BROŃ JĄDROWA

Broń jądrowa – rodzaj broni masowego rażenia wykorzystującej wewnątrzjądrową energię wydzielaną podczas niekontrolowanej łańcuchowej reakcji rozszczepienia jąder ciężkich pierwiastków (uranu i plutonu – broń atomowa) lub reakcji termojądrowej syntezy lekkich pierwiastków z wodoru – bomba wodorowa – o sile wybuchu znacznie większej od broni atomowej. Podobnie do każdego innego rodzaju broni, broń jądrowa jest trudna do jednoznacznego zdefiniowania. Jednak według amerykańskiego Departamentu Obrony, bronią jądrową jest kompletne urządzenie w jego zamierzonej ostatecznej konfiguracji, które po zakończeniu procedur i procesów uzbrojenia, fuzji oraz sekwencji odpalenia, zdolne jest do produkcji zamierzonej reakcji nuklearnej oraz uwolnienia energii.

Historia broni jądrowej • Początek XX wieku – Ernest Rutherford, nowozelandzki naukowiec pracujący w Wielkiej Brytanii, wniósł główny wkład w analizę struktury atomu[1]; • Lata 20. XX wieku – w ZSRR działało pięć instytutów naukowych (dwa w Leningradzie, dwa w Moskwie i jeden w Charkowie), które prowadziły badania nuklearne[2]; • 1938 – niemieccy naukowcy Otto Hahn i Fritz Strassmann dokonali rozszczepienia jądra atomu (rozbicia). Bardzo szybko rozpoczęły się badania nad jego zastosowaniem do celów militarnych[3]. Przed II wojną światową największe osiągnięcia w dziedzinie badań nad atomem miały Niemcy i były najbliżej skonstruowania bomby atomowej[4]; • Październik 1940 – trzech radzieckich uczonych z instytutu w Charkowie złożyło wniosek na przyznanie patentu o wykorzystanie uranu jako środka wybuchowego i trującego, jednak wniosek został odrzucony przez urzędy[2]; • 23 czerwca 1942 – eksplozja niemieckiego reaktora atomowego w Lipsku[5] (kolejnego reaktora Niemcy nie zdążyli uruchomić w wyniku zakończenia wojny)[4]; • Od listopada 1942 do marca 1943 został wybudowany amerykański ośrodek naukowy w Los Alamos (Los Alamos National Laboratory). Najwybitniejsi uczeni różnych narodowości pracowali w nim nad skonstruowaniem bomby. Wielu z nich uważało, że najpotężniejsza broń nie może być w posiadaniu tylko jednego państwa, co ułatwiło radzieckim szpiegom zdobycie informacji o amerykańskim programie atomowym Manhattan[6]. Związek Radziecki posiadał niezwykle rozbudowaną siatkę szpiegowską[7]. W amerykańskim programie atomowym było zatrudnionych około 130 000 osób, a wydatki według cen z 2011 roku wyniosły prawie 24 mld dolarów[8]; • 14-24 sierpnia 1943 – konferencja w Quebec, pod kryptonimem Quadrant i zawarcie tajnego porozumienia pomiędzy USA i Wielką Brytanią o współpracy przy budowie bomby atomowej[9]; • 1944 – Niemcy nie posiadali samolotu ani rakiety o udźwigu wystarczającym, by przenieść bombę atomową. Wernher von Braun – konstruktor pocisku rakietowego V2 rozpoczął prace nad modyfikacją tego pocisku, by zwiększyć jego udźwig[10];

• 1945 – pierwszym celem miał być Berlin (stolica Niemiec), jednak bomba nie została zbudowana dostatecznie szybko[11] i zakończyła się wojna w Europie[12]; • Eksplozja próbna: o 16 lipca 1945 – pustynia Alamogordo w stanie Nowy Meksyk (USA), miejsce próby nosiło nadaną przez konkwistadorów nazwę Jornada del Muerto (hiszp. droga umarłego). (bomba „Gadget” zdetonowana w ramach eksperymentu Trinity); • Użycie bojowe. Duża część społeczeństwa aliantów uważała, że Japończycy zasługiwali na bombę jako agresorzy wojenni i zbrodniarze, zwłaszcza wobec ludności chińskiej (→wojna na Pacyfiku)[13]. Wybuchy miały zmusić Japończyków do kapitulacji i oszczędzić amerykańskich żołnierzy, którzy zmuszeni byliby do szturmowania japońskich wysp macierzystych[4]: o 6 sierpnia 1945 – Hiroszima (bomba Little Boy); o 9 sierpnia 1945 – Nagasaki (bomba Fat Man). • 29 sierpnia 1949 – eksplozja pierwszej radzieckiej bomby atomowej[14] (przeprowadzona na poligonie w Nowej Ziemi); ZSRR stał się drugim państwem świata dysponującym bronią nuklearną[2]. Wywiad amerykański szacował, że ZSRR będzie w stanie przeprowadzić próbę najwcześniej w połowie 1950 roku, a najbardziej prawdopodobnie w połowie 1953 roku[15]; • 3 października 1952 – Wielka Brytania przeprowadziła pierwszą próbę swojej bomby atomowej[16]; • 31 października/1 listopada 1952 – Stany Zjednoczone przeprowadziły próbę swojej pierwszej bomby wodorowej, pierwszej bomby wodorowej świata[17]; • 12 sierpnia 1953 – ZSRR przeprowadził próbę swojej pierwszej bomby wodorowej[16]; • 13 lutego 1960 – pierwszy francuski wybuch atomowy (na Saharze)[16]; • 5 sierpnia 1963 – podpisanie układu o zakazie prób broni jądrowej w atmosferze, przestrzeni kosmicznej i pod wodą. Zakaz nie dotyczył prób podziemnych. Układ podpisało ponad sto państw[16][18]; • 16 października 1964 – pierwszy chiński wybuch atomowy[19]; • 1 lipca 1968 – układ o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej; • 27 stycznia 1967 – układ o zasadach działalności państw w zakresie badań i użytkowania przestrzeni kosmicznej łącznie z Księżycem i innymi ciałami niebieskimi, zakazujący umieszczania broni atomowej w przestrzeni kosmicznej; • 11 lutego 1971 – układ o zakazie umieszczania broni jądrowej i innych rodzajów broni masowej zagłady na dnie mórz i oceanów oraz w jego podłożu[20]; • 24 września 1996 – traktat o całkowitym zakazie prób z bronią jądrową; • 12 lutego 2013 – udana (podziemna) próba detonacji bomby atomowej na terenie Korei Północnej (w stolicy kraju – Pjongjangu) przez tamtejszych naukowców.

Plany użycia broni jądrowej

Dzięki istnieniu tej broni powstało przekonanie o możliwości pokonania przeciwnika bez użycia ogromnych armii, do zadania dużych zniszczeń na obszarze przeciwnika wystarczy samolot bombowy, pocisk artyleryjski lub rakieta przenosząca atomowe głowice bojowe.

Siła rażenia jest daleko większa niż w przypadku konwencjonalnego materiału wybuchowego – największe bomby są zdolne zniszczyć całe miasta. Bomby atomowe zostały zastosowane dwukrotnie w celach wojennych przez armię Stanów Zjednoczonych przeciwko japońskim miastom Hiroszima i Nagasaki, w trakcie II wojny światowej. Od tego czasu użyto ich około 2000 razy, jedynie w ramach testów, przeprowadzanych przez dziesięć państw (Stany Zjednoczone, Związek Radziecki, Wielka Brytania, Francja, Chińska Republika Ludowa, Indie, Pakistan, Korea Północna i Republika Południowej Afryki wspólnie z Izraelem[21]).

Mocarstwami nuklearnymi są Stany Zjednoczone, Rosja, Wielka Brytania, Francja, Chińska Republika Ludowa, Indie, Pakistan, Korea Północna i Izrael, którego władze nie potwierdzają ani nie zaprzeczają tym podejrzeniom. Republika Południowej Afryki wyprodukowała 4 bomby atomowe, lecz po upadku apartheidu jej arsenał nuklearny został zdeponowany w Izraelu[21].

Korea Północna ogłosiła, że posiada arsenał nuklearny. Próbny ładunek został zdetonowany 9 października 2006 o 4.36 czasu polskiego. Eksplozję przeprowadzono w wyrytej w górach kopalni w prowincji Hamgyong. Jednak według wielu ekspertów władze w Pjongjangu potrzebują jeszcze 5-10 lat na przełamanie technicznych problemów i takie udoskonalenie ładunku, by móc umieścić go na rakiecie dalekiego zasięgu. Ukraina może posiadać głowice atomowe, które w wyniku chaosu nie zostały zabrane przez Siły Zbrojne Federacji Rosyjskiej. O prace nad budową broni atomowej podejrzewany jest Iran.

