Broń jądrowa cz.4 - test RDS-37

RDS-37 (РДС-37 ) to pierwsza radziecka bomba termojądrowa. Przetestowano ją 22 listopada 1955 roku, na poligonie "Sempiałtyńsk" na ternie dzisiejszego Kazachstanu. RDS-37 dysponowała mocą 3 megaton, jednak na potrzeby testu zmniejszono jej moc do 1,6 megatony.

Bomba RDS-37 była istotną częścią atomowego wyścigu zbrojeń pomiędzy USA a ZSRR. 1 marca 1954 roku Stany Zjednoczone przeprowadziły próbę "Castle Bravo", podczas której na atolu Bikini zdetonowano pierwszą bombę termojądrową. Związek Radziecki musiał przygotować odpowiedź na amerykański testy i udowodnić, że ZSRR także jest w posiadaniu ładunków nuklearnych nowego typu.

Test bomby RDS-37 został bardzo dobrze udokumentowany. Na unikalnych, kolorowych nagraniach, możemy dokładnie zobaczyć jak wyglądała próba atomowa.

Na pierwszym filmie widać załadunek bomby do samolotu Tu-16. Pokazano także budynki i różnego rodzaju sprzęt wojskowy, który wystawiono na działanie ładunku termojądrowego w ramach testu. Dobrze widoczny jest sam moment zrzucenia bomby z samolotu, widać jak otwiera się spadochron. Na koniec prezentowane są skutki wybuchu bomby.

Drugi film niestety nie jest tak wyraźny, jest za to znacznie dłuższy. W tym filmie w sposób znaczniej bardziej szczegółowy ukazano przygotowania do testu. Widać tu jak dużą gamę sprzętu wojskowego postanowiono sprawdzić podczas testu. Pokazano także urządzenia pomiarowe, które pozwoliły zebrać dane dotyczące wybuchu. Widać też, że podczas testu na działanie bomby atomowej wystawiono organizmy żywe: owce. W tym filmie najlepiej widać jak dużym przedsięwzięciem był test atomowy.

Trudno powiedzieć, czy filmy te były prezentowane szerszej publiczności w ramach jakiejś kroniki filmowej, czy służyły jedynie celom szkoleniowym w siłach zbrojnych ZSRR. W obu filmach uderza jednak, jak bardzo na działanie bomby wystawiono ludność. W pierwszym filmie, pod koniec, widać miasto Kurczatow (Курчатов), w którym fala uderzeniowa po eksplozji wytłukła wszystkie szyby. Problem ekspozycji ludności cywilnej na testy jądrowe w czasach zimnej wojny dotyczył jednak nie tylko ZSRR, ale także innych krajów, przede wszystkim USA.

Broń jądrowa cz.3 - rodzaje wybuchów jądrowych

Istnieje pięć rodzajów wybuchów jądrowych: ponad atmosferyczne, powietrzne (atmosferyczne), powierzchniowe, podwodne i podziemne.

(Rodzaje eksplozji jądrowych: 1 - atmosferyczny, 2-podziemny, 3-ponad atmosferyczny, 4-podwodny)

Wybuchy ponad atmosferyczne

W tym przypadku eksplozja ładunku jądrowego ma miejsce na bardzo dużej wysokości. Tego typu wybuchy mają na celu wpłynięcie na jonosferę oraz magnetosferę, zakłócając w ten sposób komunikacje radiową. Ponadto powstały impuls elektromagnetyczny zakłóca pracę urządzeń elektronicznych, a czasem nawet je niszczy. Ponieważ wybuch ma miejsce na bardzo dużej wysokości, detonowany ładunek jądrowy dostarczany jest na miejsce eksplozji przy pomocy rakiety. Po takim wybuchu z ziemi obserwowana może być zorza.

(Zdjęcie zorzy powstałej po amerykańskim teście "Hardtack-Teak", czyli próbnej eksplozji jądrowej przeprowadzonej na dużej wysokości. Detonacji dokonano w roku 1958, na wysokości 76km. Zastosowano ładunek jądrowy o mocy 3,8Mt)

Wybuchy powietrzne

W tym przypadku eksplozja ma miejsce od kilkudziesięciu do kilkuset metrów nad ziemią. Wybuchy takie niosą ze sobą najwięcej szkód i zniszczeń na powierzchni. Stąd właśnie wybuchy powietrzne są domyślnym sposobem rażenia przeciwnika bronią jądrową. Kiedy eksplozja ma miejsce nad ziemią, pomiędzy epicentrum wybuchu a strukturami które mają zostać porażone nie ma niczego, co mogłoby zatrzymać lub osłabić falę uderzeniową. Tak więc podczas wybuchu atmosferycznego zniszczenia na powierzchni są maksymalne, ponadto poderwana zostaje chmura pyłu, która swobodnie przemieszcza się w atmosferze i powoduje jeszcze większe skażenie terenu.

