פצצת אטום כמו כל פצצה היא נשק שנועד לזרוע הרס, אך בניגוד לפצצות חכמות ומדויקות פצצות אטום נועדו לגרום כמה שיותר נזק בפגיעה בודדת. ב-1945 העולם רעד בפעם הראשונה מפצצת האטום: ״ילד קטן״ (Little Boy), אותה פצצה שהטילה ארצות הברית על הירושימה היפנית, רגע לפני סוף מלחמת העולם השנייה, או אולי ניתן לומר שהטלת הפצצה תרמה לסיומה של המלחמה.
שלושה ימים לאחר מכן הטילה ארצות הברית פצצה נוספת בשם ״איש שמן״ (Fat Man) על נגאסקי, ושישה ימים לאחר מכן הודיע קיסר יפן על כניעה ללא תנאי לבעלות הברית. שתי הפצצות האלו היו הראשונות והאחרונות שהיה בהן שימוש מבצעי, למזלנו מאז לא נעשה שימוש בפצצת אטום כנגד מדינה, ארגון טרור ובני אדם בכלל.
צילום: San Diego Air & Space Museum Archives
השם "ילד קטן" יכול להיות מבלבל, אבל האמת היא שבערך 75 אלף איש נהרגו מהפיצוץ עצמו ומספר דומה לזה בחודשים שלאחר מכן; מכוויות, קרינה ושאר פציעות. מאז 1945 ועד לחתימה החלקית על האמנה למניעת ניסויים גרעיניים, התפוצצו ברחבי העולם כ-2000 פצצות בניסויים שונים. כמעט כל הניסויים האלו היו של ארצות הברית וברית המועצות בזמן המלחמה הקרה. בתקופה הזאת התחרו שתי המדינות על "למי יש יותר גדול", הפצצה הכי גדולה שארצות הברית פוצצה נקראה Castle Bravo , פצצה של 15 מגה טון אשר גובה פטריית העשן שהיא יצרה הגיע עד ל-40,000 מטר.
רק לשם השוואה הפטרייה של האיש השמן שהייתה גדולה במקצת מהילד הקטן הגיע לגובה של 8000 קילומטר בלבד. בבריה״מ לא התרשמו וחשבו ״אנחנו נראה להם״ (חרושצ'וב באמת אמר את זה לקבוצת מדענים אמריקאים באחת מישיבות העצרת הכללית של האומות המאוחדות ב-1960). כמה שנים לאחר מכן הם פוצצו את "Tsar Bomba", פצצה של 50 מגה טון שפטריית העשן שלה הגיעה לגובה של כמעט 65,000 מטר, שזה כבר כמעט נחשב לחלל. צפון קוריאה אגב התחילה לשחק עם פצצות אטום בערך בשנת 2000, אבל אליה נגיע בהמשך.
צילום: The Official CTBTO Photostream
פצצת אטום רגילה פועלת על ידי ביקוע גרעין של אטום כבד לגרעינים קטנים יותר. בתהליך זה נפלטת אנרגיה רבה וקרני גמא. אטום מימן, הממוספר 1 בטבלת היסודות, מכיל פרוטון אחד בגרעין שלו, הליום שמספרו האטומי הוא 2 מכיל 2 פרוטונים בגרעין שלו וכן הלאה. זה בעצם ההבדל העיקרי בין אטומים שונים, מספר הפרוטונים שבהם. בפצצת אטום משתמשים ביסוד האורניום שמספרו האטומי הוא 92 ופלוטוניום שמספרו 94.
אורניום אגב, הוא היסוד הכי כבד שניתן למצוא בטבע בתצורה הטבעית שלו. ביחד עם הפרוטונים נמצאים בגרעין גם ניוטרונים, לרוב מספר הניוטרונים שווה למספר הפרוטונים אך לא תמיד. יסודות בעלי מספר שונה של ניוטרונים ופרוטונים נקראים איזוטופים. האיזוטופ של אורניום אשר נקרא אורניום 235, נמצא בריכוז של פחות מאחוז בעפרה טבעית של אורניום, הוא גם החומר הבקיע ולכן משתמשים בו בתהליכי ביקוע הגרעין.
