TTÜ emeriitprofessor selgitab: kas Põhja-Koreal on vesinikupomm?

Taktikaline tuumapomm B61. Foto: SCANPIX

TTÜ emeriitprofessori Rein-Karl Loide sõnul on tuumapommi valmistamise põhimõtted ammu kõigile teada, aga korraliku pommi valmistamine nõuab kvaliteetseid materjale ja tipptehnoloogiat, mida Põhja-Korea ei suuda hankida.

Mis moodi aatomipomm töötab?
Aatomipommid võib jagada kaheks – uraanil ja plutooniumil põhinevad. Kõige lihtsam viis pommi valmistamiseks on panna uraan pommi kahe eraldi tükina, mille mass on alla kriitilise piiri. Pommi töölerakendamiseks tuleb need kaks tükki kiiresti kokku suruda.

Nii tekib kriitiline hulk tuumaainet ehk käivitub plahvatuslik ahelreaktsioon. Selline oli ka ameeriklaste esimese uraanipommi Little Boy tööpõhimõte. Tuumaaine tüki liigutamiseks teise juurde kasutati lõhkeainet.

Plutooniumist pommi valmistamine on juba keerulisem. Nimelt ümbritsetakse plutooniumist kera tugevajõulise lõhkeainega ning plahvatusega surutakse see kera umbes viiendiku võrra väiksemaks. Selle käigus muutub kera ka tihedamaks, kriitiline mass ületatakse ja tekkib ahelreaktsioon ehk tuumaplahvatus.

Sellisel lähenemisel on ka oluline eelis. Nimelt, mida suurem on tuumaaine tihedus, seda vähem ainet on tuumaplahvatuseks vaja. Kui tuumaainet lõhkeaine plahvatusega kokku suruda, siis selle tihedus ju kasvab. Tänu sellele võibki plutooniumist pommis olla tuumaainet alla kriitilise piiri ning see on tavatingimustes ohutu.

Sellise pommi valmistamine nõuab aga ülikõrget tehnoloogiat, sest lõhkeaine tuleb panna üheaegselt plahvatama ja nii, et tekkinud lööklaine oleks suunatud kera keskpunkti poole. Selliselt toimis ameeriklaste teine tuumapomm Fat Man.

Kuna kriitiline mass ja muud faktorid seavad pommi võimsusele piirangud, siis tuli otsida uusi meetodeid?
Jah, hakati arendama vesinikupommi, mille võimsusel praktiliselt piire ei ole. Erinevalt lõhustuvast tuumaainest pole vesiniku isotoopidel kriitilist massi ehk nad ei hakka iseenesest plahvatama. Vesinikupommis toimub kergete tuumade ühinemine raskemateks ja sellistel reaktsioonidel eraldub ühe tuumaosakeste kohta oluliselt rohkem energiat kui lõhustumisel.

Kõige efektiivsem tuumareaktsioon, mida vesinikupommis tavaliselt kasutatakse, on deuteeriumi ja triitiumi reaktsioon. Pommis realiseeritakse seda termotuumareaktsioonina, kus plahvatusliku reaktsiooni tekitamiseks tuleb neid aineid suure rõhu all kokku suruda ja tekitada  üle 10 miljoni kraadine temperatuur. Selleks tarbeks sobib väga hästi eelnevalt kirjeldatud aatomipomm, mida kasutataksegi vesinikupommis "sütikuna".

Kui suur on aatompommi  ja vesinikupommi võimsus?
Nagu mainitud, on aatompommi võimsusel piir ees – kui liiga palju tuumaainet ühte kohta panna, ületatakse kriitiline mass ning tuumareaktsioon hakkab iseenesest. Kui esimeste tuumapommide võimsus oli 15 kuni 20 kilotonni (ehk vastavalt 15 000 tonni või 20 000 tonni tugevat lõhkeainet), siis spetsiaalse neutronite peegeldi abil on suudetud tuumapommi võimsust tõsta 100 kilotonnini.

Vesinikupommi võimsused aga algavad tavaliselt 100st kilotonnist. Kõige võimsam vesinikpomm oli venelaste katsetatud Tsaar-pomm, mille võimsus oli ligikaudu 50 Mt (megatonni ehk 50 miljonit tonni lõhkeainet).

