Ở thời điểm đó, những thông tin về các vụ thử hạt nhân đều được xếp vào diện tối mật. Cho tới tận ngày nay, nhiều tư liệu về các vụ thử hạt nhân dưới lòng đất thời Liên Xô mới được công khai với nhiều chi tiết đặc biệt.

Sức công phá đủ để nâng một quả núi lên cao 4m

Theo hãng thông tấn RIA Novosti của Nga, sau hơn một thập kỷ sở hữu vũ khí hạt nhân và nhiều đầu đạn nhiệt hạch, tới đầu năm 1960, các nhà khoa học và giới chức Liên Xô mới nhận ra rằng, vũ khí hạt nhân có sức mạnh khủng khiếp, nhưng đi kèm với nó là sự ô nhiễm phóng xạ kéo dài hàng trăm năm, thậm chí cả thiên niên kỷ. Chính vì thế, việc thử nghiệm loại vũ khí này vốn trước đây được thực hiện trên mặt đất hay dưới lòng biển đã được chuyển xuống lòng đất.

Vào tháng 10-1961, một đường hầm dài 380m vào lòng núi đã được xây dựng tại bãi thử Semipalatinsk. Khoang nổ được đặt ở khoảng cách 125m, nằm trong nền đá gốc vững chắc để thực hiện vụ nổ hạt nhân dưới lòng đất đầu tiên của Liên Xô. Đầu đạn hạt nhân được đặt trên một xe đẩy đặc biệt và đưa vào đường hầm theo hệ thống ray trượt chuyên dụng.

Hệ thống đường hầm chuẩn bị cho vụ thử hạt nhân đầu tiên của Liên Xô tại bãi thử Semipalatinsk. Ảnh: RIAN 

Từ trung tâm chỉ huy cách hiện trường 5km, lệnh thử nghiệm được kích hoạt. Toàn bộ hệ thống cảm biến sóng điện từ, địa chấn và nồng độ phóng xạ được đặt ở nhiều khoảng cách khác nhau tính từ tâm vụ nổ để thu thập các tham số cần thiết. Vụ nổ hạt nhân dưới lòng đất đầu tiên của Liên Xô chỉ có đương lượng nổ khoảng 1 Kilotone, nhưng đã đủ nhấc bổng ngọn núi ở tâm vụ nổ lên khoảng 4m. Nhiệt độ khủng khiếp ở tâm vụ nổ đã khiến đất đá bốc hơi, nhưng không tạo ra đám mây hình nấm. Điều quan trọng nhất là bụi phóng xạ tại hiện trường được ghi nhận với nồng độ rất thấp so với một vụ nổ hạt nhân thông thường trên mặt đất.

Không giống như các chương trình thử nghiệm hạt nhân ngầm quy mô lớn sau này, vụ nổ hạt nhân dưới lòng đất đầu tiên không chỉ nhằm mục đích thử nghiệm vũ khí, mà còn phục vụ công tác nghiên cứu khoa học cơ bản. Từ các tham số thu được, các chuyên gia đã xác định cách năng lượng hạt nhân được truyền vào đất đá xung quanh và các quá trình vật lý hạt nhân diễn ra. Thông tin thu được cũng giúp tinh chỉnh các mô hình tính toán và các yêu cầu bảo vệ thiết bị điện tử cùng các cấu trúc xây dựng trước sức công phá của vũ khí hạt nhân.

Còn đối với các chuyên gia vũ khí, thông tin quan trọng nhất thu được chính là hiệu suất công phá của đầu đạn. Mỗi cuộc thử nghiệm đều giúp mở rộng cơ sở dữ liệu về cách phân biệt một vụ nổ hạt nhân với một trận động đất hoặc một vụ nổ công nghiệp lớn.

Thử hạt nhân dưới lòng đất có thực sự an toàn?

