Castle Bravo

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Fotografie výbuchu vodíkové bomby Castle Bravo

Castle Bravo je krycí jméno doposud nejsilnějšího amerického testu termonukleární zbraně, provedeného 1. března 1954 na Atole Bikini na Marshallových ostrovech Spojenými státy. Byl to první test z dlouhé série testů nukleárních zbraní v rámci operace Castle. Neočekávaný radioaktivní spad z výbuchu, který (měl být původně tajný) test, zasáhnul posádku japonského rybářského člunu a vyvolal silný mezinárodní odpor proti atmosférickým termonukleárním testům.

Na rozdíl od dřív užívaného tekutého deutéria, které bylo použité v amerických bombách první generace - Ivy Mike, využívala bomba jako palivo pro fúzi deuterid lithný (LiD).

Stala se tak základem pro první vodíkovou bombu s možností transportu ve zbrojním arzenálu USA. Sovětský svaz předtím už použil deuterid lithný v nukleární bombě s názvem Sloika (americký název Alarm Clock), ale protože to byla jen jednostupňová bomba, která používala chemickou explozi pro kompresi-stlačení, její maximální zisk byl limitovaný. Podobně jako Ivy Mike, bomba Castle Bravo využívala modernejší vícestupňovou verzi s konstrukčním řešením Teller-Ulam.

Byla to dosud nejsilnější nukleární zbraň odpálená Spojenými státy, s účinkem 15 Mt TNT. Tento účinek daleko přesahoval očekávaný účinek mezi 4 - 8 Mt TNT, v kombinaci s jinými faktory způsobila největší radioaktivní zamoření způsobené USA.

Bomba Castle Bravo byla přibližne 1000× silnější než atomová bomba shozená na Hirošimu v průběhu II. světové války, avšak byla přibližně 4,5× slabší než největší termonukleární bomba odpálená Sovětským svazem v roce 1961 - Car-bomba.

[editovat] Konstrukční řešení a detonace

Hřib výbuchu bomby Castle Bravo.

Konstrukční řešení bomby pod názvem „Shrimp“ mělo stejnou základní konfiguraci jako bomba Ivy Mike s výjimkou různých druhů paliv pro jádrovou syntézu. Toto zařízení využívalo lehké skořepiny z hliníku, namísto těžké oceli použité v Ivy Mike.

Uvnitř válcové schránky byl menší válec LiD, který sloužil jako palivo jaderné fúze (sekundární), druhý, s funkční štěpnou jadernou bombou (primární) na konci, štěpná bomba sloužila k vytvoření podmínek, které jsou potřebné na nastartování jádrové syntézy. Středem sekundární části vedla válcovitá tyč plutónia - (iniciátor), která sloužila ke spuštění termonukleární syntézy - fúze. Tato část bomby byla obklopena reflektorem z uranu, prostor mezi reflektorem a sekundární částí tvořil kanál na spojení radioaktivního záření z primární části do sekundární. Funkce radioaktivního záření byla stlačit hydrodynamicky sekundární část, zvětšit hustotu a teplotu deutéria na úroveň potřebnou na započetí termonukleární reakce a stlačit iniciátor na superkritické zapálení (podstata Teller-Ulamovy konstrukce vodíkové bomby).

Zařízení bylo prakticky identické se zařízením odpáleným dříve v Castle Romeo, ale používalo částečně obohacené lithium jako termonukleární palivo. Přirozené lithium je složené z izotopů lithia-6 a lithia-7 (s obsahem 7,5% lithia-6). Obohacené lithium použité v Brave bylo přibližně 40 % lithia-6. Primární část byla standardní RACER 4 štěpná atomová bomba.

Bomba byla velký válec vážící 10 660 kg o délce 4,56 m a šířce 1,37 m. Bomba byla zasazená do střelecké veže na umělém ostrově vybudovaném na útese ostrova Namu na atole Bikini. V okolí byly rozmístěné diagnostické přístroje a vysokorychlostní kamery.

Když bylo Bravo odpálené, vytvořila se ohnivá koule o velikosti asi 5 km v průběhu sekundy. Tato ohnivá koule byla viditelná z atolu Kwajelein vzdáleného 450 km. Exploze zanechala kráter o průměru 2 000 m, hluboký 75 m. Hřibový oblak dosáhnul během minuty výšky 14,3 km a průměru 11,3 km. Během deseti minut dosáhnul výšky 39,6 km a průměru 100 km.

[editovat] Příčina vysokého účinku bomby

Účinek 15 Mt TNT byl 3× větší, než bylo očekáváno. Příčinou vyššího účinku byla chyba, kterou udělali projektanti zařízení v laboratořích Los Alamos.

Předpokládalo se, že izotop lithia-6 bude absorbovat neutron štěpícího se plutónia, emitovat alfa částice a trícium, pričemž trícium se sloučí s deutériem (které bylo přítomné v LiD) a zvětší účinek podle předpokladu.

Jejich úvaha zapomínala na fakt, že když je izotop lithia-7 bombardovaný neutrony s vysokou energií, absorbuje neutron a potom se rozloží aby vytvořil alfa částice, další neutron a nukleon tritia. To znamená, že bylo vyprodukováno mnohem více tritia než bylo předpokládáno a dodatečné tritium ve fúzi s deuteriem (stejně jako dodatečný neutron z rozkladu lithia-7) vyprodukovalo mnohem víc neutronů než byl původní předpoklad a produkovalo víc štěpení uranového reflektoru, což značně zvýšilo celkový účinek.

