Tạp Chí Công Nghệ Online

Home » Archives for tháng bảy 2017

Nguồn gốc của Bom Khinh khí " bom Hydro" với sức công phá tàn bạo nhất hành tinh

Trong khoảnh khắc một phần nghìn giây nhiệt độ của nó lên đến 1 triệu độ C đạt sức nóng tương đương với bề mặt của Mặt trời, đó chính là Bom nhiệt hạch, một loại vũ khí có sức công phá đáng sợ nhất hành tinh gấp trăm lần bom nguyên tử thông thường, nó là loại vũ khí có sức mạnh vô song.

Bạn có biết Cha Đẻ bom Nhiệt Hạch, bom Khinh Khí, bom , bom H là người Do Thái

Edward Teller (1908 - 2003) cha đẻ bom nguyên tử H

Theo nhà bác học Lewis Strauss, Chủ Tịch của Ủy Ban Nguyên Tử Lực Hoa Kỳ, thì các nhà bác học có thể được xếp thành ba loại: loại thứ nhất chỉ chuyên tâm vào môn Khoa Học thuần túy, những người thuộc loại thứ hai chú ý tới các áp dụng của Khoa Học, còn sau cùng là những nhà bác học quan tâm tới ảnh hưởng của Khoa Học trên phương diện chính trị. Tuy nhiên, cũng có nhà bác học thuộc về cả ba loại kể trên: đó là trường hợp của ông Edward Teller.

Ảnh: vụ nổ Bom nhiệt hạch

Edward Teller không phải là người chỉ biết sống trong tháp ngà. Ngoài những lúc đắm mình trong các bài toán vật lý nguyên tử, ông còn phụ trách việc giảng dạy môn Vật Lý Cao Cấp hoặc liên lạc với Bộ Quốc Phòng, vì ông vừa là hội viên của Tiểu Ban Tư Vấn thuộc Ủy Ban Nguyên Tử Lực, vừa là hội viên của Tiểu Ban Tư Vấn Khoa Học thuộc Bộ Không Lực Hoa Kỳ. Ngoài công việc khảo cứu Khoa Học, sở dĩ Edward Teller còn chú tâm tới chính trị cũng vì những ảnh hưởng do thời thơ ấu của ông.

1/ Thời niên thiếu.

Edward Teller chào đời vào ngày 15 tháng 1 năm 1908 tại thành phố Budapest, thuộc nước Hung Gia Lợi, trong một gia đình giàu có dòng dõi Do Thái. Sau cuộc Thế Chiến Thứ Nhất, nước Hung bị chia cắt và nền kinh tế của đất nước này sụp đổ. Vì cảm thấy sự bại vong của đất nước và vì nhận ra các dấu hiệu bài Do Thái, người cha của Edward Teller đã in sâu vào tâm khảm của cậu con trai hai điều: thứ nhất, khi nào tới tuổi thanh niên đầy đủ khả năng, cậu phải di cư sang một xứ sở nào hiếu khách hơn, thứ hai, vì thuộc vào lớp người thiểu số bị ghét bỏ, cậu phải vượt lên những kẻ khác để có thể đồng đẳng với họ.

Vì thế ngay từ thuở nhỏ, Edward Teller đã lo sợ trước nỗi ám ảnh của những chính thể độc tài. Cậu đã hiểu rõ những kết quả tai hại do các cuộc thất bại mang đến. Chính những lời dặn của người cha, chính sự lo lắng cho tương lai đã khiến Edward Teller trở nên một người làm việc siêng năng. Thời còn theo ban trung học tại Budapest, cậu Edward đã tỏ ra là một học sinh có năng khiếu về Toán Học và đã vượt xa các bạn một cách dễ dàng. Ngoài thú vui làm toán, Edward còn ưa thích Âm Nhạc, Văn Thơ, ham đánh cờ hoặc đi tản bộ trong miền thôn dã. Edward Teller đã làm thơ và đã sáng tác khi rung động trước đôi mắt xanh của cô em gái một người bạn.

Sau khi học xong bậc trung học, Edward Teller ghi tên vào Viện Kỹ Thuật của thành phố Karlsruhe, nước Đức, tốt nghiệp kỹ sư Hóa Học rồi tới Munich và Leipzig, theo học ngành Hóa Lý (physical chemistry), lãnh văn bằng Tiến Sĩ vào năm 1930. Đề tài của luận án tốt nghiệp của Edward Teller gồm khảo cứu về ion của phân tử hydrogen (hydrogen molecular ion), sự nghiên cứu này đã đặt nền móng cho một lý thuyết về quỹ đạo phân tử (molecular orbital) mà ngày nay còn được giới Khoa Học chấp nhận rộng rãi.