Vụ thử hạt nhân tại bãi thử Semipalatinsk năm 1961 đã giúp Liên Xô xác nhận việc có thể thực hiện các vụ nổ hạt nhân dưới lòng đất một cách an toàn và hiệu quả. Tuy nhiên, khi các phản ứng phân hạch hạt nhân xảy ra, không có nơi nào là đảm bảo an toàn tuyệt đối, kể cả ở dưới lòng đất. Các thông tin được giải mật sau đó chứng minh, tình trạng ô nhiễm phóng xạ từ các hố thử nghiệm vẫn xảy ra. Nguyên nhân có thể do vụ thử được thực hiện ở độ sâu chưa đủ lớn, cùng với sự đứt gãy của địa chất và các mạch nước ngầm. Quá trình này xảy ra rất chậm nên khó có thể ghi nhận hậu quả cụ thể ngay lập tức.

Các nhà khoa học Liên Xô thu thập thông tin về vụ thử hạt nhân dưới lòng đất. Ảnh: Topwar 

Từ năm 1949 đến năm 1989, đã có 456 vụ nổ hạt nhân được tiến hành tại bãi thử Semipalatinsk. Trong số đó, 340 vụ được thực hiện dưới lòng đất. Vụ thử cuối cùng diễn ra vào ngày 19-10-1989, khi 3 đầu đạn được kích nổ đồng thời trong giếng khoan số 1365. Bãi thử chính thức đóng cửa vào ngày 29-8-1991 theo sắc lệnh của Tổng thống Kazakhstan thời điểm đó là ông Nursultan Nazarbayev.

Hiện tại, sau hàng chục năm, nhiều khu vực tại bãi thử Semipalatinsk vẫn được niêm phong vì nồng độ ô nhiễm phóng xạ nặng. Ngoài ra, sau khi Liên Xô tan rã, khu vực này không còn được quản lý nghiêm ngặt khiến tình trạng đánh cắp các trang thiết bị đặc biệt và vật liệu phóng xạ từ khu thử nghiệm vẫn được ghi nhận.

Những vụ thử hạt nhân dưới lòng đất quy mô lớn

Vụ thử lớn nhất được thực hiện vào ngày 6-11-1971, như một phần của chương trình Cannikin của Mỹ. Vào thời điểm đó, một đầu đạn có đương lượng nổ 5 megatone đã được kích nổ ở độ sâu 1,8km tại quần đảo Aleutian. Đây là đầu đạn dự kiến được sử dụng trong hệ thống phòng thủ tên lửa của Mỹ. Lầu Năm Góc dự kiến trang bị nó trên hệ thống phòng thủ tên lửa Spartan. Vụ nổ đã tạo ra rung chấn 6,9 độ Richter, nhưng không ghi nhận thêm bất kỳ dư chấn nào sau đó.

Bãi thử Semipalatinsk ngày nay. Ảnh: RBTD 

Vụ thử hạt nhân dưới lòng đất mạnh nhất của Liên Xô được cho là loạt vụ nổ ngày 12-9-1973 tại bãi thử Novaya Zemlya. Theo nhiều ước tính khác nhau, tổng sức công phá của các đầu đạn thử nghiệm vào khoảng từ 3,3 đến 4,2 megatone. Quốc gia mới nhất thực hiện vụ thử hạt nhân dưới lòng đất là Triều Tiên với đầu đạn có sức công phá tương đương 100-280 kilotone.

Theo lời chuyên gia Andrey Kots, dù 65 năm đã trôi qua, nhưng nhiều dấu ấn kỹ thuật và công nghệ của vụ thử hạt nhân đầu tiên dưới lòng đất tại bãi thử Semipalatinsk vẫn còn giá trị tới ngày nay. Nó cho thấy các cường quốc hạt nhân đã phải tìm kiếm sự thỏa hiệp giữa nhu cầu thử nghiệm và mong muốn hạn chế những hậu quả do vũ khí hạt nhân gây ra. Cùng với đó, các hệ thống giám sát địa chấn hiện đại vẫn dựa vào nguyên lý và thông tin từ các vụ thử hạt nhân trong quá khứ để dự báo các thảm họa động đất, sóng thần hay phát hiện một vụ thử hạt nhân bí mật xảy ra ở bất kỳ đâu trên thế giới.