65 lat temu wybuchła pierwsza bomba atomowa

Wydarzenie to uważa się za punkt zwrotny w dziejach świata i początek, trwającej do dziś, ery atomowej.

Geneza amerykańskiego programu nuklearnego

W 1938 roku, dwaj niemieccy naukowcy z dziedziny fizyki i chemii, Otto Hahn i Fritz Strassmann pobudzili świat nauki, publikując wyniki swoich badań, w których stwierdzili, że możliwe jest uwolnienie ogromnej energii w procesie rozszczepienia jądra atomu.

Zafascynowany wynikami pracy niemieckich naukowców, jeden z wiodących amerykańskich fizyków, dr George Pegram z Uniwersytetu Columbia zwrócił się w 1939 roku do władz Marynarki Wojennej USA z prośbą o spotkanie z naukowcami pracującymi dla Laboratorium Badawczego Marynarki (NSL), by przedyskutować możliwości praktyczne wykorzystania fuzji uranowej, czego wynikiem było m.in. powstanie planów stworzenia okrętów o napędzie nuklearnym.

Na spotkaniu zorganizowanym przez dr. Pegrama, obecny był również szef działu mechaniki laboratorium elektrycznego NSL dr Ross Gunn, który wystąpił do władz Marynarki Wojennej o przyznanie mu 1,5 tys. dolarów. Środki te stanowiły pierwsze wydatki Stanów Zjednoczonych na program nuklearny i przyczyniły się do powstania raportu, przedstawiającego zalety związane z możliwością rozszczepienia atomu i o cztery miesiące wyprzedzającego słynny list Alberta Einsteina, skierowany do prezydenta USA Franklina D. Roosevelta, wzywający do rozpoczęcia programu konstrukcji broni atomowej.

"Manhattan", "Gadget" i "Trinity"

Pierwszemu testowi nowej amerykańskiej broni nadano kryptonim "Trinity" (z ang. trójca). Samą bombę zaś wdzięcznie nazwano "Gadżetem". Zarówno pierwsza bomba atomowa, jak i jej test, były wynikiem 6-letnich starań naukowców pracujących na rzecz Dystryktu Inżynieryjnego Manhattan (MED), szerzej znanego jako Projekt Manhattan.

Realizację projektu rozpoczęto w 1939 roku. Początkowo był tylko niewielkim programem badawczym, ale już w 1942 roku zaczął nabierać szybszego tempa, by wkrótce stać się największym amerykańskim programem naukowo-badawczym i konstrukcyjnym.

Do 1945 roku, w prace nad skonstruowaniem niezaprzeczalnie najbardziej niszczycielskiej broni, jaką kiedykolwiek posiadł człowiek, Amerykanie zaangażowali blisko 130 tys. wojskowych i naukowców z różnych dziedzin. Cały projekt kosztował łącznie 2 mld dolarów (ok. 25 mld wg obecnego kursu dolara), a na jego potrzeby zbudowano od podstaw kilkanaście tajnych ośrodków badawczych i konstrukcyjnych.

Twórcy "superbomby"

Nad skonstruowaniem bomby atomowej pracowało wielu wybitnych naukowców, reprezentujących różne dziedziny nauki. Można nawet powiedzieć, że pod względem naukowym, stanowili dosłownie "wybuchową" mieszankę wielu narodowości, co w dużym stopniu przyczyniło się do stosunkowo szybkiego sukcesu amerykańskiego projektu.

Wśród pomysłodawców i konstruktorów "Gadżetu" znaleźli się m.in.: Edward Teller, John von Neumann oraz polski matematyk i późniejszy współtwórca bomby wodorowej, Stanisław Ulam. Ogromy wkład we wszystkie prace zespołu miało także wielu noblistów, wśród nich m.in.: Albert Einstein, Niels Bohr, Enrico Fermi i polski fizyk i radiobiolog Józef Rotblat.

Szefem zespołu najważniejszych naukowców pracujących w Projekcie Manhattan był amerykański fizyk Robert Oppenheimer.Kontrowersje wokół polskiego naukowca

O ile postać Stanisława Ulama jest wszystkim dość dobrze znana, o tyle również wspomniany wcześniej Józef Rotblat, fizyk i radiobiolog z Polski, na świecie znany jako sir Joseph Rotblat, bywa pomijany w rozważaniach na temat wkładu Polaków w budowę pierwszej bomby atomowej.

Na uwagę zasługuje fakt, że Józef Rotblat był jedynym naukowcem, który zdecydował się opuścić Los Alamos, ze względu na swoje pacyfistyczne przekonania. Skłoniło go do tego odkrycie prawdziwych intencji Amerykanów, którzy nie chcieli użyć nowej broni by zastraszyć i pokonać państwa Osi, ale po to by zyskać przewagę nad Związkiem Radzieckim.

W 1995 roku Józef Rotblat otrzymał pokojową nagrodę Nobla, wspólnie z założonym przez siebie antywojennym ruchem Pugwash, działającym na rzecz likwidacji broni masowego rażenia. Zmarł w Londynie w 2005 roku, w wieku 97 lat.