Prace nad budową broni atomowej prowadziły swego czasu RPA oraz Irak. Przed upadkiem Muru Berlińskiego broń atomowa znajdowała się także na terenie NRD (dwie bazy), w Czechosłowacji (Hranice) oraz w Polsce. W okresie zimnej wojny przez krótki czas na Kubie stacjonowały także radzieckie pociski balistyczne.

Z chwilą wprowadzenia broni jądrowej na uzbrojenie podjęto prace nad planami jej użycia. Już w marcu 1946 r. Amerykanie zastosowali szantaż nuklearny wobec ZSRR grożąc Rosjanom użyciem broni jądrowej w przypadku nie wycofania się z terytorium Iranu. Rosjanie wycofali się w ciągu 24 godzin. W tym samym roku opracowano w USA pierwsze wersje planów operacyjnych wojny jądrowej przeciwko ZSRR. Były to plany Pincher, a potem Dropshot. Na początku lat 60. XX wieku Amerykanie przygotowali zintegrowany plan operacyjny Single Integrated Operational Plan SIOP-62 uwzględniający zmasowane wykorzystanie rakietowych pocisków nuklearnych odpalanych z wyrzutni naziemnych i okrętów podwodnych oraz bomb jądrowych przenoszonych przez lotnictwo strategiczne. Kolejne wersje planów SIOP uwzględniały zmiany w strategii wojennej USA i NATO oraz w rozwoju środków przenoszenia ładunków jądrowych. Podobne plany operacyjne posiadały również siły zbrojne ZSRR, Chin i Francji.

Traktat o całkowitym zakazie prób z bronią jądrową (ang. Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, CTBT) – podpisany 24 września 1996 zakładający całkowity zakaz przeprowadzania prób nuklearnych. Do jego wejścia w życie wymagana jest ratyfikacja przez 44 państw wyszczególnionych w układzie. Spośród nich proces ratyfikacyjny zakończył się w 34, jednak Indie, Pakistan i Korea Północna nie złożyły jeszcze swych podpisów. Łącznie traktat podpisany został przez 177 państw, z czego 138 go ratyfikowało.

Układ o nieproliferacji broni jądrowej (ang. Nuclear Non-Proliferation Treaty, NPT) – międzynarodowy traktat zabraniający państwom posiadającym technologię budowy broni jądrowej sprzedaży jej do krajów, które tej technologii nie posiadają i jednocześnie zobowiązanie państw, które jej nie posiadają do zaprzestania prób jej rozwoju. Jest także, w Artykule VI, obowiązek rozbrojenia jądrowego. Układ ten został przedłożony do ratyfikacji 1 lipca 1968. Do końca 2003 roku ratyfikowało go 189 państw – więcej niż jakikolwiek inny traktat.

Idea

Państwa – strony biorąc pod uwagę zagrożenie płynące z możliwości wojny jądrowej zobowiązały się podjąć wysiłki dla zapobieżenia jej wybuchowi. Zdecydowały się współpracować w ułatwianiu stosowania środków zabezpieczających Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej w zakresie pokojowego wykorzystania energii jądrowej. Głównym założeniem porozumienia jest wyeliminowanie rozprzestrzeniania broni jądrowej przez państwa już taką broń posiadające. Zadeklarowano jednak zasadę udostępniania korzyści i informacji naukowych związanych z wykorzystywaniem energii atomowej dla celów pokojowych.

Fakty

Układ o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej wyłożony do podpisu 1 lipca 1968 w Londynie, Moskwie i Waszyngtonie. Wszedł w życie po złożeniu dokumentów ratyfikacyjnych przez trzech depozytariuszy oraz 40 innych państw. Układ ma charakter otwarty. Zawarty został na 25 lat. W maju 1995 decyzją sygnatariuszy został bezterminowo przedłużony. W 1998 r., pomimo tego iż Indie i Pakistan przeprowadziły próby nuklearne, prezydent USA Bill Clinton zapowiedział dążenie do całkowitego rozbrojenia, co zostało potwierdzone uchwałą Rady Bezpieczeństwa ONZ w tym samym roku. Do 2003 roku 188 państw podpisało i ratyfikowało NPT, w tym wszystkie państwa uznane za jądrowe przez układ i posiadające broń jądrową.

Żaden inny instrument międzynarodowy nie był podpisany i ratyfikowany przez tak wiele państw.

Układ o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej podpisany został przez Polskę 1 lipca 1968, zaś ratyfikowany 3 maja 1969 roku. Wszedł w życie (w polskim prawodawstwie) 5 maja 1970 roku.

Stworzenie i podpisanie układu

Negocjacje rozbrojeniowe prowadzone pod auspicjami Narodów Zjednoczonych natrafiały na wiele trudności. Najpoważniejszą z nich była z pewnością zimna wojna – podział świata na dwa wrogie bloki, które dla własnego bezpieczeństwa i prestiżu nie chciały rezygnować z jakichkolwiek możliwości oddziaływania na środowisko międzynarodowe. Jednym z narzędzi polityki zagranicznej mimo zakazu agresji była wojna. Potencjał militarny, a szczególnie jądrowy, z jednej strony pozwalał stosować taktykę odstraszania przeciwnika, z drugiej prowadził do permanentnego napięcia w stosunkach międzynarodowych. Toteż zamiast się rozbrajać wiele państw (spośród których prym wiodły mocarstwa: ZSRR i USA) prowadziło badania nad produkcją coraz nowocześniejszej broni masowego rażenia i wielkim kosztem zwiększało siłę ognia własnych armii. Spowodowało to zagrożenie eskalacją każdego konfliktu do nuklearnego wymiaru niszczącego całą cywilizację.

Prób doprowadzenia do rokowań rozbrojeniowych dokonywały kolejne organy powołane przez ONZ: Komisja Energii Atomowej, Komisja Zbrojeń Zwykłych, Komisja Rozbrojeniowa ONZ wraz z Podkomitetem czy Komitet Dziesięciu Państw, które jednak nie spełniły pokładanych w nich oczekiwań. Złą passę przełamał dopiero powołany na XVI sesji Zgromadzenia Ogólnego ONZ w 1961 Komitet Rozbrojeniowy 18 Państw, którego siedziba znajdowała się w Genewie (od 1962 Konferencja Komitetu Rozbrojeniowego 18 Państw). W latach 1969, 1975 i 1978 jego skład powiększono do 40 państw, w tym wszystkie dysponujące bronią jądrową. Komitet nie jest organem ONZ, ale utrzymuje z nią ścisłe kontakty. Co roku przedkłada Zgromadzeniu Ogólnemu sprawozdania ze swojej działalności i otrzymuje odeń wnioski i zalecenia dotyczące jego pracy. Większą od swoich poprzedników efektywność Komitet zawdzięcza porozumieniu radziecko-amerykańskiemu wyrażonym we wspólnej deklaracji uzgodnionych zasad rokowań rozbrojeniowych. Prace tego organu doprowadziły do podpisania kilku ważnych układów dotyczących zakazu nuklearyzacji w środowisku człowieka (atmosfera ziemska, przestrzeń kosmiczna, dna mórz i oceanów) w celach wojskowych, ograniczenia swobody przeprowadzania doświadczalnych wybuchów jądrowych oraz, czego tyczy się ten rozdział, do zawarcia Układu o nieproliferacji broni jądrowej.

Rozmowy prowadzone w Nowym Jorku i Genewie nie należały do najłatwiejszych. Ścierały się tam stanowiska Wschodu, Zachodu oraz państw niezaangażowanych. Wiele kontrowersji wzbudziła sprawa przekazywania broni jądrowej do dyspozycji wspólnego dowództwa bloków wojskowych. Projekt amerykański, gorąco popierany przez RFN, zawierał taką możliwość, natomiast ZSRR nie chciał się na nią zgodzić.

Wobec tak zdecydowanej postawy USA ustąpiły. Także państwa niezaangażowane wysuwały własne postulaty na forum ONZ. Dotyczyły one głównie zrównoważenia wzajemnych zobowiązań i odpowiedzialności mocarstw atomowych oraz zapewnienia im większego bezpieczeństwa. Przedstawiciel Indii wskazywał, iż traktat nie może narzucać całej kontroli państwom nieatomowym pozostawiając równocześnie pełną swobodę tym, które taką broń już posiadają.

