Tên lửa hành trình hạt nhân: Ý tưởng “thảm hoạ”

09:34 31/08/2019
Một lò phản ứng hạt nhân bay lượn không được che chắn sẽ phun ra một lượng lớn phóng xạ, nếu nó hoạt động tốt. Còn nếu không, nó sẽ nổ và gây ra thảm họa hạt nhân.


Khi Tổng thống Mỹ Donald Trump nghe tin tên lửa hành trình chạy bằng hạt nhân của Nga đã phát nổ khi thử nghiệm, giết chết 7 nhà khoa học và gây ra một sự cố phóng xạ trên khu vực hơn 300 dặm từ biên giới Phần Lan, ông đã viết một dòng trạng thái khoe trên Twitter: “Chúng tôi có công nghệ tương tự, nhưng tiên tiến hơn”.

Lầu Năm Góc từ bỏ

Tuy nhiên, theo trang Defense One Today, một trang web chuyên về quân sự có trụ sở ở Mỹ, điều đó là không chính xác. Vào cuối những năm 50 và đầu những năm 60 thế kỷ trước, Mỹ đã theo đuổi một phiên bản ít tiên tiến hơn của một công nghệ tương tự nhưng đã từ bỏ nỗ lực trước khi tiến hành bất kỳ một thử nghiệm thực tế nào. Lầu Năm Góc cho rằng tên lửa hành trình chạy bằng năng lượng hạt nhân là một ý tưởng tồi.

Nhưng khái niệm này vẫn hấp dẫn Tổng thống Nga Vladimir Putin, người năm ngoái đã tiết lộ việc theo đuổi một tên lửa có tầm bắn không giới hạn mà Nga gọi là 9M730 Burevestnik (Storm Petrel) và NATO đã đặt tên là SSC-X-9 Skyfall. Đó là một tên lửa được chạy bằng một lò phản ứng hạt nhân nhỏ được gắn trên nó. Nó có thể được cài đặt hành trình để bay tới mục tiêu của nó trong nhiều ngày, khiến nó có thể tấn công một loạt các mục tiêu tiềm năng ở bất kỳ nơi nào trên trái đất.

Năm 1957, Không quân Mỹ và Ủy ban Năng lượng nguyên tử đã phát động Dự án Sao Diêm Vương để chế tạo tên lửa tầm thấp siêu âm. Công việc được tiến hành tại Phòng thí nghiệm bức xạ Lawrence (ngày nay là Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore), tại Berkeley, California, dưới sự giám sát của Charles “Ted” Merkle, một nhà vật lý. Năm 1959, Merkle đã báo cáo với Không quân về tính khả thi của dự án, ghi nhận một số thách thức kỹ thuật to lớn nhưng cũng có một số khả năng thú vị để thảo luận.

Tổng thống Nga Vladimir Putin, người năm ngoái đã tiết lộ việc theo đuổi một tên lửa có tầm bắn không giới hạn mà Nga gọi là 9M730 Burevestnik.

Giống như các nhà sản xuất Skyfall, Merkle quyết định thiết kế ramjet (động cơ phản lực thẳng). Được cung cấp năng lượng trên bầu trời bằng một máy phóng tên lửa thông thường, ramjet sẽ nén không khí vào một buồng có hình dạng độc đáo, làm nóng nó bằng một lò phản ứng hạt nhân nhỏ và phụt nó ra dưới dạng khí, đẩy tên lửa nhanh hơn gần gấp 3 lần âm thanh. Thách thức lớn nhất: lò phản ứng hạt nhân khá dễ vỡ. Đặt một lò phản ứng trong một tên lửa hành trình sẽ đòi hỏi một thiết kế có thể chịu được 3 loại sức ép mà không có lò phản ứng nào trước đó từng chịu đựng.

“Có những sức ép liên quan đến việc giảm áp suất qua lò phản ứng, và như đã chỉ ra trước đó, sự căng thẳng này là hàng trăm PSI khi lan truyền trên toàn bộ lò phản ứng”, ông Merkle viết. 

“Khi tập trung tại các điểm hỗ trợ khác nhau, nó mạnh lên thành hàng ngàn PSI. Tiếp đó, để truyền nhiệt từ nhiên liệu vào luồng không khí, phải có sự giảm nhiệt độ trong các vật liệu mang nhiên liệu, và sự chênh lệch nhiệt độ sẽ làm sức ép tăng lên hàng ngàn PSI”. Sau đó là những sức ép đến từ quán tính của chuyến bay. 

“Vì về nguyên tắc, các nhà máy điện ramjet như vậy có thể hoạt động từ mực nước biển đến độ cao khá lớn, tải trọng gió khá lớn phải dự đoán”, ông Merkle viết.

Không nản lòng, phòng thí nghiệm đã đi vào việc tạo ra một lò phản ứng 500 megawatt có thể hoạt động ở 2.500 độ F. Bốn năm sau, sau nhiều thử nghiệm với các vật liệu khác nhau và lắp ráp cẩn thận 500.000 thanh nhiên liệu nhỏ, họ đã có một động cơ gọi là Tory-IIA. Ngày 14-5-1961, họ đã thử nghiệm động cơ này tại một cơ sở rộng 8 dặm vuông thuộc khu vực hoang vắng ở Nevada có tên là Jackass Flats. Nhưng họ không thể cho nó bay, vì nó chưa phải là tên lửa hạt nhân. Thay vào đó họ sử dụng một chiếc xe lửa để chở.

