometů. Ty kvůli minimálnímu množství naštěstí nejsou pro zbrojaře zajímavé (protože by to řachlo daleko silněji, než jen na zabití ponorky). Kvůli síle výbuchů je právě i doručení jaderné nálože k cíli dost obtížné. Víme, že dnes se spoléhá takřka výlučně na balistické dalekonosné rakety.

Jaderné odstrašení (nuclear deterrence)

Z výše uvedeného vyplývá, že jaderné zbraně pro rozumného válečníka vůbec nemají smysl být použity. Musí se ovšem počítat s tím, že se jednou dostanou do ruky nerozumného válečníka. Jemu se musí zabránit, aby jadernou zbraň odpálil jako první. Toho docílíte jedině strachem, kdy na něj neustále míříte vlastními jadernými zbraněmi a on se tudíž bojí odvetného úderu (retaliation strike), protože tak by zaručeně došlo k vzájemnému zničení obou říší (mutually assured destruction) a zřejmě nakonec pozvolna i zničení celé planety. Onen jaderný terorista by tedy měl být dostatečně vystrašen "zmáčknout to jako první". Teoretikové odstrašující síly tedy snad více než kdo jiný spoléhali ve válčení na politiku, psychologii a teorii her. Otázka ovšem je, zda takováto politika bude působit na národy, které běžně používají sebevražedných útočníků. A proto se musí např. ten Írán pečlivě hlídat a čas od času ho preventivně vybombardovat jenom proto, že vznikla nejistota, jestli jaderné zbraně má nebo nemá.

Navýšení přežití vlastní říše po vlastním i odvetném útoku dnes napomáhají odpalovače mobilní a ještě skryté (ponorky), takže žádná strana si není jistá, kde nepřítel ty zbraně zrovna má a tedy při vhodné konstelaci rozložení jaderné síly by to jedna strana odnesla mnohem více než druhá a proto se neustále tajně vyzvídá a ponorky skrytě přejíždějí mezi místy, odkud by to nepřítele nejvíce bolelo.

Nešíření, odzbrojování

A tak díky dlouholeté snaze všech aktivistů z řad vědců a politiků (ba i sportovců) počaly nejcivilizovanější země světa přistupovat k jadernému odzbrojování (Non-Proliferation of Nuclear Weapons) (česky správně nešíření). A to je myšlenka, do které se zase může pustit jenom ten, kdo je na tom celkově tak dobře, že ani nepotřebuje nikomu jinému svoji jadernou sílu ukazovat.

A tak vystoupily na světlo světa různá ujednání, jako např.:

Partial Nuclear Test Ban Treaty, 1963, Mezinárodní smlouva o zákazu jaderného testování,

Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, 1996, Vyčerpávající smlouva o zákazu jaderného testování,

Hnutí Global Zero, "world without nuclear weapons",

které ovšem spoléhají jen na dobrou víru zúčastněných. Problémem snah o odzbrojení bude vždy to, že někde tam vzadu a dole bude vždy pár dravců, kteří sice mají na to jaderné zbraně mít, ale nejsou civilizovaní dost, aby je nikdy nepoužili. A tak je stále musí mít všichni a říkat, že nemají. V roce 2010 prý proběhla celoamerická anketa CNN, která ukázala, že obyvatelstvo USA je v tomto rozděleno přesně půl na půl. To je vlastně opakem jednoznačného výsledku neboli definicí kontroverze. 

Mezinárodní křivka jaderného odzbrojování, která má graf zhruba tvaru Gaussova rozdělení spojité veličiny, ukazuje, že světové velmoci mají mít v roce 2010 opět jenom tolik zbraní, kolik měly na začátku zbrojení v roce 1960. Ale přesto se mi tomu u zemí jako Čína, USA, Rusko nějak nechce uvěřit. Jakási vtipná studie jaderného spadu světa ukazuje, že jednoznačně nejzamořenější zemí by dnes mělo být Rusko (ty břízy v té Tajze jim to nějak nestíhají vyčišťovat).

A proto zřejmě zůstane otázka jaderného zbrojení a odzbrojování navždy otevřená.

Zdroje

https://nuke.fas.org/guide/usa/doctrine/dod/fm8-9/1ch3.htm

https://www.sciencedirect.com/topics/social-sciences/nuclear-explosions

https://revealnews.org/podcast/nuclear-bomb-industry-booming/

DC home |
Portál vojenských technologií |
Ostatní články |
Organizační

Historie je kompilací minulých událostí, se kterými se lidé rozhodli souhlasit.
Napoleon Bonaparte