"SIĘGALIŚMY W NIEZNANE,

NIE WIEDZĄC, CO MOŻE Z TEGO WYNIKNĄĆ"

W ramach przygotowań do testu, na Poligonie Bombowym i Strzelniczym Armii USA na pustnii w stanie Nowy Meksyk, zbudowano specjalną stalową wierzę, na której - na wysokości ok. 30 metrów nad ziemią - zdetonowano później pierwszą bombę atomową.

Ponadto, w okolicach "strefy zero" wzniesiono kilka budynków. Armia sprowadziła też do nich różnego rodzaju zwierzęta domowe, jak psy, krowy etc, co miało później pomóc naukowcom w oszacowaniu skutków wybuchu.

Wielu naukowców zgłaszało też uwagi, że ewentualny wybuch może zapoczątkować zmiany w górnych częściach atmosfery, które mogłyby w efekcie zdestabilizować ziemski klimat, doprowadzając do ogólnoświatowej katastrofy. Inni natomiast wyrażali obawy związane z konsekwencjami ewentualnego opadu radioaktywnego, który mógłby objąć swym zasięgiem wiele miejscowości w pobliżu miejsca próbnej detonacji.

Jak się później okazało, niektóre obawy były uzasadnione. Według szacunków naukowców opracowujących założenia teoretyczne bomby atomowej, siła wybuchu plutonu wykorzystanego w jej budowie nie miała przekroczyć siły eksplozji 500 ton trotylu. Jak się później okazało, w momencie testu, urządzenia pomiarowe zarejestrowały siłę odpowiadającą wybuchowi 18 600 ton trotylu, a więc prawie 40 razy większą od spodziewanej.Na granicy epok

Dwa dni po udanym teście, sprawujący wojskowe dowództwo nad Projektem Manhattan, generał amerykańskiej armii Leslie R. Groves, sporządził ściśle tajne memorandum, które później przedstawił sekretarzowi wojny Henryemu L. Stimsonowi. Dokument ten zawierał m.in. relację opisującą ostatnie chwile przed wybuchem i zaraz po nim, generała Thomasa Farrella, który znajdował się w bunkrze nieopodal poligonu testowego, wraz z najważniejszymi naukowcami projektu.

"Nie znajduję słów, by wyrazić dramatyczność scen w bunkrze (...). Dr Oppenheimer, na którym spoczywał ogromny ciężar, z upływem każdej sekundy, był coraz bardziej poruszony. W końcu wstrzymał oddech. Złapał się kurczowo za jeden z filarów bunkra. Przez kolejne kilka sekund nieruchomo wpatrywał się w odległy punkt przed sobą, gdy nagle jeden z naukowców krzyknął 'Teraz!' i wtedy pojawiło się to niezwykłe, oślepiające światło, w ślad za którym przyszedł głęboki huk eksplozji, a na jego twarzy pojawił się wyraz ogromnej ulgi. Kilku naukowców, stojących wolno w tylnej części bunkra, zostało powalonych na ziemie ogromnym podmuchem. Napięcie w pomieszczeniu powoli opadło i wszyscy zaczęli sobie gratulować. Wszyscy krzyczeli 'To jest to!' Teraz wszyscy wiedzieli, że niemożliwa do zrealizowania praca naukowców, została wykonana."

Skutki wybuchu pierwszej superbomby

Wybuch ładunku o sile ok. 20 kiloton zostawił na nowomeksykańskiej pustyni krater o głębokości 3 i długości 330 metrów. Cały krater i jego najbliższe okolice wypełnione były radioaktywnym trynititem - stopionymi w momencie eksplozji ziarenkami piasku, tworzącymi szkliste kamyki.

Zgodnie z relacjami świadków testu, w czasie samej detonacji, otaczające poligon wzgórza przez dwie lub trzy sekundy odbiły światło "jaśniejsze niż słońce", a temperatura odczuwalna w oddalonych od strefy zero punktach obserwacyjnych "była jak gorąc bijący z piekarnika". Światło wybuchu zmieniało kolory z purpurowego, na zielony, a potem całkowicie biały. Fala uderzeniowa przemknęła przez bezkres pustyni, docierając do miejsc oddalonych o 160 km od miejsca wybuchu. Nuklearny grzyb wzbił się w niebo na wysokość 12 km.

W pierwszych chwilach względnego spokoju, po wielkiej euforii wśród naukowców, jeden z fizyków - Kenneth Bainbridge miał powiedzieć do dr. Oppenheimera "od teraz wszyscy jesteśmy sukinsynami." Sam Oppenheimer opowiadał później, że patrząc na wielki wybuch, przypomniały mu się słowa z hinduskiej pieśni religijnej Bhagawadgita - "Teraz ja jestem ucieleśnieniem śmierci, niszczycielem światów".Hiroszima i Nagasaki

Równolegle z pracami nad skonstruowaniem "Gadżetu", naukowcy Projektu Manhattan, pracowali nad stworzeniem innej bomby atomowej, której test miał się odbyć już w warunkach bojowych i wtedy też usłyszeć miał o niej cały świat.