Na forum XXII sesji Zgromadzenia Ogólnego 48 państw, w tym ZSRR i USA, przedstawiło jeden wspólny projekt rezolucji. 12 czerwca został on zaakceptowany i Zgromadzenie Ogólne przyjęło rezolucję nr 2373 (XXII) zawierającą uzgodniony tekst Układu o nieproliferacji broni jądrowej oraz rekomendację przystąpienia do niego jak największej liczby członków ONZ. Miesiąc później Rada Bezpieczeństwa przyjęła rezolucję nr 255 (1968) formułującą gwarancje bezpieczeństwa dla państw nienuklearnych, które przystąpiły do układu.

Szczegółowo o układzie

Sygnatariusze zostali podzieleni na grupę mocarstw nuklearnych (które wyprodukowały lub dokonały wybuchu jądrowego przed 1967 rokiem) oraz grupę państw nienuklearnych. Zgodnie z traktatem posiadają one różny zakres praw i obowiązków.

Obowiązki państw nuklearnych Jak mówi artykuł I, zobowiązują się one do nieprzekazywania komukolwiek bezpośrednio lub pośrednio broni jądrowej lub innych jądrowych urządzeń wybuchowych oraz kontroli nad taką bronią lub takimi urządzeniami wybuchowymi, jak również do nieokazywania pomocy, niezachęcania i nienakłaniania państw nie dysponujących bronią jądrową do produkowania jej lub uzyskania inną drogą oraz kontroli nad taką bronią lub urządzeniami wybuchowymi.

Z drugiej strony w artykule IV podkreśla się prawo wszystkich stron układu do rozwoju badań, produkcji i wykorzystania energii jądrowej dla celów pokojowych. Ich obowiązkiem ma być wzajemna pomoc w rozwijaniu pokojowego wykorzystania energii atomowej realizowana na podstawie porozumień przy zachowaniu międzynarodowych procedur kontrolnych. Zobowiązano się do podjęcia odpowiednich kroków, aby potencjalne korzyści wynikające z jakiegokolwiek pokojowego zastosowania wybuchów jądrowych były udostępnione po możliwie jak najniższej cenie, bez dyskryminacji państwom-stronom układu nie dysponującym bronią jądrową. Na ten przepis powołuje się wiele krajów rozwijających się w celu wywarcia nacisku na sygnatariuszy, aby ułatwiły transfer technologii jądrowej. Wielu specjalistów podkreśla jednak, że pojęcie wyłącznie pokojowego użycia energii jądrowej jest iluzją, gdyż istnieje zbyt duże ryzyko wykorzystania jej do wytworzenia broni. W pojęciu mocarstw nuklearnych – one, jako depozytariusze broni nuklearnej, nie stanowią żadnego zagrożenia, a nieproliferacja powinna polegać raczej na „trzymaniu broni jądrowej z dala od rąk nieodpowiedzialnych krajów”, dlatego też w Układzie nie znalazły się żadne konkretne ograniczenia liczby czy jakości ich zbrojeń.

O rozbrojeniu Pod naciskiem opinii publicznej, a także wielu państw (takie stanowisko przedstawił np. Meksyk), które czuły się zagrożone wyścigiem zbrojeń, wprowadzono do tekstu traktatu zobowiązanie mocarstw chociaż do prób osłabienia wyścigu zbrojeń.

Mówi o tym artykuł VI – każda ze stron układu zobowiązuje się do prowadzenia w dobrej wierze rokowań w sprawie skutecznych kroków mających na celu zaprzestanie w najbliższym czasie wyścigu zbrojeń jądrowych, w sprawie rozbrojenia jądrowego oraz w sprawie układu o powszechnym i całkowitym rozbrojeniu pod ścisłą i skuteczną kontrolą międzynarodową. Niestety przepis ten był systematycznie ignorowany – mocarstwa jądrowe nie spędziły ani jednego dnia na rokowaniach o generalnym i całkowitym rozbrojeniu.

Obowiązki państw nienuklearnych Te państwa przyjęły na siebie główne zobowiązania, czyli wyrzeczenie się broni jądrowej i przyjęcie ciężaru kontroli nad wyłącznie pokojowym charakterem wszelkiej swej działalności w dziedzinie energii jądrowej. Dokładnie, państwa nienuklearne miały obowiązek nieprzyjmowania od kogokolwiek, bezpośrednio lub pośrednio, broni jądrowej lub innych jądrowych urządzeń wybuchowych oraz kontroli nad taką bronią lub takimi urządzeniami wybuchowymi, a także nieprodukowania i nieuzyskiwania ich inną drogą oraz do nieubiegania się i nieprzyjmowania jakiejkolwiek pomocy w ich produkowaniu, o czym mowa w artykule II.

Państwa te miały również przyjąć system środków zabezpieczających Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (International Atomic Energy Agency – IAEA), aby nie dopuścić do przekształcenia energii jądrowej przeznaczonej do celów pokojowych w broń jądrową lub inne jądrowe urządzenia wybuchowe (wynika z tego, że państwa uznane za nuklearne nie muszą poddawać kontroli międzynarodowej swoich programów). Zabronione zostało przekazywanie materiałów rozszczepialnych oraz urządzeń z tym związanych państwom niejądrowym bez wdrożenia w tę transakcję systemu zabezpieczeń IAEA. Kontrola ta jednak nie powinna utrudniać ekonomicznego i technicznego rozwoju sygnatariuszy oraz współpracy w dziedzinie pokojowego wykorzystania energii jądrowej. Państwa-strony zobowiązują się do zawarcia odpowiednich porozumień z IAEA (podpisało je ponad 100 państw).

Państwa, które nie podpisały układu

Państwa te nie zostały wykluczone ze współpracy międzynarodowej w dziedzinie nuklearnej, a wręcz w stosunku do stron układu w pewnych aspektach są w korzystniejszym położeniu, ponieważ nie mają obowiązku poddania się tak dużej kontroli międzynarodowej.

W związku z dyskutowaną na forum ONZ koncepcją stref bezatomowych zawarto zapis, iż żadne z postanowień układu nie narusza prawa jakiejkolwiek grupy państw do zawierania regionalnych układów mających na celu zapewnienie całkowitej nieobecności broni jądrowej na ich terytoriach (art. VII). Jedynymi państwami, które nie podpisały układu są Izrael, Indie, Pakistan i Sudan Południowy. Korea Północna, która przystąpiła do traktatu w 1985 roku, w kwietniu 2003 roku jednostronnie się z niego wycofała.

Konsekwencje podpisania układu

Procedura inicjowania i akceptacji poprawek do układu wymaga zwołania konferencji (gdy zażąda tego przynajmniej jedna trzecia powiadomionych wcześniej o takiej propozycji stron), gdzie poprawki przyjmowane są większością głosów, w której dodatkowo znajdą się dysponariusze broni jądrowej i członkowie Rady Gubernatorów IAEA. Poprawka obowiązuje tylko stronę, która się na nią zgodziła. W kwestii implementacji traktat nie zawiera zbyt wielu postanowień – przewiduje konferencje przeglądowe odbywające się co 5 lat. Pierwsza z nich miała miejsce w 1975 roku.

Wielu krytyków zarzuca twórcom to, że nie umieszczono ścisłej definicji broni nuklearnej ani nuklearnego materiału wybuchowego.

Zdaniem niektórych krajów zasada nieproliferacji służy utrzymaniu hegemonii Zachodu.

Naruszanie postanowień Główne założenia Układu dają pewną ochronę przed rozprzestrzenianiem się broni jądrowej, jednak mankamentem jest brak mechanizmów jego egzekwowania oraz brak woli politycznej mocarstw na samoograniczenie własnego potencjału nuklearnego. Niestety można znaleźć przykłady starania się o potajemne uzyskanie broni jądrowej przez sygnatariuszy (Koreę Północną).

Stany Zjednoczone, pomimo podpisania Układu, prowadzą program udostępniania posiadanej broni innym krajom NATO. Obecnie amerykańska broń jądrowa znajduje się na terytorium Belgii, Holandii, Niemiec, Turcji i Włoch. W czasie pokoju jest ona pod kontrolą amerykańskich żołnierzy, jednak w wypadku wybuchu wojny ma zostać przekazana państwu, na którego terytorium się znajduje. Takie działania są sprzeczne z założeniami Układu, choć państwa NATO nie zgadzają się z tą opinią.

