Moodne surmatants: ülevaade tuumakatsetuste ajaloost

 (43)
Moodne surmatants: ülevaade tuumakatsetuste ajaloost
AP/Scanpix

Külma sõjaga kaasnenud relvastuse võidujooksu üheks olulisemaks ilminguks olid tuumarelvakatsetused: USA sooritas neid 1059 ja Nõukogude Liit 715.

Tänavu möödub nende riikide tuumakatsetuste lõpetamisest kakskümmend aastat, kuid kõiki teeb murelikuks võimalus, et tuumakatsetusi võivad sooritada sellised ebademokraatlikud ja vastutustundetud riigid nagu Põhja-Korea ja Iraan.

ÜRO peaassambleel 1996. a vastuvõetud üldine tuumakatsetuste keeld ei ole kahjuks siiani jõustunud, sest seda ei ole ratifitseerinud kõik tuumareaktoreid omavad riigid.

Kahekümnendat sajandit võib täie õigusega nimetada ka aatomi- ehk tuumasajandiks. Selle esimene kolmandik viis inimese teadmised mateeriast uuele tasemele – sündis aatomi(tuuma)füüsika.

Jõuti arusaamisele, et aatomituumas peituvad tohutud energiavarud, ning 1939. a avastati esimene võimalus selle kasutamiseks uraan-235 lõhustumise ahelreaktsiooni käigus tekkiva peaaegu taltsutamatu plahvatuse näol.

Sõjaväelased nägid selles muidugi võimalust enneolematu purustusjõuga relvade loomiseks. Nii õnnestuski kõrge teaduslik-tehnilise potentsiaaliga USAl Teise maailmasõja ajal suurte pingutuste ning kulutuste hinnaga salajase programmi "Manhattan project" raames 1945. a valmistada kolm nn töökindlat tuumapommi.

Neist esimene plutooniumipomm Gadget tuli ära "raisata" katsetuseks 15. juulil 1945 (see oligi maailma esimene tuumakatsetus) ja Jaapani põlvili surumiseks jäi vaid kaks. Neist uraanipomm Little Boy pühkis 6. augustil maa pealt Hiroshima ja plutooniumipomm Fat Man pidi 9. augustil hävitama Kokura, kuid kuna linn osutus hetkel olevat ulatuslike pilvede varjus, siis heideti pomm tagasiteel Nagasakile.

Need pommid ja kuus miljonit lendlehte, mis ähvardasid Jaapanit täieliku hävitamisega, sundisidki Jaapani alistuma ning vastav leping kirjutati alla 2. septembril laeva Missouri pardal, mida jaapanlased olid julgenud rünnata Pearl Harboris sõja alguses 1941. a. Koletu maailmasõda oli läbi ja lõpuks rahu majas. Kuid kas ikka oli?

Algas külm sõda ja tuumavõidujooks

USAd haaras ulatuslik võidujoovastus ja uhkus- ning üleolekutunne oma uue vägeva sõjanuia üle. Tuumapommi loonud teadlased siiski enamasti mõistsid asja sügavamalt ning said aru, et nad on avanud inimkonnale põrguväravad.

Näiteks Leo Szilard kirjutas petitsiooni presidendile, milles rõhutas tuumariigi moraalset vastutust inimkonna ees – mitte valla päästa tuumavõidujooksu üha võimsamate tuumapommide loomiseks. Analoogse kirja tuumapommide arendamise ohtlikkusest saatis Washingtoni ka tuumapommi peakonstruktor R. Oppenheimer, kuid need jäid hüüdjaks hääleks kõrbes.

Erinevalt teadlastest arvasid sõjaväelased ja poliitikud, et neil tuleb jätkata pommide tootmist ja edasiarendamist – peamiselt endise liitlase N.Liidu taltsana hoidmiseks.

Kuid vene karu (loe: Stalin) ei taltunud ega tõmmanud saba jalgade vahele, vaid asus maksimaalse pingutusega looma oma aatompommi RDS-1 (tegelikult ameeriklaste Fat Mani koopiat) ja selle katsetus toimus juba 1949. a augustis. Ameeriklased andsid sellele nime Joe 1, mõeldes Jossifit.

