Атом ба цөмийн бөмбөг: Ямар ялгаатай байдаг вэ?

Шагналт “Oppenheimer” киноны онцлох нэгэн хэсэгт Америкийн тэргүүлэх эрдэмтэд Зөвлөлт Холбоот Улс анхны цөмийн туршилтаа хийсний дараа түүнээс ч илүү хүчтэй устөрөгчийн бөмбөг бүтээх эсэх талаар хэлэлцдэг. Энэхүү шинэ термоядрын зэвсгийг (H-бөмбөг) эрдэмтэн Эдвард Теллерийн санаачлан бүтээсэн бөгөөд АНУ дахин хүйтэн дайны эхэн үед давуу байр суурьтай болох зорилготой байв. Учир нь H-бөмбөг нь Америк болон Зөвлөлтийн хэрэглэж байсан A-бөмбөгнөөс (атомын бөмбөг) хамаагүй хүчтэй дэлбэрэх чадвартай байжээ. A гэдэг нь “атом” гэсэн үгийн товчлол бөгөөд анхны цөмийн зэвсгүүдийг нэрлэхэд түргэн ашиглагдсан юм.

Атомын бөмбөгийг АНУ зөвхөн туршаад зогсоогүй, 1945 онд Дэлхийн II дайныг дуусгах зорилгоор Японы Хирошима, Нагасаки хотууд дээр хаясан нь дайны нөхцөлд цөмийн зэвсэг хэрэглэсэн цорын ганц тохиолдол болж үлдсэн. Эцэст нь, Теллерийн H-бөмбөгийг аль аль тал хөгжүүлж, улмаар 1980-аад оны сүүл гэхэд дэлхий дахинд 40,000 гаруй термоядрын зэвсэг бүтээгдсэн байв. Гэхдээ A-бөмбөг нь хүч багатай гэдгээс гадна H-бөмбөгөөс өөр юугаараа ялгаатай вэ? Атомын бөмбөг ба цөмийн бөмбөг хоёрын хооронд үнэхээр ялгаа байдаг уу?

Үнэндээ бүх атомын бөмбөгийг цөмийн бөмбөг гэж үзэж болно. Учир нь тэдгээр нь уламжлалт тэсрэх бодис (жишээ нь, TNT, динамит)-ын оронд цөмийн хуваагдал буюу фиссионоор эрчим хүчээ авдаг. Харин H-бөмбөг зэрэг термоядрын зэвсгүүд нь цөмийн нийлэгжилт буюу нэгдлийн (фьюжн) урвалыг хуваагдлын урвалтай хослуулан ашигладаг гэдгээрээ атомын зэвсгээс ялгардаг. Энэ нь тэднийг хамаагүй хүчтэй, аюултай болгодог юм.

Бүх атомын бөмбөгийг цөмийн зэвсэг гэж ангилдаг ч бүх цөмийн зэвсгийг атомын бөмбөг гэж нэрлэхгүй. Ямар ч цөмийн зэвсэг атомын урвалд тулгуурладаг ч “атомын” гэдэг нэр томьёо нь голчлон цөмийн хуваагдалд (fission) суурилсан зэвсгүүдийг заахад хэрэглэгдэх болсон. Хуваагдал гэдэг нь атомын цөмийг ихэвчлэн нейтроны мөргөлдөхөөр хоёр хэсэгт хуваах явц бөгөөд энэ үед их хэмжээний энерги ялгардаг. Хэрэв баяжуулсан уран эсвэл плутони гэх мэт тохирох материалыг зохих хэмжээнд бөөгнүүлбэл, өмнөх хуваагдлаас гарсан нейтронууд дараагийн атомыг хуваасаар гинжин урвал эхэлж, маш хүчтэй дэлбэрэлт үүсдэг.

Атомын бөмбөгтэй адилаар термоядрын бөмбөг ч цөмийн зэвсгийн ангилалд орно. Гэхдээ энэ нь хуваагдал биш, харин цөмийн нийлэгжилт (fusion)-д тулгуурладаг. Хоёр атомыг нийлүүлэхэд, шинээр үүссэн нэг атом өмнөх хоёроосоо ялимгүй бага масстай байдаг. Энштейний алдарт томьёо E=MC²-ийн дагуу тэр үлдэгдэл массын хэмжээ энерги болон хувирч, цөмийн дэлбэрэлтийн эх үүсвэр болдог. Хамгийн энгийн бүтэцтэй устөрөгчийн атомыг ийм нийлэгжилтийн урвалд ашигладаг тул энэ төрлийн бөмбөгийг “H-бөмбөг” гэж нэрлэдэг. Энэхүү нийлэгжилт нь нарны цөмд явагддаг процесс бөгөөд нарын энерги нь хоёр устөрөгчийн атомууд нэг гели атом болон нэгдэх урвалаас үүдэлтэй.