Również podpisany w 2008 roku układ o współpracy nuklearnej USA i Indii jest istotnym wyłomem w reżimie NPT. Tak szeroka współpraca na polu cywilnych i wojskowych technologii atomowych między jednym z sygnatariuszy Układu o nierozprzestrzeniani broni jądrowej a państwem nie będącym stroną tego układu, lecz posiadającym broń tego typu, budzi wiele kontrowersji. Mimo wszystko, traktat ten stanowił ważny krok w budowaniu zaufania między Wschodem a Zachodem, i co za tym idzie przyczynił się do stabilizacji sytuacji strategiczno-wojskowej w skali globalnej. Układ ten ograniczając dostęp do broni jądrowej zmniejsza możliwość wybuchu dużego konfliktu z jej użyciem. Wyrażona w tym dokumencie koncepcja wspólnego bezpieczeństwa opiera się na założeniu, że wspólnym interesem i celem wszystkich państw jest ich przetrwanie w pokoju i dobrobycie.

Broń jądrowa w kulturze

W czasach zimnej wojny toczonej przez Stany Zjednoczone oraz ZSRR, w USA strach przed nuklearnym atakiem ze strony Związku Radzieckiego był ogromny, co przyczyniło się do powstania wizji zagłady ludzkości lub upadku cywilizacji na skutek dojścia do konfliktu nuklearnego pomiędzy tymi dwoma państwami. W tej globalnej wojnie jądrowej dokonano by tak wielu eksplozji ładunków jądrowych, że nastąpiłoby powszechne skażenie promieniotwórcze lub efektem rozpylenia dużych ilości pyłów w górnych warstwach atmosfery byłaby zima nuklearna. Paranoiczne lęki związane z zimną wojną doskonale pokazał Stanley Kubrick w filmie „Doktor Strangelove, czyli jak przestałem się martwić i pokochałem bombę” z roku 1963. W literaturze i filmie powstał nurt ukazujący upadek cywilizacji. Powstały liczne powieści i opowiadania fantastyczne dotyczące tego tematu jak: Ostatni Brzeg, Deus Irae. Z tego nurtu wywodzą się filmy z serii Mad Max, Nazajutrz, Wysłannik przyszłości, Watchmen: Strażnicy oraz gry z serii Fallout.

Arsenał nuklearny świata Liczba głowic, będących w posiadaniu państw[22]: • od 1945 – USA 7300 • od 1949 – Rosja 8000 • od 1952 – Wielka Brytania 225 • od 1960 – Francja 300 • od 1964 – Chiny 250 • od 1974 – Indie 90-110 • od 1979 – Izrael 80 • od 1998 – Pakistan 90-110 • od 2006 – Korea Północna 6-8

Prawdopodobne mocarstwa nuklearne

Lista ta przedstawia państwa pracujące nad bombą jądrową lub kiedyś ją posiadające; w nawiasie daty prac nad bombą atomową. Efekt tych prac często nie jest znany[23].

Państwa obecnie istniejące • Kanada (1942-1963) – nie posiadała osobnego programu, ale w latach 1963-1984 posiadała i produkowała głowice nuklearne dla Stanów Zjednoczonych • Szwajcaria (1949-1969) • Australia (lata 50. XX wieku – 60. XX wieku) • Szwecja (1952-1974) • Egipt (1954-1967) • Hiszpania (poł. lat 60. XX wieku – poł. lat 70. XX wieku) • Tajwan (poł. lat 60. XX wieku – 1988) • Korea Południowa (1971-1975) • Irak (lata 70. XX wieku – poł. lat 90. XX wieku – budowano przy pomocy Francji elektrownię atomową w Osirak, pod Bagdadem. Zostało ona zbombardowana latem 1981 r. przez lotnictwo izraelskie. Według oficjalnych danych Irak już nie był w stanie wznowić prac. Nieoficjalne źródła twierdzą, iż również służby wywiadowcze Izraela zlikwidowały egipskiego fizyka nuklearnego Meshada, który był szefem irackiego programu nuklearnego). • RPA (1973-1982) – posiadała kilka głowic nuklearnych w latach 1982-1994 • Argentyna (lata 70. XX wieku – 1990) • Brazylia (1975-1988) • Syria (od 1979) • Libia (poł. lat 70. XX wieku – 2003) – posiadała program nuklearny. • Iran (od lat 80. XX wieku) • Algieria (od lat 80. XX wieku – 1995) • Ukraina (lata 90. XX wieku) – nie miała programu nuklearnego, dysponowała częścią arsenału b. ZSRR. Zgodziła się pozbyć tego uzbrojenia, co też się stało, w zamian za określone środki finansowe od państw zachodnich, oficjalnie na utylizację. • Kazachstan (lata 90. XX wieku) – nie miał programu nuklearnego, możliwe głowice poradzieckie • Polska (lata 90. XX wieku) – możliwe głowice poradzieckie, według ujawnionych danych istniały trzy bazy radzieckie, w których przechowywano ok. 180 głowic. Część z nich (do rakiet R-17 znajdujących się w czterech brygadach rakiet taktyczno-operacyjnych), oraz bomby lotnicze do zmodyfikowanych egzemplarzy Su-7 planowano przekazać na krótko przed odpaleniem Wojsku Polskiemu. Istniała plotka, jakoby Rosjanie oferowali Jaruzelskiemu broń nuklearną do bezpośredniego wyposażenia WP, lecz nie ma współcześnie dowodów na takie informacje – możliwe, że próbowano w ten sposób zamaskować fakt, iż w latach 60 XX wieku dowództwo WP i kierownictwo państwa nie oponowało przed rozmieszczeniem na terytorium PRL radzieckiej broni nuklearnej. Wiadomo również, że w latach 70 Edward Gierek patronował pracom rektora WAT gen. Sylwestra Kaliskiego nad wywołaniem reakcji łańcuchowej przy pomocy lasera. Gierek myślał o ew. próbach jądrowych w sztolniach w Bieszczadach. Ostatecznie w Polsce powstał tylko reaktory doświadczalne w instytucie w Świerku. Sam Kaliski zginął w nie do końca jasnych okolicznościach. Państwa nieistniejące • III Rzesza Niemiecka (1939-1945) – prowadzono w kilku zespołach badawczych prace nad materiałami rozszczepialnymi, budową reaktora oraz budową broni nuklearnej. Z owymi badaniami związani byli tacy naukowcy, jak: Werner Heisenberg, Carl Friedrich von Weizsacker, Kurt Diebner, szef Poczty Niemieckiej Ohnesorge, Walther Gerlach, Erich Schuman. Wiadomości nt. niemieckich badań są często sprzeczne, współcześnie w sposób pełny trudu ich opisu podjęli się niemiecki badacz Rainer Karlsch oraz amerykański pisarz Mark Walker. Szczególnie ten pierwszy dokonał poważnej pracy dla odkrycia nieznanych faktów. Według ustaleń Niemcy osiągnęli mnóstwo ważnych odkryć, zwłaszcza prawdopodobnie jako pierwsi zbudowali zdatny do użytku detonator do broni atomowej. Są poważne dowody w postaci świadectw świadków i pomiarów radioaktywności, iż dwukrotnie w Turyngii na poligonie Ordruf i prawdopodobnie na wyspie Rugia przeprowadzono detonacje ładunków nuklearnych w postaci płyt uranu otoczonych silnymi ładunkami konwencjonalnymi. Miały one zainicjować krótkotrwałe reakcje łańcuchowe o mocy wybuchu według równoważnika trotylowego szacowanego na ok. 100 ton. Konkretne dane, dokumenty są rozsiane po świecie, często przemilczane z różnych względów i mocno niekompletne. • Japonia okresu Shōwa (1942-1945) • Jugosławia (lata 50. XX wieku – 1987)

Najpotężniejsza bomba atomowa

Najpotężniejszą bombą jądrową (a dokładnie termojądrową) była Car Bomba (ang. Tzar lub Big Ivan). Eksplozji dokonał Związek Radziecki 30 października 1961 r. na wyspie Nowa Ziemia położonej na Morzu Arktycznym, na północnych krańcach obecnej Rosji. Była to dwustopniowa bomba termojądrowa, czyli oparta na fazie syntezy lekkich jąder atomowych, zainicjowanej detonacją jądrową. Miała moc 58 megaton czyli w przybliżeniu 4000 bomb zrzuconych na Hiroszimę. Mimo że zmniejszono jej moc ze względów bezpieczeństwa (Car Bomba zaprojektowana została jako broń trójfazowa i mogła ona osiągnąć nawet 150 megaton, ale wówczas obszar objęty zniszczeniami, mimo dużego odosobnienia, objąłby kilka większych miast północnej Rosji, a opad radioaktywny zagroziłby całej Europie, toteż zrezygnowano z trzeciej fazy rozszczepiania), część skalistych wysepek, w których otoczeniu dokonano detonacji, wyparowała, a sam wybuch był odczuwalny nawet na Alasce. Bomba ta nazywana była także złowieszczo „Zabójcą Miast”. Bomba mogłaby całkowicie zniszczyć miasto wielkości Londynu, lecz skutki jej oddziaływania byłyby znacznie potężniejsze.