Výsledné dodatečné palivo (lithia-6 a lithia-7) přispělo značně k štěpné reakci a produkci neutrónů, v důsledku čehož byl značně zvýšený účinek zařízení. Ironicky, zařízení používalo lithia s vysokým procentem lithia-7 jen protože lithium-6 bylo toho času těžko dostupné a drahé. Dřívější testy Castle Union užívali skoro čisté lithium-6. Kdyby bylo víc dostupné lithium-6, použitelnost běžného lithia-7 by možná nebyla objevená.

Z celkového účinku 15 Mt bylo 10 Mt z štěpné reakce uranového reflektoru. Proto přímý účinek z fúze (syntézy) byl v tomto případě menší než štěpný efekt z umožněné fúze.

[editovat] Neočekávané důsledky radioaktivního spadu

Oblak nebezpečného radioaktivního spadu Castle Brava se rozšířil na plochu více jak 150km včetně obydlených ostrovů.

Štěpná reakce uranového reflektoru způsobila značné zamoření, vytvoříc velké množství radioaktivního spadu - radioaktivního zamoření. V kombinaci s výrazně větším účinkem a silným větrem test způsobil množství závažných důsledků. Přestože řídící pracovníci testu věděli, že změna v počasí způsobí zasáhnutí oblastí, které nebyly vysídlené, rozhodli se pro uskutečnění testu.

Radioaktivní spad se rozšířil východně na obývané atoly Rongelap a Rongerik. Až tři dny po explozi americké námořnictvo evakuovaly 236 ostrovanů a 28 amerických vojáků na základnu na ostrově Kwajalein, u kterých se objevila nausea (nucení na zvracení), průjmy, popápeniny a depigmentace kůže, bolesti hlavy a očí, otupělost a celková vyčerpanost. Laboratorní testy prokázaly pokles počtu krevních buněk, především leokocytů T-lymfocytů, které základem obranyschopnosti lidského organismu. Později postiženým vypadaly nehty a vlasy. Přesná dávka, které byli ostrované vystaveni nebyla změřena. Odhady hovoří o hodnotách od 11 rem až do 190 rem na. Mnoho obyvatel Marshallových ostrovů od té doby trpí vrozenými vadami a obdrželi kompenzaci od vlády USA. Další informace viz Project 4.1 (en).

Do kontaktu s radioaktivním spadem také přišel japonský rybářský člun Lucky Dragon No. 5, což zapříčinilo onemocnění členů posádky a jedna osoba nakonec zemřela. To způsobilo silný mezinárodní odpor a znovu podnítilo obavy japonců týkající se radiace, obzvlášť s ohledem na možnou kontaminaci ryb. Bouřlivý protest v Japonsku dosáhnul takové úrovně, že diplomatické vztahy zůstaly velmi napjaté a incident byl mnohými označován jako „druhá Hirošima“. I přesto japonská a americká vláda rychle dosáhla politické dohody, která přinesla rybářům kompenzaci 2 milióny dolarů, a oběti obdrželi mezi 1,91 a 2,29 miliónů jenů pro každého. Zároveň bylo dohodnuté, že oběti nebudou mít status Hibakuša.

Neočekávaný radioaktivní spad a radiace zasáhla mnoho plavidel a osob začleněných do testu. Jeden vědec později prohlásil, že byl na lodi vzdálené asi 45 km a obdržel radiaci 10R. Šestnáct členů posádky letadla USS Bairoko utrpělo beta popáleniny a byl u nich zvýšený výskyt rakoviny. Radioaktivní kontaminace také zasáhla mnoho testovacích zařízení, které byli vybudované na atole Bikini.

Radioaktivní spad zasáhnul Austrálii, Indii, Japonsko a dokonce i USA a části Evropy. Přestože byl test organizovaný jako tajný, Castle Bravo se rychle stal mezinárodním incidentem a byly vyslovené výzvy na zákaz atmosférických testů termonukleárních zbraní. (DeGroot 2004, str. 196-198)

[editovat] Pozdější zařízení

Z konstrukčního řešení Shrimp se později vyvinula bomba Mk-21. Těch bylo vyrobeno 275 ks, vážících 6 800 kg, dlouhých 3,8 m o průměru 1,4 m. Tato 4-Megatunová bomba byla vyráběná do července 1956. V roce 1957 byla předělána na typ Mk-36 a výroba se znova spustila.

[editovat] Zdroje

• Gerard DeGroot, The Bomb: A Life (London: Jonathan Cape, 2004) ISBN 0-224-06262-8
• Chuck Hansen, U. S. Nuclear Weapons: The Secret History (Arlington: AeroFax, 1988)
• Richard Rhodes, Dark Sun: The Making of the Hydrogen Bomb (New York: Simon and Schuster, 1995)
• Holly M. Barker, Bravo for the Marshallese: Regaining control in a Post-Nuclear, Post Colonial World (Belmont, CA: Wadsworth, 2004)
• Republic of the Marshall Islands Embassy website

[editovat] Externí odkazy

• Operace Castle
• Testy vodíkové bomby na Bikini
• First-person article about conducting the test
• Videozáznam výbuchu - ASF soubor, 5MB, server Aldebaran