Однією з часто обговорюваних тем у фільмі Крістофера Нолана "Оппенгеймер" був страх, що вибух атомної бомби , створеної вченими з Манхеттенського проєкту, може призвести до нагрівання атмосфери настільки, що виникне ядерний синтез легких елементів, викликавши запалення і, як наслідок, горіння атмосфери Землі Про це йдеться у статті IFLScience.
Питання про виробництво енергії у зірках стало мотиватором фактором для молодих фізиків у 1930-х роках, які вивчали основи квантової та ядерної фізики. Їхні дослідження та методології відіграли ключову роль у Манхеттенському проєкті, прискоривши розробку атомної бомби. Знання та досвід, отримані в ході проєкту, згодом повернулися до ядерної астрофізики після Другої світової війни, сприяючи її подальшому розвитку. Фізики зіткнулися з питанням, поставленим у фільмі "Опенгеймер": чи можливо, що атомна бомба підпалить атмосферу Землі?
Перед запуском першої атомної бомби фізики турбувалися, що її вибух може спричинити займання атмосфери планети. Основні побоювання, висловлені фізиком Едвардом Теллером ще в 1942 році, полягали у можливості появи стійкого термоядерного синтезу, подібного до того, що відбувається всередині Сонця.
Автори статті стверджують, що Теллер побоювався, що вибух атомної бомби, що ґрунтується на ядерному поділі атомів, може призвести до швидкого місцевого нагрівання атмосфери. Це, своєю чергою, могло спричинити таке зростання температури в атмосфері, яке призведе до злиття ядер азоту-14 між собою або з іншими легкими ізотопами в атмосфері, такими як водень-1, вуглець-12 або кисень-16.
У рамках Манхеттенського проєкту над проблемою працювали провідні фізики свого часу. У 1942 році Роберт Оппенгеймер звернувся до Артура Комптона, лауреата Нобелівської премії та фахівця в галузі радіаційної фізики, щоб роз'яснити побоювання, пов'язані з вибухом атомної бомби. Через кілька років Комптон згадав цю зустріч і поділився занепокоєннями Оппенгеймера. У 1959 році він стверджував, що ядра водню нестабільні і при їх об'єднанні в ядра гелію може вивільнятися значна кількість енергії, аналогічно ядру Сонця. Таким чином, існувала можливість термоядерного синтезу. Висока температура вибуху атомної бомби могла бути тригером для ініціювання реакції вибуху водню.
Існувала також небезпека, що аналогічне явище могло статися в океанах. Комптон стверджував, що вибух атомної бомби міг спричинити вибух океану, що містить водень.
"Однак Оппенгеймер побоювався не тільки цього. Азот в атмосфері також був нестабільний, хоч і меншою мірою. Можливо, що і він міг викликати вибух атмосфери", - говорив Комптон.
Проте він запевнив Оппенгеймера, що в атмосферних умовах такого явища не станеться. Радіаційне охолодження завжди буде надто швидким для підтримки стійкої реакції. Хоча Теллер вже згадав про це у своєму звіті, який був триманий у секреті до 1979 року.
Теллер зазначив, що досягнення таких температур в атмосфері було б неможливим без застосування атомних або термоядерних бомб, які в рази перевершували б за потужністю ті, що були створені у 40-х роках.
За даними експериментів, тепер відомо, що стабільні термоядерні реакції в океанах та атмосфері не ініціюються ядерними вибухами. Проте автори статті вважають, що фізики згаяли одну ключову реакцію. Попри їх основне занепокоєння щодо азоту-14 через його розмаїття в атмосфері, вони не врахували синтезу ядер азоту та вуглецю, що призводить до утворення ізотопу вуглецю-14.
Автори наголошують, що рівень радіовуглецю в атмосфері швидко знижується через його поглинання рослинами в рамках вуглецевого циклу. В результаті радіовуглець стає частиною всіх біологічних матеріалів на тисячоліття.
"Цей радіовуглець залишається в наших тілах і є вічним нагадуванням про людську гординю, яка призвела до створення ядерної зброї, застерігаючи Оппенгеймера", - підбивають підсумок автори статті.
Раніше стало відомо, коли людство зможе покинути Землю.