Czynniki rażenia

Czynnikami rażenia broni jądrowej są: • fala uderzeniowa, • promieniowanie przenikliwe, • promieniowanie cieplne (świetlne), • impuls elektromagnetyczny, • skażenie promieniotwórcze.

Rodzaje broni nuklearnej

Broń nuklearna (bomba jądrowa) jest oparta na wykorzystaniu reakcji jądrowej materiałów rozszczepialnych lub reakcji kombinowanej: rozszczepienie-synteza. Pod względem budowy zewnętrznej, rozmiarów i ciężaru bomba jądrowa zbliżona jest do konwencjonalnej bomby lotniczej. Zasadniczymi elementami są:

• ładunek jądrowy; • urządzenie zapłonowe; • powłoka metalowa.

W zależności od mocy ładunku bomby jądrowej mogą być stosowane przez lotnictwo bezpośrednio na polu walki lub zrzucane na obiekty o znaczeniu operacyjnym albo operacyjno-strategicznym. Moc bomby może wahać się w granicach od kilku kiloton do kilkunastu megaton.

Podstawowe rodzaje Bomba atomowa czerpie swoją energię z reakcji rozszczepienia ciężkich jąder atomowych (np. uranu lub plutonu) na lżejsze pod wpływem bombardowania neutronami. Rozpadające się jądra emitują kolejne neutrony, które bombardują inne jądra, wywołując reakcję łańcuchową.

Zasada działania bomby atomowej polega na wytworzeniu/przekroczeniu w jak najkrótszym czasie masy krytycznej ładunku jądrowego. Przekroczenie masy krytycznej zazwyczaj uzyskuje się na jeden z dwóch sposobów: poprzez połączenie kilku porcji materiału rozszczepialnego (tzw. metoda działa) lub zapadnięcie materiału uformowanego w powłokę (tzw. metoda implozyjna). Połączenie to musi odbyć się szybko by reakcja nie została przerwana już w początkowej fazie w wyniku rozproszenia energii powstającej podczas rozszczepiania jąder, dlatego do połączenia materiałów rozszczepialnych używa się konwencjonalnego materiału wybuchowego. Reakcja łańcuchowa wydziela ogromną ilość energii. Wysoka temperatura i energia produktów rozpadu powodują błyskawiczne rozproszenie materiału rozszczepialnego i przerwanie reakcji łańcuchowej. Jako ładunku nuklearnego przy metodzie działa używa się uranu-235, zaś przy metodzie implozyjnej – plutonu-239. Z jednego kilograma U-235 można uzyskać do 82 TJ (teradżuli) energii. Typowy czas trwania reakcji łańcuchowej to 1 μs, więc moc wynosi 82 EW/kg.

Bomba wodorowa Zwana jest też bombą termojądrową. Zasada działania bomby wodorowej opiera się na wykorzystaniu reakcji termojądrowej, czyli łączenia się lekkich jąder atomowych (np. wodoru lub helu) w cięższe, czemu towarzyszy wydzielanie ogromnej ilości energii.

Ponieważ rozpoczęcie i utrzymanie fuzji wymaga bardzo wysokiej temperatury, bomba wodorowa zawiera ładunek rozszczepialny (pierwszy stopień), którego detonacja inicjuje fuzję w ładunku drugiego stopnia. Ciśnienie uzyskane z pierwszego stopnia kompresuje drugi stopień, otoczony płaszczem ze zubożonego uranu. Jednocześnie zawarty wewnątrz rdzeń ze wzbogaconego uranu w wyniku implozji osiąga masę krytyczną i staje się bardzo silnym źródłem neutronów. W tych warunkach w wodorowo-helowym paliwie rozpoczyna się niezwykle szybki i gwałtowny proces fuzji jąder, dzięki czemu w bardzo krótkim czasie emitowana jest energia wielokrotnie przekraczająca tę uzyskaną z pierwszego stopnia.

Ładunki drugiego stopnia mogą być łączone w prawie dowolnej ilości i wielkości (jedna reakcja fuzji inicjuje następną). To, jak i brak ograniczenia przez masę krytyczną oraz znacznie większa niż w przypadku ładunków rozszczepialnych wydajność, umożliwiają budowę broni o mocy daleko większej niż w przypadku zwykłej bomby atomowej.

Brudna bomba Brudna bomba to określenie na rodzaj broni radiologicznej, której działanie polega na rozrzuceniu materiału radioaktywnego na dużej przestrzeni przy pomocy konwencjonalnych materiałów wybuchowych. Powoduje to skażenie promieniotwórcze terenu. Materiał promieniotwórczy z wybuchu brudnej bomby zostałby rozproszony na dużym obszarze, przez co natężenie promieniowania byłoby niewielkie, a większość ewentualnych ofiar śmiertelnych zginęłaby od wybuchu ładunku konwencjonalnego. Powszechne obawy przed promieniowaniem spowodowałyby jednak znaczącą dezorganizację oraz pociągnęły za sobą duże koszty usunięcia skażenia.

Zaawansowane konstrukcje Bomba neutronowa Bomba neutronowa to specjalny rodzaj bomby termojądrowej, pozbawionej ekranu odbijającego neutrony, w której energia powstaje w wyniku reakcji syntezy deuteru z trytem. Siła jej wybuchu jest relatywnie niewielka. Małe jest również skażenie promieniotwórcze terenu. Czynnikiem rażącym jest promieniowanie przenikliwe – neutronowe (szybkie neutrony – stąd nazwa), przenikające przez materię (w tym pancerz) i zabójcze dla żywych organizmów.

Bomba kobaltowa Bomba kobaltowa zawiera w osłonie kobalt, który pod wpływem wytwarzanych przez ładunek neutronów przekształca się w izotop Co-60, silne i trwałe (okres półrozpadu 5,26 lat) źródło promieniowania gamma. Głównym celem jest skażenie terenu, by uczynić go niezdatnym do zasiedlenia. Zamiast kobaltu dodatkiem może być złoto, które pozostanie radioaktywne przez okres kilku dni, oraz tantal i cynk (kilka miesięcy). Jedna bomba kobaltowa została zdetonowana przez Brytyjczyków, lecz test jednokilotonowej bomby zakończył się niepowodzeniem.

Test atomowy – zgodnie z traktatem o ograniczeniu testów jądrowych, test jądrowy to jedna, dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 0,1 sekundy jedna od drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometrów. Testy jądrowe przeprowadzane są głównie w celu sprawdzania i udoskonalania broni jądrowej lub jej zabezpieczeń. Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce około 2000 próbnych wybuchów jądrowych, głównie przeprowadzonych przez USA i ZSRR. Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie próbnych wybuchów.

Niektóre kraje próby broni jądrowej łączyły z testami jej oddziaływania na ludzi. Szczególnie często takie eksperymenty przeprowadzano w ZSRR, m.in. na poligonach w Tockoje, Semipałatyńsku i Nowej Ziemi. Do testów używano z reguły żołnierzy ze specjalnych, tajnych jednostek wojskowych i więźniów gułagów. Również w Stanach Zjednoczonych w latach 40. i 50. XX w. wykonywano próby nuklearne z własnymi żołnierzami. Testy polegały najczęściej na przebywaniu w niewielkich odległościach od epicentrum w płytkich okopach oraz przemarszu przez strefę 0 w kilkanaście minut po wybuchu[1]. Prawdopodobnie podobne próby przeprowadzały też Chiny. Niezależna komisja medyczna w 1991 roku oceniła, że we Wschodnim Turkiestanie choruje ok. 170 tysięcy, a ok. 210 tysięcy osób zmarło na nowotwory, będące efektem napromieniowania. Fakty te zostały przedstawione przez przewodniczącego Międzynarodowego Komitetu Wschodni Turkiestan Usupbecka Mukhlissi na VIII Antynuklearnym Kongresie w Bonn w październiku 1990 r.

