Vũ khí viễn tưởng: Đạn nguyên tử

Một viên đạn này là đủ nấu chảy cả một chiếc xe tăng, và chỉ cần vài viên đạn nguyên tử là đủ để san bằng một tòa nhà. Vậy tại sao Liên Xô lại không thể sản xuất hàng loạt và trang bị loại đạn uy lực đến vậy?

Trong những ngày Liên Xô còn tồn tại, họ không ngừng cố gắng để đạt thế cân bằng (hay thậm chí là ưu thế) về quân sự trước Mỹ và phương Tây, đó là lý do chính để tạo ra đạn nguyên tử. Và họ không chỉ tạo ra chúng, những loại đạn này đã được thử nghiệm. Các cỡ đạn từng thử nghiệm có cỡ 12,7 mm và 14,5 mm. Tuy nhiên, người ta cũng đã chế tạo ra đạn hạt nhân cho cả cỡ 7,62 mm, tất nhiên không phải cỡ 7,62x39 m cho súng tự động Kalashnikov, mà là cỡ 7,62 x 54 mm cho súng máy và súng bắn tỉa. Loại đạn này chính là vũ khí hạt nhân nhỏ nhất thế giới.

Về cơ bản, bất kỳ vũ khí nguyên tử nào cũng phải dựa vào vật liệu phân rã hạt nhân. Trong bom nguyên tử, người ta sử dụng urani-235 hoặc plutoni-239, nhưng để bom có thể nổ được, khối lượng vật liệu phân rã ít nhất phải vượt mức 1 kg, đó là ngưỡng gọi là khối lượng tới hạn.

Khi nguyên tố transuran có tên californi được tìm ra, hay chính xác hơn là đồng vị có khối lượng nguyên tử 252 của nó, người ta phát hiện khối lượng tới hạn của đồng vị này chỉ ở mức 1,8 gam. Không những thế, phản ứng phân rã của nó cũng cực kỳ hiệu quả, tạo ra 5 – 8 neutron cho 1 lượt phân rã (trong khi urani hay plutoni chỉ tạo ra 2-3 neutron).

Điều đó có nghĩa là chỉ một lượng nhỏ tương đương một hạt đậu của đồng vị này cũng đủ để tạo ra một vụ nổ hạt nhân! Do vậy, người ta nghĩ ngay đến chuyện đem californi ra làm đạn hạt nhân.

Có 2 cách để sản xuất californi. Cách đầu và đơn giản nhất là sử dụng một vụ nổ cực mạnh của bom nguyên tử chứa plutoni. Cách thứ 2 là sử dụng cách sản xuất đồng vị truyền thống trọng lò phản ứng hạt nhân.

Tuy cách sử dụng một vụ nổ hạt nhân hiệu quả hơn nhiều, vì cường độ dòng neutron cao hơn rất nhiều so với một lò phản ứng, nhưng như vậy đồng nghĩa với việc phải liên tục thử nghiệm bom plutoni mới đủ californi để sản xuất ra một lượng đạn nguyên tử đáng kể.

Cấu tạo của đạn nguyên tử đơn giản đến bất ngờ: Nó chỉ cần một lượng californi khoảng 5-6 gam, có hình dạng tương tự như một quả tạ với 2 bán cầu nối với nhau bởi một sợi dây mảnh Một lượng nổ nhỏ đặt trong viên đạn khi phát nổ sẽ ép 2 bán cầu này lại thành một hình cầu hoàn chỉnh, có đường kính khoảng 8 mm (đối với cỡ đạn 7,62 mm), lúc này nó sẽ tới hạn và phát nổ hạt nhân. Để kích hoạt lượng nổ mồi này, người ta sử dụng một ngòi nổ chạm đặt ở đầu viên đạn. Loại đạn này nặng hơn đạn truyền thống khá nhiều, do đó để đảm bảo tính chất đạn đạo không bị thay đổi, viên đạn cũng được nạp liều thuốc phóng lớn hơn nhiều.

Tuy nhiên, vấn đề chính có ảnh hưởng quyết định đến số phận loại đạn hạt nhân này chính là lượng nhiệt phát ra do quá trình phân rã tự nhiên của californi. Trên thực tế, tất cả các đồng vị không bền đều phân rã và phát nhiệt, chu kỳ bán rã càng ngắn, lượng nhiệt phát ra càng nhiều. Một viên đạn nguyên tử chứa californi có công suất phát nhiệt khoảng 5 watt. Không những thế, vì lượng nhiệt phát ra liên tục, nó còn làm ảnh hưởng đến cả lượng nổ mồi và ngòi nổ của đạn, và với mức phát nhiệt như thế thì viên đạn trở nên vô cùng nguy hiểm, nó có thể kẹt trong buồng đạn, nòng súng, hoặc tệ hơn là phát nổ luôn khi bắn.

Do đó, để bảo quản loại đạn này, người ta đã phải chế tạo ra một chiếc tủ lạnh đặc biệt, có hình dạng giống như một khối đồng dày 15 cm để bảo quản cho mỗi hộp đạn 30 viên. Giữa chúng là các ống dẫn chất làm mát là amoniac lỏng được tuần hoàn dưới áp suất cao giúp giữ cho nhiệt độ viên đạn luôn ở mức – 15 độ C.