(Grzyb atomowy, powstały podczas amerykańskiego testu "Castle Romeo", przeprowadzonego w roku 1954 na atolu Bikini. Użyta w teście bomba termojądrowa miała moc 11Mt)

Ładunki jądrowe detonowane w powietrzu są albo przenoszone przez rakiety, albo zrzucane z samolotów. W tym drugim przypadku bomba musi opadać na spadochronie, aby dać czas załodze samolotu na bezpieczne oddalenie się.

Wybuchy powierzchniowe

Wybuchy powierzchniowe generalnie są bardzo podobne do atmosferycznych. W tym przypadku ładunek jądrowy nie jest detonowany nad ziemią, ale na jej powierzchni. Sprawia to, że fala uderzeniowa może zostać szybciej stłumiona, np. przez budynki czy rzeźbę terenu. Tak więc ten rodzaj wybuchów jądrowych przewidziany jest głównie dla taktycznych ładunków jądrowych małej mocy, wystrzeliwanych przy pomocy artylerii.

(Test "Grable" przeprowadzony przez amerykanów w roku 1953. Widać eksplozję atomowego pocisku artyleryjskiego o mocy 15kt, wystrzelonego z działa M65)

Wybuchy podwodne

Co ciekawe podczas podwodnych eksplozji jądrowych także tworzy się ognista kula. Woda ma znacznie większą gęstość niż powietrze, dlatego fala uderzeniowa w tym przypadku jest nieco inna od tej, powstałej podczas wybuchach powietrznych czy powierzchniowych. Ponadto po eksplozji tworzy się charakterystyczna chmura w kształcie kopuły. Eksplozje podwodne nie powodują wyrzucenia do atmosfery cząsteczek radioaktywnych, tak więc skażenie po takim wybuchu ma charakter lokalny. Należy jednak pamiętać, że skażona zostaje woda w której miał miejsce wybuch i skażenie może rozprzestrzeniać się tą drogą.

Wybuchy podwodne przeprowadzano raczej w ramach testów. Sprawdzano możliwość niszczenia statków przy pomocy broni atomowej. Nigdy nie był to jednak zbyt powszechny sposób przeprowadzania eksplozji jądrowych.

(Charakterystyczna chmura w kształcie kopuły powstała po podwodnej eksplozji podczas amerykańskiego testu "Baker" w roku 1946. Zastosowana bomba miała moc 23kt)

Wybuchy podziemne

Podczas wybuchu podziemnego cała energia wybuchu zostaje pochłonięta przez glebę. Sprawia to, że ziemia znajdująca się ponad bombą zostaje lekko uniesiona, po czym zapada się, tworząc ogromny krater. Poza tym, energia wybuchu przekazana glebie powoduje coś w rodzaju niewielkiego trzęsienia ziemi.

(Kratery będące pozostałością po podziemnych testach nuklearnych na terenie "Nevada Test Site" w USA)

Eksplozje podziemne są wykonywane głównie w celach testowych. Od roku 1963, kiedy podpisano "Układ Moskiewski" USA oraz ZSRR zobowiązały się do nieprzeprowadzania testów atmosferycznych. Wobec tego większość prób jądrowych po roku 1963 miało charakter właśnie wybuchów podziemnych.