Vào năm 1933 khi Hitler lên nắm chính quyền tại nước Đức thì Edward Teller đang nghiên cứu cách cấu tạo phân tử của vật chất và theo học môn vật lý lý thuyết dưới sự chỉ dẫn của nhà bác học Niels Bohr tại Copenhagen, nước Đan Mạch, rồi sau đó giảng dạy môn Vật Lý tại trường Đại Học Goettingen từ năm 1933 tới năm 1935. Thời bấy giờ, người Đức Quốc Xã bắt đầu bạc đãi giống dân Do Thái. Edward Teller liền lợi dụng cơ hội này, trốn sang nước Anh cùng bà vợ Augusta Harkanyi rồi hai năm sau, ông sang Hoa Kỳ, nhận chân Giáo Sư Vật Lý tại trường Đại Học George Washington. Trong thời gian giảng dạy này, Edward Teller đã khảo cứu về các phản ứng nhiệt lượng hạch tâm, tức là những điều cho phép nhà khoa học cắt nghĩa được nguyên nhân sự cháy sáng của các vì sao. Cùng với nhà vật lý George Gamow, Edward Teller thiết lập ra các quy luật mới để xếp hạng các cách theo đó các hạt hạ nguyên tử (subatomic particles) có thể thoát ra khỏi nhân nguyên tử trong thời kỳ phân rã phóng xạ (radioactive decay).

Bẩy tháng trước ngày Thế Chiến Thứ Hai bùng nổ, các nhà bác học Hoa Kỳ cảm thấy lo ngại khi hay tin tại nước Đức, các nhà vật lý đã thành công trong việc phá vỡ nhân nguyên tử. Khi Thế Chiến xẩy ra thì tại châu Mỹ, nhà bác học Léo Szilard cũng đạt được các kết quả khả quan trong các thí nghiệm về hạch tâm và chứng tỏ rằng nước Mỹ có thể chế tạo được một thứ bom cực kỳ mạnh. Léo Szilard cùng vài nhà bác học khác liền vận động để chính phủ Hoa Kỳ khởi sự công cuộc chế tạo thứ vũ khí đó.

Muốn cho Tổng Thống Franklin D. Roosevelt phải đặc biệt chú ý, các nhà bác học Mỹ đồng ý rằng cần có chữ ký của nhà Đại Bác Học Albert Einstein. Szilard liền nhờ Edward Teller đưa xe tới Peconic Bay, thuộc tiểu bang New York, để gặp Einstein và nhờ vậy, Dự Án Manhattan ra đời, cho phép các nhà khoa học thực hiện những điều hiểu biết mà từ trước, chúng vẫn còn ở trong lãnh vực lý thuyết. Như vậy cuộc viếng thăm Albert Einstein tại Peconic Bay đã đánh dấu một khúc quanh trong quãng đời của Edward Teller. Từ đây ông không còn có thể dửng dưng trước các vấn đề chính trị, chiến tranh và nhất là vấn đề võ trang quân đội.

2/ Nghiên cứu về Bom Khinh Khí.

Năm 1941, Edward Teller gia nhập quốc tịch Hoa Kỳ rồi tới năm 1946, tham gia vào nhóm các khoa học gia của Enrico Fermi tại Viện Khảo Cứu Nguyên Tử (the Institute for Nuclear Studies) thuộc trường Đại Học Chicago, tại nơi này, phản ứng hạt nhân dây chuyền (nuclear chain reaction) đã được thực hiện. Sau đó, Edward Teller nhận lời mời tới trường Đại Học U.C. Berkeley để khảo cứu lý thuyết về loại bom nguyên tử loại A cùng với J. Robert Oppenheimer rồi khi Oppenheimer thiết lập nên Cơ Sở Thí Nghiệm Khoa Học tại Los Alamos, thuộc tiểu bang New Mexico, vào năm 1943 thì Edward Teller là người đầu tiên được tuyển dụng.