Niektóre mocarstwa atomowe, m.in. Wielka Brytania i Francja testowały broń jądrową nie na własnych wojskach, a na lokalnej ludności zamieszkującej wyspy i atole w pobliżu poligonów na Pacyfiku. W wyniku francuskich prób na Mururoa, zachorowalność na choroby nowotworowe wśród mieszkańców wyspy archipelagu Tuamotu, leżących 400 km od atolu, jest sześciokrotnie wyższa od innych rejonów Polinezji. Brytyjskie próby na Wyspie Bożego Narodzenia w latach 1957-1958 bez wcześniejszej ewakuacji mieszkańców, są przedmiotem skargi złożonej przez jedną z poszkodowanych, Suitupe Kiritome, do europarlamentu.

Wojna jądrowa – użycie broni jądrowej na masową skalę w trakcie działań wojennych. Ten hipotetyczny sposób prowadzenia wojny charakteryzuje się ogromnymi zniszczeniami infrastruktury, licznymi ofiarami wśród żołnierzy oraz cywilów, długotrwałym skażeniem środowiska. Taki typ wojny nie miał nigdy miejsca w historii ludzkości. Wielu teoretyków upatruje w nim ostateczną zagładę gatunku ludzkiego (wojna totalna).

Dotychczas broń jądrowa została użyta do działań wojennych dwukrotnie – w trakcie drugiej wojny światowej wojska amerykańskie zrzuciły bomby atomowe na Hiroszimę i Nagasaki.

W okresie zimnej wojny przeciwstawne bloki wojskowe (UW i NATO) posiadały plany uderzeń jądrowych na potencjalnego przeciwnika. W USA plany takie przygotowywano już od 1946 r. W 1960 r. opracowano zintegrowany plan operacyjny SIOP (Single Integrated Operational Plan), którego kolejne wersje obowiązywały aż do początku XXI w. Podobne plany operacyjne posiadały także ZSRR i Chiny. Sugeruje się, że III wojna światowa mogłaby być wojną jądrową.

SKUTKI WYBUCHÓW JĄDROWYCH

Promieniowanie cieplne W pierwszej fazie wybuchu jądrowego utworzeniu kuli ognistej towarzyszy emisja promieniowania cieplnego. Z powodu bardzo wysokiej temperatury składa się ono z promieni ultrafioletowych (fale krótkie), jak również ze światła widzialnego i promieni podczerwonych (fale długie). Dzięki pewnym zjawiskom związanym z adsorpcją promieniowania cieplnego przez powietrze obserwuje się dwa szczyty temperatury na powierzchni kuli; pierwszy trwający bardzo krótko oraz drugi utrzymujący się znacznie dłuższy okres czasu, przy czym czas trwania szczytów wzrasta z wydajnością energetyczną wybuchu.

Odpowiednio do dwóch szczytów temperatury, istnieją dwa szczyty emisji promieniowania cieplnego wysyłanego przez kulę ognistą. W czasie pierwszego szczytu, trwającego dla 1-megatonowej bomby dziesiąte części sekundy, temperatury są przeważnie bardzo wysokie. W rezultacie większą część promieniowania emitowanego w okresie tego szczytu stanowią promienie ultrafioletowe. Ze względu na krótki okres trwania tego szczytu zostaje wyemitowane tylko 1% promieniowania cieplnego. Następnie promienie ultrafioletowe są w dużym stopniu pochłaniane przez powietrze co powoduje, że dawka działająca w miejscu oddalonym od wybuchu jest stosunkowo nieznaczna. Pierwszy szczyt promieniowania cieplnego nie stanowi przeważnie dla człowieka i jego otoczenia wielkiego niebezpieczeństwa. Względnie duże dawki promieniowania ultrafioletowego mogą wywołać u ludzi bolesne pęcherze, a małe dawki mogą powodować zaczerwienienie skóry.

W drugim szczycie sytuacja przedstawia się całkiem inaczej. Szczyt ten może trwać kilka sekund i w tym czasie wydziela się około 99% całkowitej energii promieniowania cieplnego pochodzącego z bomby. Ponieważ temperatury są tu niższe niż w czasie pierwszego szczytu, większość promieni składa się ze światła widzialnego i promieni podczerwonych. Właśnie to promieniowanie stanowi główną przyczynę oparzeń różnego stopnia i zwęglenia skóry u ludzi znajdujących się w zasięgu wybuchu. Ponadto, oprócz podmuchu, który wywołuje większość zniszczeń podczas wybuchu bomby jądrowej również promieniowanie cieplne przyczynia się do ogólnego zniszczenia działając na łatwopalne materiały. W ten sposób powstają pożary, które mogą się szybko rozszerzać w zburzonych przez podmuch budynkach jak również trawić ogromne obszary lasów.

Powyższy problem i związane z nim zagrożenia odnoszą się do wybuchów jądrowych w atmosferze. Promieniowanie to nie przedstawia większego zagrożenia po wybuchach podwodnych, gdyż w zasadzie w 100% jest ono adsorbowane przez otaczające masy wody. Podobnie sytuacja przedstawia się w przypadku wybuchów podziemnych, promieniowanie zostaje prawie całkowicie adsorbowane przez otaczające warstwy ziemi.

Fala uderzeniowa Fala uderzeniowa, podobnie jak promieniowanie cieplne również jest przyczyną wielu zniszczeń, towarzyszących wybuchowi powietrznemu. Odbita fala uderzeniowa, podobnie jak fala pierwotna może powodować zniszczenia, gdyż wiatry związane z przejściem czoła fali uderzeniowej nawet w odległości przekraczającej 10 kilometrów od wybuchu 1-megatonowej bomby mogą wiać z prędkością przekraczającą 110 km/h. Jest zrozumiałe, że tak silne wiatry mogą powodować szkody związane z niszczeniem budynków, mostów, instalacji a także siać spustoszenia środowiskowe łamiąc drzewa czy zabijając ludzi i zwierzęta.

Bomba uranowa zrzucona na Hiroszimę 6 sierpnia 1945 roku o mocy 15 kt wybuchła na wysokości około 550 metrów. W wyniku eksplozji prawie 98% budynków uległo zniszczeniu, 71 000 osób zostało zabitych, a wiele tysięcy zmarło w ciągu następnych paru lat. Trzy dni później wybuchła bomba plutonowa o energii 20 kt na tej samej wysokości, co w przypadku Hiroszimy.

Dewastacja obu miast była skutkiem fali uderzeniowej, promieniowania cieplnego i natychmiastowego promieniowania jądrowego. Natomiast skażenia produktami rozszczepienia i wywołane wzbudzoną promieniotwórczością gleby zupełnie nie spowodowały ofiar.

W przypadku wybuchów podwodnych czy podziemnych, tylko część energii wyzwolonej w czasie wybuchu ujawnia się w postaci fali uderzeniowej w otaczającym powietrzu. Ponadto, im głębiej nastąpi wybuch tym mniejsza część energii wybuchu ujawni się w postaci fali uderzeniowej w powietrzu. W związku z powyższym w obu tych przypadkach zjawisko to praktycznie nie przedstawia większego zagrożenia dla ludzi i środowiska.

Kratery Kolejne skutki ekologiczne wybuchów naziemnych a także wybuchów podziemnych mających miejsce na małej głębokości wiążą się z powstawaniem kraterów. W przypadku wybuchów naziemnych skutki te wynikają z faktu stykania się ognistej kuli z powierzchnią ziemi. W związku z wysoką temperaturą, jaka panuje w ognistej kuli, podczas zetknięcia się jej z podłożem następuje stopienie a następnie wyparowanie znacznych ilości skał, gleby i innych substancji znajdujących się w danym obszarze, które następnie zostają wciągnięte w kierunku kuli, tworząc wspomniany już komin wybuchu. Obliczono, że tylko 5% energii bomby 1-megatonowej może zamienić w parę 20 000 ton gleby, włączając ją tym samym w skład kuli ognistej. W dodatku silne wiatry na powierzchni ziemi powodują, że wznosząca się kula ognista wsysa również duże ilości pyłu, kurzu i innych cząstek. Parowanie skał, gleby, pyłów i innych materiałów, oraz przemieszczenie tychże materiałów przez falę uderzeniową i podmuch, towarzyszący gwałtownemu rozprężeniu się gorącej kuli gazów powodują utworzenie krateru. Wielkość krateru zależy od wysokości, na której eksplodowała bomba, od rodzaju gleby, jak również od mocy bomby. W związku z powyższym negatywne skutki ekologiczne powierzchniowych wybuchów jądrowych to m. in. dewastacja terenu i niszczenie struktur glebowych na obszarach gdzie te wybuchy mają miejsce.

W przypadku podziemnych wybuchów na niewielkiej głębokości kratery powstają w następstwie rozprężania się gazów ognistej kuli, które wyrzucają duże ilości skał i ziemi zalegających ponad miejscem wybuchu. Skutki ekologiczne wynikające z tego faktu są takie same jak dla wybuchów naziemnych.