See oli muidugi suur šokk Ameerikale ja president Truman andis käsu kiirendada töid pommi Super kallal. Selle all mõeldi termotuumapommi, mille lõhkevõime võiks põhimõtteliselt olla sadu või isegi tuhandeid kordi suurem plutooniumipommi omast.

Paralleelselt jätkati muidugi ka plutooniumipommide tootmise laiendamist ning nende lõhkevõime suurendamist. Handfordis ehitati plutooniumi tootmiseks üheksa rektorit ning viis tehast selle eraldamiseks.

Miks on vaja katsetusi?

Iga uue tehnilise seadme väljatöötamine on paratamatult seotud nende variantide katsetamistega, kuid eriti vajalik on see tuumapommide puhul, sest nende väljatöötamine käib suures osas katse ja eksituse meetodil.

Tuumaplahvatuse korral toimub suur hulk erinevate tõenäosustega diskreetseid sündmusi, mis sõlmuvad lühiajalistes kaootilistes voogudes. Nende kirjeldamine rahuldava täpsusega vajab keerulisi matemaatilisi mudeleid ja võimsaid ning kiireid arvuteid, mida 1950ndatel veel ei olnud.

Tuumapommi plahvatuses toimuvat on raske mõista, samuti ka seda, miks mõni variant ei tööta. Katsete käigus püütakse koguda võimalikult palju mõõtmisandmeid seni, kuni mõõtmisseadmed plahvatuse käigus pole veel hävinenud.

Lisaks nendele vahetult pommis toimuvate protsesside uurimisega selgitatakse testide abil välja plahvatuse toime ümbritsevatele objektidele – struktuuridele, seadmetele, organismidele ja keskkonnale. See on vajalik tuumarelva kasutamise taktika väljatöötamiseks sõjalistes operatsioonides.

Üsna oluline on katsete abil kindlaks määrata vajalikud ohutusmeetmed tuumapommidega ümberkäimiseks. Nendes katsetes simuleeritakse mitmesuguseid võimalikke ohtlikke situatsioone ning õnnetusi.

Peale nende on tuumakatsed vajalikud ka nende tuvastamisvõimaluste väljatöötamiseks. Peamisteks võimalusteks on seismilised, akustilised, termilised ja kiirguslikud meetodid, sõltuvalt muidugi keskkonnast, kus plahvatus toimub.

Peale militaarsete on hiljem läbi viidud katseid ka tuumapommide kasutamiseks suuremahulistes mullatöödes nagu kanalite ja sadamate rajamine, kuid need ei osutunud perspektiivikateks, eeskätt keskkonna kahjustuste tõttu.

Tuumakatsetusi liigitatakse ka selle järgi, millises keskkonnas neid läbi viiakse. Esimestel aastatel domineerisid katsetused maa peal atmosfääris, vähemal määral vees ja kosmoses. Kuna need olid kõige keskkonnaohtlikumad ning kutsusid esile elanike laiaulatuslikke proteste, siis need keelustati 1963. a ning edaspidised katsed toimusid maa all.

Tuumakatsetused algavad

1946. aastaks oli USAl valminud juba kümmekond plutooniumpommi ning kasvanud kange tahtmine proovida nende võimeid laevastiku vastu.

Hiroshima ja Nagasaki olid küll näidanud nende jõudu linnade aurustamisel ning tsiviilelanike hävitamisel, kuid sõjalisest aspektist oli ameeriklastele oluline teada just nende mõju laevastikule kui USA peamisele sõjalise vägevuse kandjale, sest jala- ja lennuvägi oli nende jaoks vaid laevadel paikneva sõjalise jõu osa.

Esimeses rahuaegses tuumakatsetuste seerias Crossroads otsustati lõhata kolm pommi. Tuli vaid välja valida sobiv koht merel. Selleks sai Vaikse ookeani keskosas jaapanlastelt ära võetud Marshalli saarestikus paiknev Bikini atoll.

Vahemärkusena on huvitav märkida, et Bikini avastas Tallinnast pärit maadeavastaja Otto von Kotzebue oma ümbermaailmareisil 1823. aastal ja nimetas selle laeval viibinud Tartu ülikooli loodusteadlase ja laevaarsti nime järgi Eschscholtziks.

Kohalike elanike keeles tähendab Bikini aga hoopis kohta, kus kasvavad kookospähklid.