אורניום 235 מתבקע יחסית בקלות ובכך מתחיל פעולת שרשרת בה האטומים מתבקעים לאטומים קלים יותר ופולטים כמויות אדירות של אנרגיה. כמות האנרגיה שתשתחרר מספל של אורנים 235 שווה ערך ל-20,000 טון חומר נפץ TNT. כשאומרים אורניום מעושר מתכוונים לתרכובות שמכילה בעיקר את האיזוטופ אורניום 235 על פני איזוטופים אחרים של אורניום שפחות מתאימים לתהליך. תהליך העשרת האורניום כולל הפרדת האיזוטופים על פי המסה שלהם, ואת זה עושים על ידי ה"צנטרפוגות" שבטח שמעתם עליהן. בצנטרפוגה משתמשים הרבה במעבדות ופעולתה יחסית פשוטה – על ידי סיבוב מהיר של מבחנה או כל כלי אחר הדברים הכבדים יותר נדבקים לקרקעית, אליהם ייצמדו מה שקצת יותר קל וכן הלאה.
צילום: IAEA Imagebank
כך בקצרה פועלת פצצת אטום רגילה אבל האמת היא שגם הפצצה הגדולה של ברית המועצות, וגם הפצצה שצפון קוריאה טוענת שהיא מחזיקה היא בכלל פצצת מימן. פצצת מימן מתחילה כמו פצצת אטום על ידי ביקוע של אורניום או פלוטוניום, אבל מרגע שנוצר מספיק חום מתחיל תהליך של היתוך גרעיני. היתוך גרעיני הוא בערך ההפך מביקוע גרעיני, בתהליך זה אטומים קלים מתמזגים ליצירת אטום כבד יותר.
במקרה של פצצת מימן אלו איזוטופים שונים של מימן שמתמזגים ליצירת הליום, בתהליך זה משתחרר הרבה חום והאמת זה בדיוק התהליך שקורה בשמש שלנו, מה שהופך את השמש למעין פצצת אטום ענקית. בשביל שההיתוך יתחיל הטמפרטורה צריכה להיות גבוהה מאוד, כמה מיליוני מעלות צלזיוס, החום הזה מגיע מפצצת האטום ומה שמגביר עוד יותר את עוצמת הפצצה היא הנוכחות של הנויטרונים שמשתחררים בזמן הביקוע, כך נוצרת פעולת שרשרת של ביקוע והיתוך והכל במאיות השנייה, לפני שכל האטומים מתפזרים לאלף עזאזל ומשאירים אחריהם הרס, חורבן ותהיות לגבי עתיד האנושות.
צילום: NASA Goddard Photo and Video
למרות הזעזוע הגדול שמגיע עם הידיעה על היכולות ההרסניות של הפצצות האלו יש גם נחמה: הפצצות האלו כל כך הרסניות והמערכות שמפעילות אותן הן כל כך עצמאיות, שכל מדינה שפויה יודעת שגם אם היא תטיל פצצת אטום על מדינה אחרת, באותו הרגע תיפול פצצה גם בשטחה. ההבטחה הזאת של מהלומת נגד חזקה ולא פרופורציונאלית היא בדיוק מה שמונעת את השימוש בפצצות כאלה, לפחות נכון להיום ונראה שגם בעתיד.
עוד דבר טוב שיצא מפיתוח פצצות כאלו הן טכנולוגיות להפקת אנרגיה. כבר היום יש כורים שמבצעים ביקוע גרעיני ובעתיד גם נראה יותר ויותר כורים שמבצעים היתוך גרעיני, וכך נייצר אנרגיה נקייה וזולה יחסית.