Skażenia promieniotwórcze Istnieją dwie zasadnicze drogi prowadzące do skażenia powierzchni ziemi substancjami promieniotwórczymi powstałymi w wyniku wybuchu bomby jądrowej. Jedna, na skutek wzbudzonej aktywności wywołanej wychwytem neutronów przez różne pierwiastki znajdujące się w ziemi lub morzu, zwłaszcza przez sód i mangan i druga, na skutek opadu, tzn. osiadania cząstek promieniotwórczych z utworzonej po wybuchu chmury.

Zasięg i wielkość skażeń obu źródeł może się wahać w szerokich granicach, gdyż są one wypadkową takich czynników jak wydajność energetyczna i konstrukcja bomby, wysokość wybuchu, rodzaj terenu na którym miał miejsce wybuch oraz warunki meteorologiczne.

Przy wybuchu powierzchniowym duże ilości ziemi, pyłu, gruzu i wody są w początkowej fazie wciągane do kuli ognistej. Tutaj ulegają w pierwszym etapie stopieniu lub wyparowaniu, a następnie zostają dokładnie wymieszane z produktami rozszczepienia i innymi resztkami bomby. Po dostatecznym ochłodzeniu, w wyniku kondensacji, produkty rozszczepienia zostają pokryte płaszczem z cząstek gruntu. W wyniku tego powstaje ogromna ilość małych cząstek skażonych materiałem promieniotwórczym.

Po wybuchu bomby, skażone cząstki i kropelki stopniowo opadają na ziemię. Zjawisko to jest nazywane opadem promieniotwórczym. Opad z towarzyszącą mu nieodłącznie promieniotwórczością, która zanika w ciągu długiego okresu czasu jest głównym źródłem resztkowego promieniowania jądrowego.

Opad jest zjawiskiem przebiegającym etapami przez pewien okres czasu. Skażone cząstki mogą opadać nawet wtedy, gdy chmura radioaktywna nie jest już widoczna. Na ogół największą część opadu stanowią duże skażone cząstki pyłu, które opadają z chmury - grzyba w niezbyt dużej odległości od miejsca wybuchu. Tego rodzaju opad określa się jako opad lokalny. Oprócz tego istnieje jeszcze inny rodzaj opadu, składający się z bardzo rozdrobnionych cząstek, które wnikają do stratosfery i pozostają tam zawieszone przez długi okres czasu. Cząstki te opadają niezmiernie wolno, a przed opadnięciem mogą przebyć tysiące kilometrów i osadzać się na rozległej przestrzeni. Jest to opad ogólnoświatowy. W jego skład wchodzą resztki z eksplozji jądrowych wszystkich typów.

Opisywana wcześniej przy wybuchach podwodnych fala u podstawy i powstała z niej chmura pyłu, zawierająca duże ilości produktów rozszczepienia jest źródłem skażenia radiologicznego w przypadku podwodnych wybuchów jądrowych. Produkty rozszczepienia wchodzą w skład fali u podstawy w momencie wybuchu, lub też mogą przenikać z chmury radioaktywnej. Ze względu na radioaktywność tejże fali istnieje duże prawdopodobieństwo skażenia terenów, nawet w odległości wielu kilometrów od miejsca wybuchu, szczególnie w kierunku działania wiatru. Związane jest to z osadzaniem się kropelek wody, które mogą zawierać produkty rozszczepienia. W przypadku wybuchu na stosunkowo dużej głębokości kula ognista miesza się z wyrzuconą wodą jeszcze przed osiągnięciem powierzchni. W tych warunkach powstaje niewielki słup wody i niewielka stosunkowo ilość pyłu wodnego. Wówczas też powstaje mała fala u podstawy lub też w ogóle jej nie ma, a co za tym idzie nie wytwarza się chmura radioaktywna i w związku z tym nie ma dużego opadu radioaktywnego. Rozpad kuli gazowej na wielką ilość małych pęcherzyków gazowych wywołuje burzenie i pienienie się wody, wytwarzając przy tym radioaktywną pianę. Nad powierzchnią wody wytwarza się mała ilość mgły radioaktywnej, większość zaś produktów rozszczepienia pozostaje w wodzie i ulega rozproszeniu. W wyniku dyfuzji rozmaitych resztek bomby, mieszających się z dużymi objętościami wody spoza skażonego obszaru, na którym nastąpił wybuch oraz na skutek naturalnego rozpadu, natężenie aktywności wody maleje dość szybko. W tym przypadku niebezpieczeństwo skażenia związane jest z osadzaniem się na pobliskich brzegach mórz radioaktywnej piany.

Jeżeli chodzi o wybuchy podziemne na niewielkiej głębokości, to stwarzają one zagrożenie powstania radioaktywnego skażenia na znacznych obszarach podobnie jak powierzchniowe wybuchy jądrowe. Wynika to z faktu, że chmura radioaktywna powstała podczas wybuchu przez wyrzucenie znacznych ilości skał i ziemi, zawiera duże ilości skażonego pyłu, który z łatwością może być rozpraszany przez wiatr na znaczne odległości.

W przeciwieństwie do rozmiarów skażenia jakie mogą powodować podziemne wybuchy jądrowe, mające miejsce na małych głębokościach, skażenia podczas wybuchów na większych głębokościach ulegają znikomemu rozproszeniu. Zasadniczo żadne produkty rozczepienia ani materiały o aktywności wzbudzonej neutronami nie przedostają się do atmosfery, gdyż zatrzymane zostają wewnątrz skały, w miejscu wybuchu. Z badań i obserwacji wynika, że znaczna część pierwiastków o punkcie wrzenia poniżej 1130oC (np. jod, cez i gazy niekondensujące, jak krypton i ksenon), co jest temperaturą krzepnięcia lawy, ma tendencję do pozostawania w otworze-kominie, a pierwiastki trudno topliwe (cyrkon, neptun, pluton) niemal w całości zostają w lawie. W czasie stygnięcia gruzu i lawy spada ciśnienie w otworze-kominie, a woda powoli przedostaje się do wnętrza, wchodząc w kontakt z gruzem i lawą. Część radionuklidów rozpuszcza się w tej wodzie i wraz z powolnym przepływem wód podziemnych zostaje przeniesiona do środowiska, do wód mórz lub bezpośrednio do oceanu. Takie uwolnienie jest spowodowane normalną migracją pozostałości materiałów promieniotwórczych w geosferze lub jakimiś wydarzeniami zaburzającymi.

O skuteczności zatrzymywania skażeń wewnątrz skały świadczą dane Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA), która przeprowadziła badania oceniające radiologiczne skutki eksperymentów jądrowych, jakie Francja przeprowadziła w latach 1966 - 1996 na atolach Mururoa i Fangataufa na południowym Pacyfiku. Badania dowiodły, że stężenia radionuklidów w środowisku ziemnym i wodnym są na ogół niskie i porównywalne ze stężeniami podawanymi dla tych samych radionuklidów w podobnych atolach, gdzie nie prowadzono prób z bronią jądrową. Stwierdzono, że substancje promieniotwórcze przypisywane eksperymentom jądrowym występują w środowisku ziemnym i wodnym atoli Mururoa i Fangataufa, ale w bardzo niskich stężeniach, które jak stwierdzono nie mają znaczenia radiologicznego. Z pośród badanych radionuklidów jedynie Pu-239+240 jest obecny w stężeniach znacząco przewyższających poziomy oceaniczne związane z opadem globalnym. Stężenia sztucznych radionuklidów w lagunach są niskie, znacznie niższe niż stężenia aktywności radionuklidów naturalnie obecnych w wodach otwartych oceanów, których typowe wartości to 12 000 Bq/m3 dla K-40 i 80 Bq/m3 dla izotopów uranu. Ponadto, na podstawie modeli dokonano oceny przyszłych warunków radiologicznych. Przewiduje się, że nie jest prawdopodobne, by stężenia Cs-137 i Pu-239+240 w wodach laguny kiedykolwiek przekroczyły stężenia obecne. Stężenia Sr-90 i trytu mogą marginalnie przekroczyć wartości bieżące, ale dopiero w następnych dziesięcioleciach.

Niestety, zdarzało się w historii prób jądrowych, że i głębokie wybuchy podziemne przyczyniały się do znacznego skażenia środowiska. Tak było 17 lutego 1989 roku podczas ostatniej próby jądrowej w Kazachstanie. Bombę zdetonowano w górze na Diegielenie. Wybuch wydmuchał z niej wszystkie “wnętrzności” co spowodowało, że do atmosfery przedostała się ogromna radioaktywna chmura, którą wiatr skierował na miasto Czagan.