Trong một bài viết năm 1990 cho Tạp chí Hàng không và Không gian, Gregg Herken viết rằng: “Tory-IIA chỉ chạy trong vài giây và chỉ bằng một phần sức mạnh định mức của nó. Nhưng thử nghiệm đã được coi là một thành công hoàn toàn. Quan trọng nhất, lò phản ứng đã không bắt lửa, vì một số quan chức của Ủy ban Năng lượng nguyên tử đã lo lắng về điều đó”.

 Nhưng như Herken nói, Washington đã bắt đầu nguội lạnh với ý tưởng về một tên lửa hành trình chạy bằng năng lượng hạt nhân. Lý do lớn nhất: lò phản ứng hạt nhân không được che chắn của tên lửa sẽ phun ra bức xạ dọc theo đường bay của nó, có khả năng làm nhiễm xạ chính những người phóng nó và mọi người ở giữa bệ phóng và mục tiêu.

Lường trước điều này, Merkle đã hạ thấp mối nguy hiểm trong báo cáo đầu tiên năm 1959 của mình, sử dụng ngôn ngữ lấy trực tiếp từ Tiến sĩ Strangelove: 

“Một vấn đề phiền phức khi thiết kế lò phản ứng được sử dụng gần người là sự cần thiết phải giới hạn tất cả các sản phẩm phân hạch vào thành phần nhiên liệu của lò phản ứng. Một nhiệm vụ điển hình có thể tạo ra một số sản phẩm phân hạch dưới 100 gr. Trong số này, có thể dự đoán rằng một số phần trăm lớn sẽ tồn tại tự nhiên trong các nguyên tố nhiên liệu. Do đó, hoạt động phân hạch được đưa vào khí quyển là rất nhỏ so với ngay cả vũ khí nguyên tử ít tinh vi nhất”.

Thảm họa khó lường

Edwin Lyman, nhà khoa học cao cấp và là quyền Giám đốc của dự án an toàn hạt nhân tại Liên minh Các Nhà khoa học quan ngại, đưa ra một số quan điểm. 

“Tôi cho rằng vào thời điểm các quốc gia có vũ khí hạt nhân vẫn đang tham gia thử nghiệm trong khí quyển, đã có rất nhiều mối lo ngại về việc phóng thích thêm phóng xạ vào môi trường. Thái độ của Merkle dường như phù hợp với thời đại. Nhưng một hệ thống như vậy nên được coi là hoàn toàn không thể chấp nhận được ngày hôm nay”, Lyman nói với Defense One trong một email.

“Một điểm cần lưu ý, việc mô tả sự phóng xạ bằng thuật ngữ ‘gram’ là sai lệch. Chernobyl chỉ giải phóng được vài trăm gram iốt-131, nhưng nó đã gây ra hàng ngàn bệnh ung thư tuyến giáp ở trẻ em. Ông lưu ý rằng các thử nghiệm của dự án Sao Diêm Vương đã đẩy ra không chỉ các chất phóng xạ mà cả các hạt phóng xạ nguy hiểm hơn nhiều. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm một phiên bản sửa đổi của động cơ một lần nữa vào năm 1964 và dự án đã bị hủy bỏ.

Kingston Reif, Giám đốc Giải trừ vũ khí và chính sách giảm thiểu mối đe dọa tại Hiệp hội Kiểm soát vũ khí, cho biết bụi phóng xạ cao, cả về chính trị và nghĩa đen, có nghĩa là tên lửa hành trình chạy bằng năng lượng hạt nhân vẫn là một ý tưởng tồi tệ. 

“Nếu bạn nghĩ rằng kế hoạch hiện tại của Mỹ về việc thay thế kho vũ khí hạt nhân đang gây tranh cãi, hãy tưởng tượng phản ứng tiêu cực trong nước và quốc tế đối với nỗ lực của Mỹ nhằm làm mới hoạt động nghiên cứu phát triển tên lửa hành trình chạy bằng lò phản ứng hạt nhân không được che chắn”, Reif nói. 

“Nga nên từ bỏ việc phát triển loại vũ khí kỳ cục, không cần thiết và gần như chắc chắn không hoạt động này ngay lập tức”.

Lyman cho biết thêm: “Nếu tên lửa bị bắn hạ, nhiên liệu sẽ quá nóng và khi đó bạn đối mặt với một lò phản ứng 500 megawatt - khoảng 1/6 kích thước của một lò phản ứng thông thường - đang tan chảy nhưng không có bất kỳ cách nào để ngăn chặn. Ngoài ra, việc thiếu che chắn bức xạ sẽ gây khó khăn, nếu không nói là không thể, cho những người ứng cứu khẩn cấp tiếp cận nó”.

Điều đó tương tự như vấn đề Nga đang đối mặt hiện nay, khi thử nghiệm phóng tên lửa hạt nhân bị thất bại, tên lửa bị nổ và phải di dời một số lượng lớn dân cư.

Hồng Định