Trong khi quả bom nguyên tử A còn đang ở trong thời kỳ chế tạo, Edward Teller lại tìm ra một phương pháp mới dùng nhiệt lượng hạch tâm để từ đó chế tạo ra một thứ bom cực kỳ mạnh. Edward Teller đã cùng nhà vật lý Stanislaw M. Ulam khám phá ra cấu hình Teller-Ulam (the Teller-Ulam configuration) dùng làm căn bản cho việc chế tạo vũ khí hỗn hợp hạt nhân (fusion weapons). Nhưng khi hai quả bom nguyên tử A nổ, san phẳng hai thành phố Hiroshima và Nagasaki một cách quá khốc hại, thì phần lớn các nhà bác học trong chương trình Manhattan bị lương tâm cắn dứt, họ hối hận về thứ phát minh mới đó, không muốn tiếp tục công cuộc khảo cứu các vũ khí nguyên tử và không quan tâm đến dự định của Edward Teller.

Thế Chiến Thứ Hai chấm dứt được vài năm. Mọi người quên lãng thứ khí giới khủng khiếp kể trên thì vào tháng 8 năm 1949, Liên Xô cho nổ quả bom nguyên tử đầu tiên của họ. Cuộc thí nghiệm này khiến cho tại Hoa Kỳ, nhiều người lo ngại. Edward Teller liền đưa ra dự án chế tạo bom H với sức tàn phá còn khốc liệt gấp ngàn lần thứ bom A thả xuống đất Nhật. Tuy nhiên, cũng có người lại cho rằng Liên Xô chế tạo được vũ khí nguyên tử sẽ làm quân bình thế giới trên phương diện chính trị. Trong khi mọi người đang xôn xao thì phần lớn các nhà bác học thuộc Tiểu Ban Tư Vấn của Ủy Ban Nguyên Tử Lực Hoa Kỳ, dưới quyền chủ tọa của Robert Oppenheimer, đã đồng thanh tuyên bố chống lại mọi dự án chế tạo bom H. Edward Teller phải đi ngược lại quyết định trên với một phần thắng rất mỏng manh. Ông cũng được Lewis Strauss giúp đỡ.

Cuộc tranh chấp với Oppenheimer đang dằng dai thì tới tháng 1 năm 1950, một vụ gián điệp nguyên tử bị phát giác và làm rung chuyển dư luận thời bấy giờ. Thủ phạm là Klaus Fuchs, một nhà bác học gốc Đức, quốc tịch Anh và làm việc tại nước Anh, đã thú nhận có trao các tài liệu nguyên tử cho các gián điệp của Liên Xô. Hơn nữa, Fuchs cũng giúp việc tại căn cứ Los Alamos và cũng đã biết các tài liệu về các phản ứng nhiệt lượng hạch tâm, điều này làm cho Hoa Kỳ lo ngại. Bốn ngày sau buổi nhận tội của Fuchs, Tổng Thống Harry Truman hạ lệnh cho Ủy Ban Nguyên Tử Lực bắt tay vào công cuộc chế tạo bom H.

Vào tháng 11 năm 1952, cuộc thử bom loại H thứ nhất đã làm biến mất hòn đảo san hô Elugelab tọa lạc tại phía nam Thái Bình Dương. Tuy nhiên đây chưa hẳn là quả bom H. Theo một nhà bác học thì vào thời đó, nguyên tắc chế tạo bom H chỉ có hai người thấu triệt, đó là ông Edward Teller và nhà bác học Liên Xô Andrei Sakharov.

Cũng vào năm 1952, Edward Teller là nhà khoa học có công rất lớn trong việc thiết lập nên cơ sở thí nghiệm nguyên tử thứ hai của Hoa Kỳ, đó là Trung Tâm Thí Nghiệm Lawrence Livermore, đặt tại Livermore thuộc tiểu bang California, rồi trong 4 thập niên kế tiếp, đây là cơ xưởng chính của Hoa Kỳ đã chế tạo ra các vũ khí nhiệt tâm (thermonuclear weapons). Edward Teller đã là phụ tá giám đốc của Trung Tâm này từ năm 1954 tới năm 1958 và từ năm 1960 tới năm 1975, rồi nhận chức vụ giám đốc vào các năm 1958 - 60, đồng thời ông cũng là Giáo Sư Vật Lý tại Đại Học U.C. Berkeley từ năm 1953 tới năm 1970.