Promieniowanie jądrowe Cechą wybuchu jądrowego jest to, że oprócz widzialnego promieniowania cieplnego powstaje niewidzialne promieniowanie jonizujące, złożone głównie z promieni gamma, neutronów i fragmentów rozszczepienia.

Wyróżnia się dwa rodzaje promieniowania jądrowego tj. promieniowanie początkowe i resztkowe. Jako umowną granicę podziału między wyżej wymienionymi rodzajami promieniowania przyjmuje się okres 1 minuty po wybuchu. W przypadku wybuchów podwodnych i podziemnych promieniowanie początkowe przechodzi bezpośrednio w promieniowanie resztkowe i w związku z tym rozróżnianie obu rodzajów promieniowania ma mniejsze znaczenie. Początkowe promieniowanie jądrowe, emitowane w przybliżeniu w ciągu pierwszej minuty po wybuchu, składa się głównie z neutronów i promieni gamma, powstałych w procesie rozszczepienia. Samorzutna emisja cząstek beta i promieni gamma z substancji radioaktywnych będących produktami rozszczepienia jest przyczyną promieniowania resztkowego.

Promieniowanie gamma i neutrony ze względu na wybitnie szkodliwe oddziaływanie na organizmy żywe oraz ze względu na ich szeroki zasięg, są niezwykle istotne dla oceny zjawisk związanych z wybuchem jądrowym.

Poza promieniami gamma, które rzeczywiście towarzyszą procesowi rozszczepiania, początkowe promieniowanie jądrowe obejmuje także promienie gamma, pochodzące z innych źródeł. Powstają one między innymi w procesie wychwytu radiacyjnego, który polega na wychwycie neutronów pochodzących z procesów rozszczepienia przez jądra substancji wchodzących w skład bomby, jak również jądra azotu atmosferycznego. Reakcjom tym towarzyszy natychmiastowa emisja promieni gamma. Powstają one również w procesie wzbudzania jąder przez neutrony prędkie.

Promienie gamma są w tym przypadku emitowane podczas powrotu jądra do swojego podstawowego stanu energetycznego. Promieniowanie gamma pochodzące z tych źródeł, to tzw. natychmiastowe promienie gamma. Istnieje jeszcze opóźnione promieniowanie gamma, którego źródłem są substancje radioaktywne będące produktami rozszczepienia oraz produktami ich rozpadu. Natychmiastowe promieniowanie gamma jest emitowane niemal wyłącznie w momencie wybuchu bomby, jest więc w dużym stopniu pochłaniane przez materiały bomby. Opóźnione promieniowanie gamma jest emitowane głównie w późniejszych stadiach wybuchu, gdy materiały bomby już wyparują. Neutrony są wyzwalane w procesie rozszczepiania lub syntezy jąder. Wszystkie neutrony, pochodzące z syntezy jąder i ponad 99% neutronów z procesu rozszczepiania wytworzone są prawie natychmiast, w okresie krótszym niż 0.000001 część sekundy. Są to neutrony natychmiastowe. Pozostała część neutronów (mniej niż 1%) pochodzących z rozszczepienia nazywana jest neutronami opóźnionymi. Opóźnione neutrony w większości emitowane są w ciągu pierwszej minuty i stanowią część początkowego promieniowania jądrowego.

Jak już wcześniej zostało wspomniane, resztkowe promieniowanie jądrowe to ta część promieniowania, która emitowana jest po upływie 1 minuty od chwili wybuchu bomby jądrowej. Promieniowanie to powstaje głównie z produktów rozszczepienia i w mniejszym stopniu z resztek nierozszczepionego uranu i plutonu. Poza tym resztki bomby zawierają zazwyczaj pewne izotopy promieniotwórcze powstałe w wyniku wychwytu neutronu przez materiały bomby. Innym źródłem resztkowego promieniowania jest aktywność wywołana wychwytem neutronu przez różne pierwiastki znajdujące się w ziemi, morzu lub innych substancjach otaczających miejsce wybuchu.

Wspomniano już, że promieniowanie jonizujące poraża tylko żywe organizmy w strefie działania wybuchu jądrowego. Negatywne skutki działania promieniowania jądrowego na organizmy żywe zależą od całkowitej dawki pochłoniętego promieniowania, od szybkości pochłaniania, od tego jaka część ciała i jaki obszar były eksponowane na promieniowanie a także od ogólnej kondycji organizmu. Jedynie nieliczne zjawiska związane z promieniowaniem, takie jak skutki genetyczne zależą w zasadzie tylko od całkowitej otrzymanej dawki a nie od szybkości jej pochłaniania. W większości przypadków zaś, efekt biologiczny określonej całkowitej dawki promieniowania zmniejsza się wraz ze zmniejszaniem szybkości pochłaniania tej dawki.

Podczas oddziaływania promieniowania jądrowego na organizmy żywe ma miejsce naruszanie złożonego aparatu regulującego wszystkie procesy zachodzące w komórce i określającego dziedziczność cząsteczki DNA i RNA. Cząstki jonizujące mogą wywoływać bezpośrednie zmiany w cząsteczkach DNA i RNA wybijając elektrony, bądź też mogą oddziaływać na cząsteczki DNA i RNA pośrednio, wywołując jonizację cząsteczek wody wchodzącej w skład protoplazmy. Cząsteczki wody rozpadają się na jony H i OH. Jony OH przyłączają rozpuszczony w protoplaźmie tlen i tworzą bardzo aktywne chemicznie cząsteczki HO i cząsteczki wody utlenionej, które wchodzą w reakcje chemiczne z cząsteczkami białka molekuł DNA i RNA i niszczą je.

Zbiór objawów wywołanych przez napromieniowanie części lub całego organizmu dużą dawką promieniowania jonizującego nazywa się chorobą popromienną. Niebezpieczeństwo napromieniowania jest tym większe, że nie wywołuje ono bezpośrednio żadnych objawów i dlatego też nie można zdawać sobie sprawy z przekroczenia dopuszczalnej dawki. Objawy chorobowe występują dopiero po pewnym okresie czasu, którego długość zależy od szeregu czynników (dawka promieniowania, rodzaj napromieniowanych organów, stan organizmu, itd.) i wynosi na ogół kilka godzin. Charakterystycznymi objawami są wymioty, biegunka, brak apetytu, ogólne osłabienie organizmu, zmniejszenie się liczby białych ciałek krwi. Następnie przez dwa, trzy dni obserwowana jest chwilowa poprawa, a po 1 - 3 tygodniach dalsze zaostrzenie objawów chorobowych. Następuje wypadanie włosów, wylewy krwi w skórze i w błonach śluzowych (szczególnie w układzie pokarmowym) prowadzące do powstania owrzodzeń, gorączka, niedokrwistość, możliwość zmętnienia gałek ocznych i bezpłodność.

Jeśli dawka, jaką otrzymał cały organizm lub najbardziej czułe na napromieniowanie organy (szpik kostny, gruczoły płciowe, błony śluzowe układu pokarmowego) jest duża, to po tych etapach choroby następuje śmierć. Dawka śmiertelna dla człowieka wynosi około 500 rem. Napromieniowanie niektórych części ciała np. rąk, dawką dziesięciokrotnie przewyższającą dawkę śmiertelną, nie wywołuje poważnych zmian w organizmie. Istotne jest, że zmiany w organizmie wywołane długotrwałym działaniem promieniowania o małej mocy lub wielokrotnymi dawkami małymi stopniowo nakładają się. Ich końcowy rezultat nie jest jednakże tak groźny dla organizmu jak jednorazowe otrzymanie dużej dawki równej sumie małych. Jeśli otrzymana dawka nie jest śmiertelna, następuje powolny, mogący trwać wiele miesięcy, powrót do zdrowia. Napromieniowanie nie wywołujące nawet choroby popromiennej może mieć cały szereg groźnych dla organizmu skutków w postaci rozwoju nowotworów złośliwych lub białaczki. Promieniowanie może być także przyczyną zmian genetycznych w organizmach żywych. Niewielkie zmiany genetyczne (mutacje) nie wywołują natychmiastowej śmierci komórki, są jednak przekazywane następnym pokoleniom. Najczęściej są to zmiany ukryte, ujawniające się nieraz dopiero w dalszych pokoleniach, kiedy zdarzają się jednakowe mutacje u obojga rodziców. Większość mutacji jest szkodliwa i w przyszłości może być przyczyną śmierci organizmu lub jego potomstwa.