Одной из часто обсуждаемых тем в фильме Кристофера Нолана "Оппенгеймер" был страх, что взрыв атомной бомбы, созданной учеными из Манхэттенского проекта, может привести к нагреву атмосферы до такой степени, что возникнет ядерный синтез легких элементов, вызвав воспламенение и, как следствие, горение атмосферы Земли. Об этом говорится в статье IFLScience.
Вопрос о производстве энергии в звездах стал мотивирующим фактором для молодых физиков в 1930-х годах, которые изучали основы квантовой и ядерной физики. Их исследования и методологии сыграли ключевую роль в Манхэттенском проекте, ускорив разработку атомной бомбы. Знания и опыт, полученные в ходе проекта, впоследствии вернулись в ядерную астрофизику после Второй мировой войны, способствуя ее дальнейшему развитию. Физики столкнулись с вопросом, поднятым в фильме "Оппенгеймер": возможно ли, что атомная бомба поджжет атмосферу Земли?
Перед запуском первой атомной бомбы физики беспокоились, что ее взрыв может вызвать воспламенение атмосферы планеты. Основные опасения, высказанные физиком Эдвардом Теллером еще в 1942 году, заключались в возможности появления устойчивого термоядерного синтеза, подобного тому, что происходит внутри Солнца.
Авторы статьи утверждают, что Теллер опасался, что взрыв атомной бомбы, основанный на ядерном делении атомов, может привести к быстрому местному нагреву атмосферы. Это, в свою очередь, могло вызвать такой рост температуры в атмосфере, который приведет к слиянию ядер азота-14 между собой или с другими легкими изотопами в атмосфере, такими как водород-1, углерод-12 или кислород-16.
В рамках Манхэттенского проекта над проблемой работали ведущие физики своего времени. В 1942 году Роберт Оппенгеймер обратился к Артуру Комптону, лауреату Нобелевской премии и специалисту в области радиационной физики, чтобы разъяснить опасения, связанные с взрывом атомной бомбы. Через несколько лет Комптон вспомнил эту встречу и поделился беспокойствами Оппенгеймера. В 1959 году он утверждал, что ядра водорода нестабильны и при их объединении в ядра гелия может высвобождаться значительное количество энергии, аналогично ядру Солнца. Таким образом, существовала вероятность термоядерного синтеза. Высокая температура взрыва атомной бомбы могла быть триггером для инициирования реакции взрыва водорода.
Существовала также опасность, что аналогичное явление могло произойти в океанах. Комптон утверждал, что взрыв атомной бомбы мог вызвать взрыв океана, содержащего водород.
"Однако Оппенгеймер опасался не только этого. Азот в атмосфере также был нестабилен, хотя и в меньшей степени. Возможно, что и он мог вызвать взрыв атмосферы", - говорил Комптон.
Тем не менее он заверил Оппенгеймера, что в атмосферных условиях такого явления не произойдет. Радиационное охлаждение всегда будет слишком быстрым для поддержания устойчивой реакции. Хотя Теллер уже упомянул об этом в своем отчете, который был держан в секрете до 1979 года.
Теллер отметил, что достижение таких температур в атмосфере было бы невозможно без применения атомных или термоядерных бомб, которые в разы превосходили бы по мощности те, что были созданы в 40-х годах.
Согласно данным экспериментов, теперь известно, что стабильные термоядерные реакции в океанах и атмосфере не инициируются ядерными взрывами. Тем не менее авторы статьи полагают, что физики упустили из виду одну ключевую реакцию. Несмотря на их основное беспокойство относительно азота-14 из-за его обилия в атмосфере, они не учли синтеза ядер азота и углерода, что приводит к образованию изотопа углерода-14.
Авторы подчеркивают, что уровень радиоуглерода в атмосфере быстро снижается из-за его поглощения растениями в рамках углеродного цикла. В результате радиоуглерод становится частью всех биологических материалов на тысячелетия.
"Этот радиоуглерод остается в наших телах и является вечным напоминанием о человеческой гордыне, которая привела к созданию ядерного оружия, предостерегая Оппенгеймера", - подводят итог авторы статьи.
Ранее стало известно, когда человечество сможет покинуть Землю.