6 sierpnia 1945 roku bombowiec Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, Boeing B-29 "Enola Gay", zrzucił bombę atomową na Hiroszimę. Było to pierwsze bojowe użycie broni nuklearnej w historii.

Bomba zrzucona na Hiroszimę otrzymała nazwę "Little Boy" (z ang. mały chłopiec). Została zbudowana w oparciu o inną technologię, niż tą, którą posłużyli się naukowcy z Los Alamos, w celu skonstruowania pierwszej bomby. Pomimo swojej nazwy, ważyła ponad 4 tony, a siłę jej wybuchu oszacowano na ok. 13 kiloton (13-18 KT wg różnych źródeł).

W trzy dni po ataku nuklearnym na Hiroszimę, amerykanie użyli nowej broni przeciwko następnemu japońskiemu miastu. "Fat Man", czyli z ang. "Grubas", bo tak nazywała się trzecia amerykańska bomba atomowa, został zrzucony przez załogę kolejnego B-29 "Bockscar" na miasto Nagasaki. Tym razem siła wybuchu była większa od poprzednich i przekroczyła siłę 21 kiloton. Eksplozja wygenerowała podmuch o prędkości 1005 km/h, a temperatura jaka wytworzyła się w pierwszych sekundach po wybuchu przekroczyła 3900 stopni Celsjusza.

Ataki zrównały z ziemią oba miasta. Z 76 tys. budynków w Hiroszimie, 48 tys. zostało całkowicie zniszczonych, a kolejnych 20 tys. uszkodzonych. Nagasaki zostało całkowicie zniszczone w promieniu 1,7 km od miejsca wybuchu.

Do tej pory nie udało się oszacować dokładnej liczby osób, które w obu atakach poniosły śmieć. Wg różnych źródeł, w momencie eksplozji, w obu miastach zginęło od 110 tys. do 190 tys. ludzi. Liczba ta szybko wzrastała, ze względu na rany odniesione przez tysiące osób oraz chorobę popromienną, na którą byli narażeni.

Bomby atomowe zrzucone na Hiroszimę i Nagasaki były do tej pory jedynymi, które zostały użyte w warunkach bojowych.Widmo zagłady

W ciągu 65 lat od wybuchu pierwszej bomby atomowej, broń jądrową posiadło 9 państw, stając się atomowymi mocarstwami. Choć po upadku Żelaznej Kurtyny, oddaliła się wizja wojny nuklearnej, widmo zagłady jest nadal aktualne. Broń jądrową posiadają takie państwa, jak Korea Północna, czy Indie i Pakistan, które od lat znajdują się w stanie zimnej wojny.

Największą bombą jądrową, jaką do tej pory przetestowano, była rosyjska "Car Bomba". Siła jej wybuchu równała się sile 58 megaton, a więc 5 800 kiloton, a zatem była ok 450 razy większa od siły wybuchu bomby zrzuconej na Hiroszimę. Kula ognista wytworzona w wyniku wybuchu "Car Bomby" miała promień prawie 4 km, jej fala uderzeniowa trzy razy okrążyła ziemię, a sam wybuch widoczny był z odległości 900 km. Grzyb atomowy wzbił się na wysokość 60 km, a jego średnica wyniosła ok. 40 km Promieniowanie cieplne mogło wywołać oparzenia trzeciego stopnia w odległości 100 km od miejsca eksplozji.

W 1947 roku powstał Zegar Zagłady, pokazujący zawsze x minut do północy, gdzie „północ” oznacza zagładę ludzkości. Najbliżej północy (2 minuty), Zegar Zagłady znajdował się w 1953 roku, kiedy w przeciągu dziewięciu miesięcy Stany Zjednoczone, a następnie Związek Radziecki przeprowadziły udane testy bomb termojądrowych. Najdalej od zagłady, bo zegar wskazywał aż 17 minut do północy, ludzkość znalazła się w 1991 roku, kiedy USA i ZSRR podpisały układ START I, ograniczający arsenały atomowe obu mocarstw.

Od początku XXI wieku w obliczeniu czasu, jaki pozostał ludzkości do zagłady, brane są pod uwagę także inne czynniki, jak nowe technologie zmieniające klimat, czy osiągnięcia naukowe, które mogą przynieść nieodwracalne skutki dla ludzkości. Dzisiaj Zegar Zagłady wskazuje 6 minut do północy.

Na podstawie:
- Lansing Lamont, "Day of Trinity", 1965;
- Nuclear Age Peace Found., "Chronology on Decision to Bomb Hiroshima and Nagasaki", 1998;
- US Department of Energy, "The Trinity Test", 1986;
- Leslie Groves, "Now it Can be Told: The Story of the Manhattan Project", 1962;
- US Department of State, "Foreign Relations for the US Conference of Berlin (Potsdam)", 1945;
- fas.org, nobelprize.org, atomicarchive.com, wikipedia.org(eng) atomicheritage.org;