Edward Teller là nhà khoa học chống đối tích cực chế độ Cộng Sản. Trong thập niên 1960, ông đã giúp công vào tiến trình Hoa Kỳ vượt qua Liên Xô về vũ khí nguyên tử. Ông đã phản đối Hòa Ước Chống Thí Nghiệm Nguyên Tử Năm 1963 (the 1963 Nuclear Test-Ban Treaty) qua đó cấm cản việc thử vũ khí nguyên tử trên tầng không, đồng thời ông cũng là người tiền phong trong Dự Án Plowshare (Project Plowshare), một chương trình của chính phủ Liên Bang đi tìm kiếm các công dụng hòa bình của các vụ nổ nguyên tử.

Vào thập niên 1970, Edward Teller là cố vấn của chính sách vũ khí nguyên tử của Hoa Kỳ rồi tới các năm 1982 - 83, ông Teller cũng ảnh hưởng tới Tổng Thống Ronald Reagan trong Dự Án Bảo Vệ Chiến Lược (the Strategic Defense Initiative) và đây là một hệ thống phòng vệ các cuộc tấn công nguyên tử của Liên Xô.

Theo ông Edward Teller, Khoa Học ngày nay là Kỹ Thuật của ngày mai, vì thế ông cho rằng muốn thắng Liên Xô trên địa hạt Khoa Học, Hoa Kỳ phải đẩy mạnh phong trào khảo cứu Khoa Học thuần túy và gia tăng nền giáo dục Khoa Học tại các trường trung học. Vẫn theo ông Edward Teller, việc học hỏi Khoa Học không đòi hỏi một năng khiếu bẩm sinh mà cần phải chú tâm đến vấn đề. Ông cho rằng chỉ có Khoa Học mới giải quyết được các vấn đề gai góc mà chúng ta sẽ gặp phải, nhất là khi trái đất càng ngày càng trở nên chật hẹp trước sự bành trướng về nhân số và kỹ nghệ.

Ông mất hôm thứ Ba ngày 10 tháng 9 năm 2003

Vũ khí hạt nhân đơn giản là lấy năng lượng từ quá trình phân hạch (còn gọi là phân rã hạt nhân). Một vật liệu có khả năng phân rã được lắp ráp vào một khối lượng tới hạn, trong đó khởi phát một phản ứng dây chuyền và phản ứng đó gia tăng theo tốc độ của hàm mũ, giải thoát một năng lượng khổng lồ. Quá trình này được thực hiện bằng cách bắn một mẫu vật liệu chưa tới hạn này vào một mẫu vật liệu chưa tới hạn khác để tạo ra một trạng thái gọi là siêu tới hạn. Khó khăn chủ yếu trong việc thiết kế tất cả các vũ khí hạt nhân là đảm bảo một phần chủ yếu các nhiêu liệu được dùng trước khi vũ khí tự phá hủy bản thân nó. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom nguyên tử, còn gọi là bom A.

Các loại vũ khí cao cấp hơn thì lấy năng lượng nhiều hơn từ quá trình nhiệt hạch (còn gọi là tổng hợp hạt nhân). Trong loại vũ khí này, bức xạ nhiệt từ vụ nổ phân rã hạt nhân được dùng để nung nóng và nén đầu mang tritium, deuterium, hoặc liti, từ đó xảy ra phản ứng nhiệt hạch với năng lượng được giải thoát lớn hơn rất nhiều. Thông thường vũ khí như vậy được gọi là bom khinh khí, còn gọi là bom hydro, bom H hay bom nhiệt hạch. Nó có thể giải thoát một năng lượng lớn hơn hàng ngàn lần so với bom nguyên tử.

Người ta còn tạo ra các vũ khí tinh vi hơn cho một số mục đích đặc biệt. Vụ nổ hạt nhân được thực hiện nhờ một luồng bức xạ neutron xung quanh vũ khí hạt nhân, sự có mặt của các vật liệu phù hợp (như Coban hoặc vàng) có thể gia tăng độ ô nhiễm phóng xạ. Người ta có thể thiết kế vũ khí hạt nhân có thể cho phép neutron thoát ra nhiều nhất; những quả bom như vậy được gọi là bom neutron. Về lý thuyết, các vũ khí phản vật chất, trong đó sử dụng các phản ứng giữa vật chất và phản vật chất, không phải là vũ khí hạt nhân nhưng nó có thể là một vũ khí với sức công phá cao hơn cả vũ khí hạt nhân.