Chiếc “tủ lạnh” này tiêu thụ điện với công suất 200 watt, nặng 110 kg và chở trên một chiếc xe ô tô được thiết kế đặc biệt dành riêng cho nó. Tất nhiên, với các loại bom nguyên tử truyền thống, hệ thống làm mát cũng là một phần quan trọng, nhưng nó đã được tích hợp ngay bên trong quả bom, còn trong trường hợp này nó được chế tạo bên ngoài. Thêm nữa, ngay cả khi đạn đã được làm mát đến -15 độ C, người ta cũng cần phải sử dụng nó ngay trong vòng 30 phút sau khi lấy ra khỏi tủ làm lạnh, có nghĩa là tất cả các thao tác nạp đạn, chuẩn bị vị trí và bắn phải diễn ra trong thời gian đó.

Nếu trong vì một lý do nào đó, người ta không thể bắn đạn đi kịp thời, viên đạn sẽ được đặt lại vào tủ lạnh và làm lạnh tiếp. Còn nếu như đạn đã lấy ra khỏi tủ lạnh 1 giờ đồng hồ, nó sẽ không thể sử dụng được nữa và cần được thải bỏ theo một quy trình đặc biệt cho chất thải hạt nhân.

Một điểm yếu khác của loại đạn này là khả năng phát tán năng lượng nổ trên mục tiêu khi đạn bắn trúng. Mặc dù sức nổ của viên đạn tương đương 100 – 700 kg TNT (sức nổ chính xác phụ thuộc tình trạng phân rã của californi và bảo quản đạn. Đạn sản xuất càng lâu, sức nổ càng yếu đi), nhưng cơ chế phát tán năng lượng của nó khác hoàn toàn với thuốc nổ hóa học. Khi nổ, thuốc nổ hóa học có thể tạo ra hàng tấn khí nóng ngay lập tức tạo ra vùng tàn phá rộng hơn rất nhiều so với một viên đạn nặng 9 gam, vốn không thể phát tán hết số năng lượng này do có khối lượng quá nhỏ.

Tuy đã công phá kém hơn thuốc nổ hóa học thông thường, loại đạn này còn tạo ra rất nhiều phóng xạ. Chính bởi vậy, nó chỉ có thể bắn các mục tiêu ở tầm bắn tối đa, nhưng dù thế thì xạ thủ vẫn phải nhận một liều bức xạ đáng kể. Cũng vì lẽ đó, khi bắn loại đạn này, các xạ thủ chỉ được phép bắn những loạt ngắn không quá 3 viên đạn.

Dù thế nào đi nữa, mỗi phát đạn nguyên tử này cũng thường quá thừa để tiêu diệt mục tiêu. Dù với các loại giáp phức hợp hiện đại của xe tăng khiến cho đạn không thể xuyên qua, nhưng nhiệt độ vụ nổ hạt nhân hàng triệu độ ở didểm chạm cũng đủ khiến một phần giáp bay hơi, tỏng khi phần còn lại sẽ bị chảy ra khiến cho tháp pháo, xích và thân xe dính chặt vào nhau. Nếu đạn trúng phải tường gạch hay bê tông, nó có thể làm bốc hơi ngay lập tức hàng mét khối vật liệu này, và chỉ cần 3 viên đạn là đủ để xóa sổ một tòa nhà.

Loại đạn này còn có một điểm yếu nữa là nếu bắn trúng nước, nó sẽ không nổ do nước làm chậm và phản xạ lại neutron. Do đó, xe tăng chỉ cần treo những lớp giáp chứa nước hoặc nước nặng bên ngoài là đủ để vô hiệu hóa nó. Hóa ra, ngay cả với những siêu vũ khí như vậy cũng có cách khắc chế hiệu quả. Thêm nữa, lượng dự trữ californi ngày càng cạn kiệt do các hiệp ước hạn chế thử vũ khí hạt nhân. Kết quả là californi chỉ còn được sản xuất từ lò phản ứng và có giá càng ngày càng đắt đỏ, đồng thời, sản lượng cũng vô cùng hạn chế.

Trong khi đó, cùng với sự phát triển của công nghệ, người ta có thể phá hủy xe tăng bằng những thứ vũ khí “đơn giản” hơn nhiều như tên lửa chống tăng chẳng hạn. Chính vì lẽ đó, không lâu trước cái chết của Leonid Brezhnev, chương trình đạn hạt nhân đã bị đình chỉ vĩnh viễn.

Tất nhiên, với những viên đạn đã sản xuất với thời hạn sử dụng chỉ có 6 năm (quá thời gian này, californi sẽ phân rã tới mức viên đạn không thể phát nổ được nữa), chắc chắn không còn viên đạn hạt nhân nào còn sót lại cho đến ngày nay. Cũng không ai nỗ lực sản xuất lại hay cố tìm cách cải tiến loại đạn này nữa, khi giá californi hiện tại đã ở mức 27 triệu USD mỗi gam.

Nhưng nếu nhìn từ góc độ khác, công nghệ làm lạnh ngày nay đã phát triển đến mức thế nào khi những đầu dò hồng ngoại của tên lửa Strela hay Igla, với kích cỡ chỉ tương đương quả cam có thể làm lạnh dễ dàng tới -200 độ C bằng ni tơ lỏng. Và biết đâu một ngày nào đó, với công nghệ này, người ta cũng chế tạo ra những hộp tiếp đạn được làm lạnh đặc biệt cho đạn nguyên tử, và mỗi binh sĩ có thể thoải mái đối đầu với xe tăng bằng khẩu súng bắn đạn hạt nhân của mình.