Paradiis muudetakse põrguks

Bikini on tõeliselt paradiislik koht. Sinise puhta korallide- ja kalarohke veega ümbritsetud liivarandade ja palmidega saarekestel on aastaringselt rannailm. Inimesed elasid seal enne tuumakatsetusi rahulikult ja õnnelikult. Nüüd aga sunniti 167 elanikku oma kodukohast lahkuma ja ümber asuma 205 km ida pool asuvale Rongeriki atollile.

Elanikke saadeti agiteerima Marshalli saarestiku militaarkuberner B. H. Wyatt, kes võrdles neid piiblist tuntud legendiga Iisraeli lastest, keda Jumal päästis ja juhatas tõotatud maale.

Kohalike elanike pealik kuningas Juda vastas, et nad on uhked võimaluse üle osaleda ameeriklaste suurepärases ettevõtmises. Tuumakatsetused muutsid saare radioaktiivse saastumise tulemusena aastakümneteks elamiskõlbmatuks. Alles möödunud aastal lubati sinna taas alaliselt elama asuda.

Atollile paigaldati 95 erinevat liiki sihtmärk-laeva kogumaksumusega 450 miljonit dollarit (enamasti jaapanlastelt ja sakslastelt sõjasaagiks langenud või enda mahakandmist ootavad laevad) eriti suure tihedusega, eesmärgiga mõõta täpselt plahvatuse mõju suurust laevadele, sõltuvalt nende kaugusest plahvatuse epitsentrist.

Selleks, et selgitada tuumapommide mõju elusorganismidele, paigaldati laevadele näiteks 200 siga, 204 kitse, 60 merisiga, 5000 rotti ja 200 hiirt, aga ka putukaid ja teri geneetilise toime uurimiseks. Katsetustega seotud personali üldarv ulatus 42 000 meheni.

Plahvatuste ajaks paigutati personal tugilaevadele 20 km kaugusel. Plahvatuste käiku filmiti kaamerate abil, mis olid paigutatud kaheksale raadio teel juhitavale pommitajale B-17. Kaamerad võimaldasid teha kuni 1000 kaadrit sekundis ja tootsid ligi pool tuhat kilomeetrit filmilinti. Samuti olid lennukitel ja ka laevadel erinevad kiirgusemõõtjad.

Esimene 25 kt lõhkeenergiaga pomm Able heideti lendavalt kindluselt B-29 ala 1. juulil ja pandi plahvatama 158 m kõrgusel merepinnast. Plahvatus uputas viis katselaeva, kuigi mõned pealtvaatajad ootasid siiski suuremat efekti.

Osalt seletus see sihtmärgist 650 m kõrvalekaldega, mis oli põhjustatud pommi stabilisaatori veast. Plahvatuse tulekera saatis tugev neutronite ja gammakiirte radiatsioonivoog, mistõttu katseloomadest hukkus 65%. Neutronkiired muutsid laevad radioaktiivseks.

25. juulil lõhati Baker 27 m sügavusel vee all (so poolel teel põhjani). Selle plahvatuse mõju oli palju suurem. Mere põhja tekkis 610meetrise läbimõõduga ja 9 meetri sügavune kraater. Õhku tõusis hiigelsuur pritsmete- ja kondensatsioonisammas.

Uppus 10 laeva, kuid tähtsaim erinevus oli selles, et laevad saastusid väga tugevasti radioaktiivsete sademetega. Laevade desaktiveerimine hästi ei õnnestunud ning selle käigus sai töid teostanud meeskond tugevasti kiiritada, kuna nad ei kandnud kaitserõivastust. Nende keskmine eluiga lühenes väidetavalt kolme kuu võrra.

Üks juhtivatest teadlastest Glenn Seaborg nimetas seda katsetust maailma esimeseks tuumaõnnetuseks. Katsetuste kavas olnud kolmas plahvatus Charlie tuli hoopis ära jätta.

Lavale ilmub vesinikupomm

Pärast seda, kui venelased olid ehitanud ka endale plutooniumituumade lõhustumisel põhineva tuumapommi, võidujooksu peaaegu tasakaalustades, asuti Telleri juhtimisel forsseeritult välja töötama fusioonil (vesiniku tuumade ühinemine heeliumiks, sarnaselt Päikeses toimuvaga) põhinevat tuumapommi.

