Öt világháborúnyi energia robbant

A második világháború végén Japánra ledobott két atombomba megmutatta, mire képesek a fissziós, azaz az atommagok széthasításának energiáját felhasználó fegyverek. Azonban a fizikusoknak volt még a tarsolyukban egy még nagyobb energiafelszabadulással járó jelenség, a magfúzió. A két, látszólag ellentétes folyamat felismerését, illetve katonai vagy polgári felhasználásának gondolatát a 20. század első felének atomfizikai kutatásainak eredményei alapozták meg, így az atombomba és a hidrogénbomba elméleti lehetősége is nagyjából egy időben merült fel. Azonban amikor a háború alatt a tényleges tervezés megkezdődött, hamar kiderült, hogy a maghasadásra épülő bomba sokkal egyszerűbben megépíthető – erre a legnyilvánvalóbb bizonyíték, hogy a végül elkészült hidrogénbombákban egy fissziós bomba segítségével állították elő a magfúzió beindításához szükséges óriási nyomást és hőmérsékletet.

Ezt a gondolatot az olasz Enrico Fermi ültette el a széles körben a „hidrogénbomba atyjaként” emlegetett Teller Ede fejében 1941-ben. Mindkét tudóst meghívták, hogy dolgozzanak a Manhattan-terv keretében, azonban a hírhedten nehéz természetű magyar fizikus az atombomba megépítését egyszerű mérnöki feladatnak tekintette, és helyette inkább a fúziós „Szuperbomba” elméleti kihívásokat is jelentő problémájával foglalkozott. Teller olyannyira elhanyagolta a Los Alamosban rá kiosztott feladatokat, hogy ezeket másoknak, például a szovjet hírszerzésnek dolgozó Klaus Fuchsnak osztották ki.

A háború végén aztán az amerikai kormány az elért eredményekkel elégedetten leállította a Manhattan-tervet, és a Szuperbomba ötlete is a fiókba került egy időre. Azonban a hidegháború kezdete, és az, hogy a szovjetek – minden bizonnyal kémeik információi alapján is – már 1949-ben felrobbantották első saját atombombájukat, arra késztette Truman elnököt, hogy 1950-ben elrendelje a fúziós bomba kifejlesztését célzó program beindítását.

Lengyel segítséggel

Sok, a korábbi munkában részt vállaló tudós lehetetlennek, morálisan vállalhatatlannak vagy mindkettőnek tartotta a hidrogénbomba létrehozását, de Teller boldogan tért vissza Los Alamosba. Azonban egy ideig úgy tűnt, valóban leküzdhetetlen akadályba ütközik a munka – később sokan azt a véleményt fogalmazták meg, hogy a fúziós fegyver megépítése a meglévő alapokról ugyanakkora tudományos és mérnöki áttörést kívánt, mint az atombomba létrehozása a semmiből.

Néhány hónap után bebizonyosodott, hogy az eredeti elképzelés, miszerint a felrobbanó atombomba hője elegendő lesz ahhoz, hogy a fúziós anyagban a magegyesülés elinduljon, hibás. A megoldást az úgynevezett Teller-Ulam elrendezés jelentette. Az ötlet lényege nagyjából az, hogy a fissziós robbanás sugárzását, a felszabaduló neutronokat és a lökéshullámot egy speciális, tojás alakú felület a fúziós anyagra koncentrálja, amelyben így beindul a magfúzió, mielőtt az egész szerkezet megsemmisülhetne.

Pontosan nem tudjuk, hogyan született meg 1951-ben az áttörést jelentő gondolat, Teller nem meglepő módon úgy emlékezett vissza: ő már munkatársa, a lengyel Stanislaw Ulam előtt foglalkozott az ötlettel. („Én hozzájárultam, Ulam pedig nem. Sajnálom, hogy ilyen egyszerűen kell válaszolnom” – mondta 1999-ben egy interjúban.) Mások szerint pedig a magyar tudós csak tökéletesítette Ulam elképzelését. Mindenesetre az, ami szinte lehetetlennek látszott, ezután már megvalósíthatónak tűnt, és egy évvel később már minden készen állt az elképzelés kísérleti teszteléséhez.

Öt kilométeres tűzgolyó

Az Ivy Mike kódnevű hadművelet helyszínéül a csendes-óceáni Enewetak-atollt jelölték ki. Mike, azaz maga a bomba nem fegyverre, inkább egy gyárépületre emlékeztetett. Az összesen közel 74 tonnás szerkezetben a fúziós anyag szerepét a hidrogén radioaktív, hűtéssel cseppfolyósított izotópja, a kriogenikus deutérium töltötte be, ezért ez a kísérlet valóban csak az elképzelés kipróbálását szolgálta, hiszen ilyen formában lehetetlen lett volna harctéren bevethető fegyvert készíteni.

Mindenesetre a teszt sikeres volt, a Nap belsejében zajló termonukleáris reakció után Naprendszerünk másodszor láthatott fúziós robbanást. A helyi idő szerint 1952. november 1-jén reggel negyed nyolckor végrehajtott robbantás nagyjából 10-12 megatonna erejű volt (ez körülbelül a második világháborúban felhasznált hagyományos robbanószerkezetek összenergiájának az ötszöröse), noha ennek nagyobb része még mindig az uránköpeny hasadásából, nem pedig a deutérium fúziójából származott.

Hatalmas, körülbelül öt kilométer átmérőjű tűzgömb keletkezett, a kialakuló, 160 kilométer átmérőjű gombafelhő pedig végül 37 kilométer magasba emelkedett. A kísérletre kiválasztott szigetecske helyén egy ötven méter mély kráter keletkezett, de az atoll többi részén is elpusztult minden élet, sőt még az ötven kilométeres távolságban tartózkodó hajókra is jócskán jutott a radioaktív koralltörmelékből.

A legpusztítóbb fegyver

Érdekes módon az amerikaiak nem kürtölték világgá, hogy mit sikerült létrehozniuk, a robbantás után kiadott közlemény csak annyit árult el, hogy a kísérlet része volt a termonukleáris fegyverekre irányuló kutatási programnak, és a „részt vevő tudományos személyzet elégedett volt az eredménnyel”. Hivatalosan ezt a magyarázatot később sem bővítették ki, azonban a közlemény hivatkozott Truman egy 1950-es bejelentésére, amelyben az elnök „az úgynevezett hidrogén- vagy szuperbomba” kifejlesztésének céljáról beszélt. Ez, illetve a szállingózó egyéb hírek alapján lett világos néhány héttel az esemény után, hogy az Egyesült Államok a világtörténelem eddigi legpusztítóbb fegyverének birtokosa lett.

Ez annak ellenére igaz, hogy a szovjet tudósok később a Mike hatalmas méreteire és szállíthatatlanságára utalva „termonukleáris szerkezet” néven emlegették a bombát, igyekezvén az 1953-as saját kísérletüket az első valódi hidrogénbomba-robbantásnak beállítani. Mindenesetre az amerikaiak 1954-ben, a Castle Bravo kódnevű hadműveletben már kezelhető méretű, szállítható száraz üzemanyaggal, azaz lítium-deuteriddel működő szerkezettel is sikeres, 15 megatonna erejű robbantást hajtottak végre, és ezzel minden kétséget kizáróan beköszöntött a harctéren is bevethető hidrogénbombák korszaka. Miután mindkét oldal egész arzenált épített fel e fegyverekből az ötvenes évek végére, már biztossá vált, hogy egy esetleges harmadik világháború akár az egész emberi civilizáció pusztulását okozhatja.