Атомуудыг нэгдүүлэхэд их хэмжээний энерги шаардлагатай тул термоядрын зэвсгүүд дотроо жижиг хэмжээний атомын бөмбөг агуулдаг. Өөрөөр хэлбэл, термоядрын бөмбөгийн анхны шат нь уламжлалт тэсрэх бодисоор ураны атомыг хувааж фиссионы урвал үүсгэхэд чиглэдэг бөгөөд ингэснээр устөрөгчийн изотопуудыг нийлэгжүүлж, термоядрын дэлбэрэлтийг үүсгэх хангалттай энерги гардаг. Энэ бүх процесс секундийн нэг хэсэг хугацаанд л явагддаг.

Хэдийгээр устөрөгчийн нийлэгжилт нь хүн төрөлхтний бүтээсэн хамгийн үхлийн зэвсгүүдийг бий болгосон ч цэргийн стратегичид энэхүү технологийг дайралт, хамгаалалтын бусад хэлбэрт, тухайлбал агаарын ноёрхлыг хангахад ашиглах боломжтой гэж үздэг. Хэрэв хүн төрөлхтөн нэгэнт цөмийн нийлэгжилтийг ашиглан их хэмжээний, хямд эрчим хүч гаргаж авах аргыг нээж чадвал энэ нь түлшний эрэлт, нар, салхины эрчим хүчийг орлоход ч ашиглагдаж мэднэ. Энэ нь бид цөмийн физикийн хүчийг зөвхөн бөмбөг бус, илүү нарийн, магадгүй бүр аюултай хэлбэрээр ч ашиглаж чадахыг харуулж байгаа хэрэг юм.

Гэвч бүх радио идэвхт зэвсгүүд заавал хуваагдал (фиссион) эсвэл нийлэгжилт (фьюжн)-ийг ашиглах шаардлагагүй. Жишээлбэл, “dirty bomb” буюу “бохир бөмбөг” нь террорист бүлэглэл эсвэл жижиг улсууд ашиглаж болзошгүй зэвсгийн нэг хэлбэр хэмээн олон нийтийн анхаарлыг татдаг. Учир нь энэ төрлийн бөмбөгийг атомын эсвэл термоядрын бөмбөг шиг нарийн технологи, баяжуулсан уран гэх мэт хүнд хэцүү түлш шаардахгүйгээр хамаагүй хялбархан бүтээж болдог.

Dirty bomb буюу радиологийн тархалтын төхөөрөмж (RDD) нь үнэндээ жирийн тэсрэх бөмбөг бөгөөд түүний гадуур радио идэвхт материал (жишээлбэл, эмнэлгийн төхөөрөмж эсвэл АЦС-ын хаягдал) боосон байдаг. Бөмбөг дэлбэрэхэд энэ материал агаарт цацагдаж, орон нутгийн бүс нутгийг болон тэнд буй хүмүүсийг цацрагаар бохирдуулдаг.

Энэ төрлийн бөмбөг нь дэлбэрэлтдээ нийлэгжилт эсвэл хуваагдлын урвал ашигладаггүй бөгөөд энерги нь жирийн тэсрэх бодисоос гардаг. Цацраг идэвхт “бохирдол” нь аль хэдийн материал дотор байж байдаг тул, dirty bomb нь радио идэвхтэй, аюултай ч атомын ч биш, цөмийн ч биш зэвсэг юм. Түүнчлэн устөрөгчийн бөмбөгтэй харьцуулахад хохирлын цар хүрээ нь хамаагүй бага—харин хэдхэн гудамж, эсвэл хотын хэсэгт л ноцтой хор уршиг үзүүлнэ. Харин термоядрын бөмбөг нь үүнээс хэдэн зуу дахин илүү хор хөнөөлтэй байдаг.