Selle üldrahvalikuks nimetuseks sai vesinikupomm (ka H-pomm, täpsemalt siiski termotuumapomm) ning mille võimsuse võib tõsta sada või isegi tuhat korda suuremaks kui plutooniumpommil.

Viimane mängib termotuumapommi juures vaid sütiku rolli, aidates pommis luua reaktsiooniks vajaliku temperatuuri ja rõhu röntgenkiirte vahendusel.

Esimest sellekohast seadet (küll veel mitte lennukile paigutatavat pommi, sest selle kaal ületas 74 tonni) katsetati Mike'i nime all Elugelabi saarekesel Eniwetoki atollil 1. novembril 1952.

Plahvatuse tugevuseks mõõdeti 10,4 Mt. Plahvatuse tagajärjel jäi Elugelabi asemele 2 km läbimõõduga 50 m sügavune kraater. Plahvatuse tulekera läbimõõt oli 5 km ja seenekujuline tolmupilv tõusis 37 km kõrgusele.

Venelased katsetasid oma poolküpset vesinikupommi Sloika 12. augustil 1953.

Küpse ja lennukilt heidetava termotuumapommini jõudis USA 1954. a, lõhates Bikinil pommi Bravo (kuidas küll saab hävitustööle anda sellise nime?, või ka India tuumakatsetus nimega Smiling Buddha – Naeratav Buddha?).

Bravo oli ühtlasi ka USA võimsaim tuumakatsetus väljundenergiaga 15 Mt TNT. Selle tulekera läbimõõduga 7 km oli nähtav 450 km kaugusel ning tekitas väga suure radioaktiivse saastumise paljudel saartel mitmesaja kilomeetri kaugusel.

Üks traagilisemaid tagajärgi oli Jaapani kalalaeva Õnnelik Draakon (!) saastumine valge radioaktiivse korallipulbriga (nn Bikini lumi), mille tõttu tekkis kaluritel tugev kiiritushaigus ning oli isegi üks surmajuhtum.

Jaapanis käivitus äge tuumakatsetuste vastane protestikampaania, mis arenes ülemaailmseks. Selle lõpptulemuseks sai, et tuumariigid olid sunnitud lõpetama tuumakatsetused õhus, vees ja kosmoses. Vastav keeld jõustus 1963. a ning edasised katsetused varjusid maa alla, kus nende korraldamine oli tehniliselt märksa keerulisem ning kulukam.

Kõigi aegade võimsaima tuumaplahvatuse korraldas 31. augustil N. Liit, lõhates Novaja Zemljal 50 Mt võimsusega termotuumapommi Tsar-bomba. See üksik eksemplar oli valmistatud pigem propagandistlikel eesmärkidel, reaalseks kasutamiseks oli ta liiga võimas.

Tänapäeval, mil on keelatud ka maa-alused tuumakatsetused, on hakanud jõudsalt arenema tuumpommide katsetused hoopis superarvutite abil. Siiski on kõige parem, kui loobutakse nii tuumapommide katsetustest kui ka pommidest endist, sest see on võrreldav omalaadse surmatantsuga.

Artikkel ilmus algupärasel kujul ajakirja Tehnikamaailm mai numbris.

Foto: Tehnikamaailm

Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!

Kasutad reklaamiblokeerijat.

Sisu mugavamaks tarbimiseks
telli Delfi Kogupakett või reklaamivaba pakett.

Kogupakett
1€ / kuus*
Sisaldab 11 Eesti tippväljaande tasulist sisu, vähem bännerreklaame, saad jagada kuni 4 kasutajaga.
* Esimene kuu 1 €, edasi 9,99 €
Reklaamivaba pakett
2,99€ / kuus
Saad lugeda tasuta sisu ilma bännerreklaamideta. Ei sisalda tasulise sisu lugemisõigust.
 
Lisan erandi. Vaata AdBlock juhist siit
ja AdBlock Plus juhist siit.
Mõistame, et käid meie juures uudiseid lugemas, mitte reklaame vaatamas. Reklaamidest sõltub meie sissetulek ja see võimaldab meil pakkuda sulle soodsalt head ajakirjandust.