Trong một bài viết gần đây, tôi có đề cập đến khái niệm "Mùa Đông Hạt Nhân". Vì có khá nhiều người hỏi nên tôi viết bài này để giải thích kĩ hơn đây là hiện tượng gì.



Ở buổi bình minh của kỉ nguyên hạt nhân, nước Mĩ hi vọng rằng mình sẽ độc quyền trong sử dụng thứ vũ khí này, nhưng bí mật công nghệ nhanh chóng bị lộ ra ngoài. Tháng 7 năm 1945, Mĩ cho tiến hành vụ thử vũ khí hạt nhân đầu tiên và tháng 8, hai quả bom đã thả xuống Hiroshima và Nagasaki. Chỉ bốn năm sau, Liên Xô tiến hành vụ thử vũ khí hạt nhân đầu tiên. Nối tiếp sau đó là Anh (1952), Pháp (1960), Trung Quốc (1964). 


Sơ đồ lượng vũ khí hạt nhân của các nước trên thế giới cho đến tháng 10 năm 2016 theo tổ chức Kiểm soát vũ khí. 


Cho tới những năm 90 của thế kỷ trước đã có hơn 2000 nghìn vụ nổ thử hạt nhân đã được thực hiện. Các quốc gia trên thế giới đã nhận thấy cần phải có biện pháp ngăn chặn việc phát triển loại vũ khí hạt nhân huỷ diệt này và đã ngồi lại với nhau thương thảo, đề ra các hiệp ước nhằm giảm bớt sự gia tăng sản xuất, tiến đến chấm dứt chế tạo và huỷ bỏ vũ khí hạt nhân. Năm 1968, Hiệp ước Không phổ biến vũ khí hạt nhân (NPT) được thông qua và năm 1996, Hiệp ước Cấm thử vũ khí hạt nhân (CTBT) được hầu hết các nước tham gia đàm phán kí kết.

Sức mạnh của vũ khí hạt nhân

Ngày 6 tháng 8 năm 1945, quả bom được thả xuống Hiroshima có sức công phá 15 kt, giết chết 150.000 người (1kt = 1000 tấn TNT, 1 Mt = 1000 kt). Rất nhiều người và các tòa nhà ở tâm vụ nổ tan thành tro bụi và được phun lên trời cùng cột khói hình nấm. Ba ngày sau, một quả bom 20 kt được thả xuống Nagasaki. Từ đó cho đến nay, vũ khí hạt nhân chưa từng được sử dụng thêm một lần nào nữa.



Khi lí thuyết về Mùa đông hạt nhân được phát triển, đó là vào đầu những năm 1980 - đỉnh điểm của cuộc chạy đua vũ khí hạt nhân với hơn 50.000 đầu đạn trên toàn thế giới. Khi chiến tranh Lạnh kết thúc, Mĩ và Liên Xô cam kết giải trừ vũ khí hạt nhân, thì số còn lại vẫn đủ để "phân phát" cho mỗi người trên Trái Đất 1 tấn TNT. Hai quả bom ở Hiroshima và Nagasaki chỉ chiếm 0,00018% sức mạnh hạt nhân toàn thế giới ở thời điểm hiện tại.

Lượng bom được sử dụng ở cuộc Thế chiến thứ hai rơi vào khoảng 3Mt, tổng lượng bom được sử dụng trong tất cả các cuộc chiến trên thế giới khoảng 10Mt, trong đó có 4Mt được sử dụng trong chiến tranh Việt Nam (wow). Và hiện tại chúng ta đang có gấp 850 lần sức mạnh của lượng vũ khí nổ trên toàn thế giới.

Mùa đông hạt nhân được sinh ra như thế nào?

Một vụ nổ hạt nhân được ví như ném một mảnh Mặt trời xuống mặt đất. Khoảng 1/3 năng lượng của vụ nổ ở dưới dạng ánh sáng. Vào năm 1983, một nhóm các nhà khoa học, bao gồm Carl Sagan đã giả định rằng bất cứ thứ gì nhận được hơn 10 calo/phút trên diện tích 1 cm vuông sẽ bốc cháy (khoảng 7000W/m2).

Ảnh hưởng trực tiếp của vụ nổ đến từ sức nóng, sóng xung kích hay phơi nhiễm phóng xạ có thể giết hàng triệu người nếu như một quả bom H được thả tại các siêu đô thị ở Ấn Độ hay Trung Quốc, tuy nhiên là chỉ với những mục tiêu ở gần. Tuy nhiên thì ngọn lửa còn gây ra một hiệu ứng khác, đó là một lượng lớn khói đen cùng tro bụi sẽ bay lên tới tận tầng đối lưu trên, khoảng 10 đến 15 km so với mặt đất ở vùng nhiệt đới, và 6-8 km ở vùng có vĩ độ cao hơn. Dĩ nhiên ở trên đó thì không có mưa và đám bụi hạt nhân cứ lơ lửng mãi.


Mùa đông hạt nhân là một sự kiện biến đổi khí hậu được gây ra bởi hàng trăm, hoặc tệ hơn, hàng ngàn vụ nổ hạt nhân trên toàn thế giới nếu chiến tranh hạt nhân xảy ra. Và đám mây khói bụi sinh ra từ các vụ nổ đó sẽ trải rộng ra toàn thế giới, hấp thụ ánh sáng mặt trời, làm cho tầng ozone mỏng đi và nhiệt độ Trái Đất giảm xuống. 


Cụ thể là nhiệt độ sẽ giảm xuống khoảng 1,5 độ C trong khoảng vài năm, và hàng chục năm tiếp sau đó nhiệt độ sẽ giảm 0.5 độ C. Nghe có vẻ không nhiều lắm nhưng ở thời kì băng hà nhỏ, nhiệt độ Trái đất cũng chỉ thấp hơn bình thường 0.5 độ C. Vụ phun trào núi lửa lớn nhất từ trước cho đến nay tại miệng núi lửa Tambora ở Indonesia năm 1815 cũng chỉ làm nhiệt độ Trái đất giảm xuống 0.5 độ C, và năm 1816 được sử sách ghi lại là "năm không có mùa Hè".



Tuy nhiên hậu quả đáng sợ nhất của Mùa đông hạt nhân nằm ở việc thiếu hụt lương thực. Cây cối và các loài động vật, đặc biệt là động vật rất nhạy cảm với thời tiết nên chỉ một vài thay đổi nhỏ cũng khiến vụ mùa bị hủy diệt. Các loài cây trồng chết vì ít mưa hay bị hấp thụ quá nhiều tia cực tím do tầng ozone mỏng đi, hay chết vì quá... lạnh.

Những dự đoán trên là chỉ với số lượng 100 quả bom hạt nhân được ném xuống. Hiện tại thì có tới hơn 15.000 đầu đạn hạt nhân ở các silo nguyên tử. Vậy nên chúng tay hãy hi vọng các nước đừng bao giờ dùng tới thứ vũ khí này.


Nguồn: Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, Đại học Rutgers, Alternate History...


Để kết thúc, mời mọi người xem một video minh họa từ Alternate History Hub: