Có gì bên trong quả bom hạt nhân mạnh nhất từng được chế tạo?

Ngày 30/10/1961, một máy bay ném bom đặc chủng Tu-95 của lực lượng không quân Liên Xô bay về phía Novaya Zemlya, một quần đảo xa xôi ở Bắc Băng Dương thường được sử dụng làm địa điểm cho các vụ thử hạt nhân.

Tuy nhiên, đây không chỉ là một vụ thử hạt nhân thông thường. Gắn bên dưới máy bay là một quả bom nhiệt hạch lớn đến mức nó không thể chứa vừa vặn bên trong khoang chứa một cách bình thường.

Quả bom "ngoại hạng"

Theo các bản vẽ thiết kế, quả bom có kích thước dài 8 mét, nặng gần 27 tấn, có tên chính thức là izdeliye 602 ("item 602"), nhưng đã đi vào lịch sử với biệt danh Tsar Bomba - cách gọi của người Nga cho từ "Bom sa hoàng". Tên gọi này không hề phóng đại về khả năng hủy diệt của nó.

Sức công phá ước tính của Tsar Bomba lên đến xấp xỉ 57 megaton TNT, gấp 3.800 lần so với quả bom nguyên tử 15 kiloton đã phá hủy thành phố Hiroshima, Nhật Bản năm 1945.

Thế nhưng, các tài liệu cho biết quả bom ban đầu được thiết kế để có đương lượng nổ lên tới khoảng 100 megaton TNT. Tuy nhiên, đương lượng nổ đã được giảm đi một nửa do lo ngại về bụi phóng xạ có khả năng bay đến tận thủ đô Moscow.

Dẫu vậy, quả bom này vẫn nguy hiểm đến mức, nó thậm chí phải gắn kèm một chiếc dù để làm chậm quá trình hạ cánh, cho phép máy bay và phi hành đoàn có cơ hội chạy thoát khỏi vùng hủy diệt.

Tsar Bomba được kích nổ lúc 11:32 ngày 30/10/1961 trên khu vực thử nghiệm hạt nhân Vịnh Mityushikha, gần đảo Novaya Zemlya.

Khi quả bom khổng lồ phát nổ cách mặt đất khoảng 4 km, vụ nổ được ghi nhận mạnh đến mức phá hủy mọi thứ trong bán kính gần 35 km, và tạo ra một đám mây hình nấm cao gần 60 km.

Xung chấn của vụ nổ mạnh tới mức, chiếc Tu-95 ngay lập tức mất độ cao khoảng 1 km, và may mắn sống sót khi phi công đã giành lại quyền kiểm soát và đưa máy bay trở về căn cứ an toàn. Tại các thị trấn của Liên Xô nằm cách đó khoảng 160 km, những ngôi nhà bằng gỗ dễ dàng bị phá hủy, và các công trình bằng gạch và đá bị hư hại nặng nề.

Một trong những người quay phim ghi lại sự kiện này mô tả quả bom tạo ra "một tia sáng trắng cực mạnh ở phía chân trời". Sau một khoảng thời gian rất lâu, người này mới nghe thấy một tiếng nổ "kinh thiên động địa" vọng lại từ xa, như thể "Trái đất đã bị giết chết."

Uy lực nhưng thiếu thực tế?

Tsar Bomba là một quả bom khinh khí (hay còn gọi là Bom H) ba giai đoạn, với việc sử dụng một quả bom hạt nhân ban đầu để tạo ra một phản ứng nhiệt hạch tiếp theo. Sau đó, phản ứng này sử dụng năng lượng từ vụ nổ để tạo ra một giai đoạn nhiệt hạch lớn hơn nữa.

Để giới hạn bụi phóng xạ có thể bay xa trong giai đoạn 2 và 3 của quả bom, nó được thiết kế với một lõi chì nhằm thay thế uranium-238, vốn có tác dụng khuếch đại cực mạnh phản ứng bằng cách phân hạt các nguyên tử uranium với các neutron phóng ra từ vụ nổ nhiệt hạch.

Điều này giúp làm hạn chế sự phân hạt nhanh bằng các neutron ở giai đoạn tổng hợp, tương đương xấp xỉ 97% mức tổng năng lượng có được.

Tsar Bomba được công nhận là thiết bị vật lý mạnh nhất từng được sử dụng trong suốt lịch sử loài người. Tuy nhiên, kích thước và trọng lượng của quả bom này khiến nó gần như không thể khả dụng trong một cuộc chiến tranh thực tế.

Do quá to, quả bom chỉ có thể được vận chuyển bằng các máy bay ném bom chiến lược. Nhưng các máy bay này luôn đối mặt nguy cơ không thể đến được mục tiêu bởi kích thước và tốc độ rất chậm của chúng, khiến việc phát hiện và đánh chặn trở nên dễ dàng.

Để gây ra mức thiệt hại tương đương, Nga hay Mỹ có nhiều loại vũ khí quân sự khác có thể đảm nhiệm, điển hình như chiến lược triển khai nhiều đầu đạn MIRV nhỏ để "trải thảm" một khu vực được cho là sẽ gây ra thiệt hại mặt đất lớn hơn.

Trên thực tế, chỉ vài năm sau vụ thử nghiệm Tsar Bomba, các nhà thiết kế tên lửa của Liên Xô đã đạt được bước đột phá lớn với nhiên liệu lỏng, mở ra hướng sản xuất tên lửa đạn đạo xuyên lục địa (ICBM), có thể mang nhiều đầu đạn, mỗi đầu đạn sẽ tấn công một mục tiêu khác nhau.

Đến những năm 1970, chỉ có 5% kho vũ khí hạt nhân của Liên Xô ở dạng bom có thể thả xuống bằng máy bay.