Bomby kobaltowe i inne bomby zasolające


'Zasolająca' broń jądrowa jest podobna do broni typu rozszczepienie-fuzja-rozszczepienie, ale w miejsce rozszczepialnego trzeciego stopnia używa się nierozszczepialne, specjalnie dobrane izotopy radioaktywne (w wypadku bomb kobaltowych jest to Co-59). Warstwa ta pozwala na asymilacje uciekających neutronów fuzyjnych i powoduje, że zawarty w niej izotop przechodzi do stanu radioaktywnego w celu maksymalizacji opadu radioaktywnego, a co za tym idzie skażenia terenu.
Stosując odpowiednie izotopy uzyskuje się zmienny efekt skażenia. Złoto jest przeznaczane dla krótkoterminowego skażenia (trwającego dni), tantal i cynk dla skażenia pośredniego (trwającego miesiące), kobalt zaś stosuje się do skażania długoterminowego (lata). Aby izotop był użyteczny do procesu zasolenia musi obficie występować w naturalnej formie, produkt radioaktywny musi zaś silnie emitować promieniowanie gamma[15].

Forma Naturalna Obecność w przyrodzie Produkt Promieniotwórczy Okres Półrozpadu
Kobalt-59 100% Co-60 5.26 lat
Złoto-197 100% Au-198 2.697 dni
Tantal-181 99.99 % Ta-182 115 dni
Cynk-64 48.89% Zn-65 244 dni

Autorem pomysłu na bombe kobaltową był fizyk Leo Szilard, amerykanin węgierskiego pochodzenia, który w lutym 1950 roku opublikował, nie jako poważną propozycję nowej broni, lecz bardziej zapowiedź możliwości powstania broni mogącej zabić wszystkich mieszkańców Ziemi. Problem skonstruowania takiej broni był w znalezieniu odpowiedniego izotopu promieniotwórczego, który można by rozproszyć nad dużą powierzchnią ziemi zanim uległby rozpadowi. Takie rozproszenie zajmie wiele miesięcy, lub nawet lat, więc Co-60 nadawał się do tego idealnie.
Promieniotwórczy opad Co-60 jest większy niż produkty rozszczepienia U-238 ponieważ:
1) wiele produktów rozpadu to izotopy o bardzo krótkim czasie połowicznego rozpadu, i z tego powodu rozpadają się zanim wyrządzą większe szkody lub przed skutkiem ich działania ludzi ochronią prowizoryczne schrony;
2) wiele produktów rozszczepienia to izotopy o bardzo długim czasie połowicznego rozpadu i z tego powodu nie emitują intensywnego promieniowania;
3) lub niektóre produkty rozszczepienia w ogóle nie są radioaktywne. Co-60 charakteryzuje się na tyle długim czasem połowicznego rozpadu, ze byłby w stanie napromieniować okolicę w znaczącym stopniu przed rozpadem oraz żeby uczynić czekanie w schronie niepraktycznym, a jednocześnie będąc na tyle krótkim, aby emitować intensywne promieniowanie[15].


Początkowo promieniowanie gamma produktów rozszczepienia z bomby typu rozszczepienie-synteza-rozszczepienie jest o wiele bardziej intensywne niż Co-60: 15.000 razy intensywniejsze po 1 godzinie; 35 razy większe po 1 tygodniu; 5 razy intensywniejsze po miesiącu i równe po połowie roku. Od tego czasu opady rozszczepialne nie promieniują tak intensywnie jak opady Co-60: 8 razy słabiej po roku i 150 razy po 5 latach. Izotopy charakteryzujące się bardzo długim czasem połowicznego rozpadu produkowane w czasie rozszczepienia ponownie wyprzedzą Co-60 po około 75 latach[15].
Do "zasolenia" może być również użyć Cynku. Izotop Zn-64, znajdujący się w cynku naturalnym, może zostać przekształcony w emitujący promieniowanie gamma Zn-65, który charakteryzuje się 244 dniowym czasem połowicznego rozpadu. Stosowanie Zn-64 daje szybszy rozpad w połączeniu z intensywnym promieniowaniem. Niestety występuje on tylko w połowie naturalnego cynku (48,9%), konieczne więc jest jego wzbogacanie; jest też słabszym niż Co-60 emiterem promieniowania gamma, wypromieniowuje tylko 1/4 tego co kobalt o tych samych masach molowych. Przy założeniu, że nastąpi użycie czystego Zn-64 to intensywność promieniotwórcza Zn-65 będzie początkowo dwa razy większa od Co-60, następnie wartość ta będzie maleć, aż po okresie 8 miesięcy osiągnie jeden (tzw. aktywność promieniotwórcza będzie taka sama), natomiast Co-60 po 5 latach będzie 110 razy intensywniejszy.


Militarnye zastosowanie broni radiologicznej to wywoływanie lokalnych skażeń, charakteryzujących się dużą intensywnością początkowych efektów przy krótkim czasie skażenia. Widać, że lekki Zn-64 jest prawdopodobnie najbardziej odpowiedni do zastosowań wojskowych.
Jedyną znaną próbą bomby zasolającej był brytyjski test bomby zawierającej ładunek kobaltu (Antler/Round 1, 14 wrzesień 1957). Ta 1 kt głowica została zdetonowana w pobliżu Maralingi w Australii. Eksperyment uznano za nieudany i nie powtórzono go już nigdy.
Poza tym przypadkiem nie wiadomo nic o jakimkolwiek teście bomby kobaltowej lub cynkowej, i o ile wiadomo nigdy taka bomba nie została zbudowana. W świetle gotowych do użycia bomb typu rozszczepienie-synteza-rozszczepienie (bomb bardzo silnych), jest nieprawdopodobne, aby głowice korzystające ze specjalnie zaprojektowanych skażeń radioaktywnych były kiedykolwiek wprowadzone do arsenału nuklearnego[15].