Kui võimas võis olla Põhja-Korea pomm?
Eelneva jutu põhjal on selge, et kolmapäeval Põhja-Koreas toimunud plahvatus oli vesinikupommi jaoks liiga väike. Ka nende eelnevate pommikatsetuste korral oli kahtlus, et need ei olnud päris täismõõdulised ja pigem ebaõnnestusid.

2006. aastal toimunud esimese pommikatsetuse korral hinnati plahvatuse ekvivalendiks ainult 0,5 kuni 1 kilotonn. Seda on ju 15 korda vähem kui 1945. aastal Hiroshimale heidetud pommis.

Kuigi ka kilotonnise plahvatuse korraldamine on põhimõtteliselt võimalik, nõuab see ülikõrget tehnoloogiat, mida Põhja-Koreal ilmselt ei ole. Ja kui neil pole korralikku tuumapommi - mis looks vesinikpommi töötamiseks piisavalt suure rõhu ja kuumuse - siis ei saa neil olla ka vesinikupommi.

Kas plahvatanud pommi tüüpi saab kuidagi kindlaks teha?
Milline pomm Põhja-Koreas plahvatas, saab selgeks siis, kui eksperdid on välja uurinud, milliseid radioaktiivseid aineid on plahvatuse tulemusena atmosfääri paiskunud. Nende ainete kindlakstegemine Venemaal ja Jaapanis asuvates seirejaamades võtab aga aega. Kui seal avastatakse vesinikuisotoope, siis saab öelda, kas Põhja-Koreas üritati ühinema panna ka vesinikuisotoope.

Kust tuleb Põhja-Korea pommimaterjal?
Eelmise sajandi 80ndatel ehitati Põhja-Koreasse plutooniumi tootev reaktor. Ei saa välistada, et selles toodetud plutooniumiga nad peamiselt katsetavadki. Lisaks õnnestus neil osta uraanimaaki, mida reaktori käivitamise kõrval hakati rikastama pommiuraaniks.

Võib eeldada, et praeguste sanktsioonide tõttu ei õnnestu neil uraanimaaki juurde osta ja nad peavad leppima oma reaktori toodetud plutooniumiga. Arvatakse ka seda, et nende reaktoritest eraldatud plutoonium ei ole piisavalt puhas ja see ongi põhjuseks, miks nende pommikatsetused on olnud üsna kesised.

Kuidas Põhja-Korea oma pommi kohale toimetab?
Väidetavalt on Põhja-Koreal olemas ballistilised raketid, mis võivad lennata Jaapanisse või isegi USAni. Tõsi, nende täpsus ei pruugi olla kõige parem, kuid ähvardamiseks on nad sobivad.

Ka kehv tuumarelv tekitab tohutult kahju, sest radioaktiivne saaste ei kao pikka aega. Teisalt suudavad tänapäevased raketitõrjesüsteemid vastase rakette ju alla lasta.

Võib ka eeldada, et kui Põhja-Korea üritaks oma tuumapommi kellegi vastu kasutada, siis tehtaks nende tuumarajatised kiiresti maatasa.

Kui tihti tuumapomme katsetatakse?
Tänaseks on katsetamised – mõne üksiku erandiga – sisuliselt lõppenud. Juba eelmise sajandi kuuekümnendatel astuti samme tuumakatsetuste piiramiseks. Esiti püüti keelustada tuumakatsetused atmosfääris, vee all ja kosmoses ning lubada ainult maa-aluseid katsetusi.

Seejärel kirjutasid ligikaudu 190 maailma riiki alla lepingule, millega lubasid loobuda tuumarelva arendamisest. Kõigest hoolimata tekkisid uued tuumariigid, mis lepinguga ei liitunud: India, Pakistan ja Iisrael. Ja lisaks neile muidugi ka paariariik Põhja-Korea.

Rahvusvaheliste kokkulepete tulemusena on tuumaarsenali arendamine ja katsetamine taunitav. Tuumamaterjalide ja seadmete müüki jälgitakse põhjalikult, nagu ka tegevusi, mis lähevad vastuollu tuumaenergia rahumeelse kasutamisega. Nagu teada, saadi alles hiljaaegu kokkuleppele Iraaniga, mis üritas samuti oma tuumarelva arendada.