Didžiausia Openheimerio baimė. Ar atominės bombos sprogimas gali sudeginti Žemės atmosferą? (Video) ()
Prieš išbandant pirmąsias atomines bombas, mokslininkai neturėjo atsakymo į šį klausimą.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Viena iš dažnai minimų Christopherio Nolano filmo „Openheimeris“ problemų buvo baimė, kad Manheteno projekto mokslininkų sukurtos atominės bombos sprogimas taip įkaitins atmosferą, kad sukels lengvųjų elementų branduolių susiliejimą, užsidegimą, ir todėl Žemės atmosfera sudegtų.
Energijos gamybos žvaigždėse klausimas ketvirtajame dešimtmetyje paskatino visą jaunų fizikų kartą studijuoti kvantinės ir branduolinės fizikos pagrindus. Jų patirtis ir metodikos suvaidino svarbų vaidmenį Manheteno projekte, prisidėdamos prie spartaus atominės bombos kūrimo. Manheteno projekto metu įgyta patirtis ir žinios po Antrojo pasaulinio karo paskatino toliau plėtoti branduolinę astrofiziką.
Straipsnyje, publikuotame žurnale „Natural Sciences“, mokslininkai svarstė klausimą, kuris buvo iškeltas filme „Openheimeris“: ar atominė bomba gali uždegti Žemės atmosferą? Apie tai rašo „IFLScience“.
Prieš paleidžiant pirmąją atominę bombą, fizikai nerimavo, kad dėl sprogimo mūsų planetos atmosfera gali užsidegti. Pagrindinė baimė, kurią dar 1942 m. išreiškė fizikas Edwardas Telleris, buvo ta, kad atominės bombos sprogimas gali sukelti ilgalaikę termobranduolinę sintezę, kaip tai vyksta Saulės viduje.
Telleris baiminosi, kad atominės bombos sprogimas, kurio pagrindas yra atomų branduolių skilimo procesas, gali sukelti greitą vietinį atmosferos įkaitimą. Dėl to temperatūra atmosferoje pakiltų tiek, kad azoto-14 izotopo branduoliai susilietų arba tarpusavyje, arba su kitais atmosferoje esančiais lengvais izotopais, tokiais kaip vandenilis-1, anglis-12, arba deguonis-16.
Pagrindiniai to meto fizikai dirbo prie to Manheteno projekte. 1942 m. Oppenheimeris kreipėsi į Arthurą Comptoną, Nobelio premijos laureatą ir radiacijos fizikos ekspertą, norėdamas tai išsiaiškinti.
Po daugelio metų Comptonas prisiminė šį susitikimą ir kalbėjo apie Oppenheimerio baimes. 1959 m. mokslininkas teigė, kad vandenilio branduoliai yra nestabilūs ir gali susijungti į helio branduolius su dideliu energijos išsiskyrimu, kaip tai vyksta Saulės šerdyje. Tai yra, mes kalbame apie termobranduolinę sintezę. Norint suaktyvinti šią sintezę, reikėtų labai aukštos temperatūros, o galbūt atominės bombos sprogimo temperatūra galėtų būti ta kibirkštis, dėl kurios vandenilis sprogtų.
Taip pat buvo galimybė, kad tas pats gali nutikti ir vandenynuose. Komptonas teigė, kad atominės bombos sprogimas galėjo sukelti vandenyno, kuriame taip pat yra vandenilio, sprogimą.
Tačiau tai dar ne viskas, ko Oppenheimeris bijojo. Azotas ore taip pat yra nestabilus, nors ir mažesniu mastu. Galbūt tai gali sukelti sprogimą atmosferoje, pridūrė Comptonas.
Kartu mokslininkas manė, kad toks sprogimas gali baigti Antrąjį pasaulinį karą, bet kartu lems žmonijos išnykimą.
„Tai būtų didžiausia nelaimė“, – sakė Comptonas.
Tačiau Comptonas pasakė Oppenheimeriui, kad atmosferos sąlygomis tai neįvyks. Radiacinis aušinimas visada bus per greitas, kad tokia reakcija būtų nuolat palaikoma. Telleris jau rašė apie tai savo pranešime, tačiau šis pranešimas buvo įslaptintas iki 1979 m.
Telleris rašė, kad tokios temperatūros atmosferoje pasiekti neįmanoma, net panaudojus atominės bombos ar termobranduolinės bombos sprogimą, kurios savo galia yra daug pranašesnės už tas, kurios buvo sukurtos praėjusio amžiaus 5 dešimtmetyje.
Tačiau straipsnio autoriai mano, kad fizikai praeityje nepastebėjo vienos pagrindinės reakcijos. Nors jiems labiausiai rūpėjo azoto-14 izotopas, atsižvelgiant į didelį azoto kiekį atmosferoje, jie negalvojo apie azoto ir anglies branduolių susiliejimą, dėl kurio susidaro didelis anglies-14 izotopo kiekis.
Autoriai rašo, kad radioaktyviosios anglies pikas mūsų atmosferoje sparčiai mažėja, nes šį ilgaamžį anglies izotopą anglies ciklo metu pasisavina augalai. Dėl to jis tūkstančius metų tampa visų biologinių medžiagų dalimi.
„Ši radioaktyvioji anglis lieka mūsų kūnuose ir tarnauja kaip nuolatinis priminimas apie žmogaus aroganciją, paskatinusią sukurti branduolinį ginklą, dėl kurio Oppenheimeris norėjo perspėti“, – reziumuoja straipsnio autoriai.