Inne moje wpisy o broni jądrowej można przeczytać tutaj: [link]

Broń jądrowa cz.2 - czynniki rażące broni jądrowej

Siła broń jądrowa, w przeciwieństwie do konwencjonalnej, polega nie tylko na mocy samego wybuchu, ale także na innych czynnikach rażących. Energię danego ładunku nuklearnego podaje się w kilotonach lub megatonach, o czym pisałem w poprzednim wpisie. Oto jak w przybliżeniu ta energia przekłada się na poszczególne czynniki rażące:

fala uderzeniowa - 50% energii

promieniowanie cieplne (świetlne) -  35% energii

skażenie promieniotwórcze - 10% energii

promieniowanie przenikliwe - 5% energii

ponadto występuje jeszcze zjawisko impulsu elektromagnetycznego (tzw. EMP) 

Fala uderzeniowa - główny czynnik rażący bomb atomowych i termojądrowych, pochłania aż połowę energii wybuchu. Fala uderzeniowa to poruszająca się z prędkością dźwięku fala wysokiego ciśnienia. Czasem podczas wybuchu jądrowego powstaje nie jedna, lecz cała seria fal uderzeniowych, rozchodzących się kolejno, jako fale wysokiego i niskiego ciśnienia. Gwałtownie przemieszczająca się fala ciśnienia tworzy dodatkowo zjawiska wtórne, takie jak grzmot czy podmuch. To fala uderzeniowa, oraz jej zjawiska wtórne odpowiadają za większość zniszczenia podczas wybuchu jądrowego - powstanie krateru w miejscu eksplozji oraz zniszczenie budników i struktur w polu rażenia. 

(fala uderzeniowa uchwycona na zdjęciu wybuchu konwencjonalnego ładunku wybuchowego dużej mocy)

Promieniowanie cieplne i świetlne - podczas wybuchy jądrowego spora część energii odpowiada za powstanie silnego impulsu promieniowania widzialnego (świetlnego) i podczerwonego (termicznego). W samym epicentrum wybuchu powstaje kula ognia. Jej wielkość zależy od mocy detonowanego ładunku jądrowego, jednak sama kula osiąga temperaturę rzędu milionów stopni Celsjusza. Bardzo jasny błysk powstający w momencie wybuchu może powodować oślepienie u osób patrzących w stronę eksplozji, nawet w dużej odległości od samego epicentrum. Natomiast ogromna ilość ciepła powoduje pożary w strefie zniszczonej także  przez falę uderzeniową, co dodatkowo wyniszcza obszar dotknięty eksplozją. Promieniowanie cieplne i świetlne jest główną przyczyną obrażeń u organizmów żywych w większych odległościach od miejsca wybuchu.

Skażenie promieniotwórcze - radioaktywne materiały użyte do produkcji bomb jądrowych nie ulegają całkowitemu rozpadowi podczas reakcji łańcuchowej. Część z nich zostaje w momencie eksplozji rozrzucona na ogromnym obszarze. Fale uderzeniowe oraz pożary po wybuchu jądrowym, powodują dodatkowo unoszenie się skażonych cząsteczek do atmosfery. Niesione wiatrem, opadają one potem wraz z deszczem nawet w miejscach bardzo odległych od epicentrum eksplozji. Skażenie promieniotwórcze sprawia, że miejsca dotknięte przez wybuch jądrowy nie są bezpieczne jeszcze bardzo długo po samej eksplozji. Tak więc, skażenie promieniotwórcze jest głównym czynnikiem rażącym organizmy żywe, jednak nie w samym momencie wybuchu, ale w dalszej perspektywie.

Promieniowanie przenikliwe (jonizujące) - bardzo mocno kojarzy się z bronią jądrową, jednak jego emisja pochłania jedynie 5% energii wybuchu. Emisja promieniowania trwa kilkanaście sekund po wybuchu. W zależności od pochłoniętej dawki, skutki mogą być natychmiastowe - choroba popromienna, lub ujawnić się dopiero po latach w postaci nowotworów oraz mutacji genów.

Impuls elektromagnetyczny (EMP) - promieniowanie elektromagnetyczne o niskiej częstotliwości i bardzo dużym natężeniu. Trwa ułamek sekundy po eksplozji i porusza się z prędkością światła. Impuls elektromagnetyczny, ze wszystkich czynników rażących wybuchu jądrowego jest najmniej groźny dla organizmów żywych. W porównaniu do skutków fali uderzeniowej, temperatury czy promieniowania, jego wpływ jest wręcz pomijalnie mały. Impuls elektromagnetyczny ma jednak bardzo duży wpływ na urządzenia elektryczne i elektroniczne. EMP jest w stanie zakłócić ich pracę, lub nawet całkowicie je zniszczyć. Ponadto impuls elektromagnetyczny zakłóca łączność radiową.

Pozostałe wpisy o broni jądrowej można przeczytać tutaj: [link]