Hình ảnh được cho là quả cầu lửa được tạo ra chỉ vài giây sau khi quả bom Sa Hoàng được kích nổ.
Thiếu tá Andrei Durnovtsev, phi công Không quân Liên Xô và là cơ trưởng trên một chiếc máy bay ném bom chiến lược Tu-95, được lịch sử nhớ đến là phi công điều khiển chiếc máy bay đã ném quả bom hạt nhân có sức công phá lớn nhất từng được kích nổ trên Trái đất.
Nhiều năm sau, các nhà sử học gọi quả bom đặc biệt đó bằng nhiều cái tên khác nhau.
Andrei Sakharov, một trong những nhà vật lý học tham gia thiết kế quả bom, đơn giản gọi nó là "quả bom to". Cựu Chủ tịch Liên Xô Nikita Khrushchev gọi nó là "mẹ của Kuzka", trong văn hóa Nga mang hàm ý việc bạn sắp dạy cho ai đó một bài học nhớ đời. Trong khi đó, CIA lại gọi nó với mật danh "Joe 111".
Tuy nhiên, có một cái tên phổ biến hơn cả, xuất phát từ niềm tự hào của người Nga, được cho là tóm lược được hoàn hảo nhất về sức mạnh của nó: Bom Sa Hoàng (Tsar Bomba), hay còn gọi là "Vua của mọi loại bom".
Những quả bom nhiệt hạch được Mỹ thử nghiệm trước bom Sa Hoàng có cơ chế nổ hai giai đoạn: Đầu tiên, nhiên liệu hạt nhân trong quả bom sẽ được kích nổ, tạo ra nhiệt lượng đủ để kích thích phản ứng nhiệt hạch trong quả bom, tạo ra một vụ nổ lớn.
Bom Sa Hoàng lại khác, vì nó sử dụng cơ chế nổ ba giai đoạn. Hai giai đoạn đầu tương tự bom nhiệt hạch của Mỹ. Nhưng giai đoạn thứ ba của quả bom này chính là việc năng lượng nhiệt hạch tạo ra từ vụ nổ đầu tiên sẽ được sử dụng để kích thích một vụ nổ nhiệt hạch thứ hai, có sức công phá lớn hơn rất nhiều lần.
"Nếu tôi nhớ không nhầm, cái tên đó chỉ bắt đầu xuất hiện kể từ sau Chiến Tranh Lạnh", nhà sử học Alex Wellerstein thuộc học viện Công nghệ Stevens cho biết. "Trước đó người ta thậm chí đơn giản chỉ gọi nó là quả bom 50 megaton hay quả bom 100 megaton".
Quả bom nhiệt hạch đó có sức công phá lên tới 50-58 megaton, lớn gấp khoảng 1.500 lần sức mạnh kết hợp giữa hai quả bom hạt nhân được Mỹ ném xuống Hiroshima và Nagasaki của Nhật Bản.
Sức công phá lên tới 50 megaton có nghĩa là tương đương với 50 triệu tấn thuốc nổ TNT, gấp 10 lần lượng thuốc nổ được sử dụng trong Chiến tranh thế giới thứ hai, và cũng bằng 1/10 sức công phá của mọi vụ nổ bom hạt nhân từ trước đến nay trong lịch sử loài người cộng lại.
Ngày 30/10/1961, thiếu tá Durnovtsev và phi hành đoàn của mình cất cánh từ sân bay quân sự ở bán đảo Kola, hướng về bãi thử hạt nhân của Liên Xô tại vùng vịnh Mityushika. Cùng đi với chiếc Tu-95 hôm đó còn có một chiếc Tu-16 làm công tác hậu cần.
Để hạn chế thiệt hại từ xung nhiệt của vụ nổ, cả hai chiếc máy bay được sơn màu trắng. Ngoài ra, quả bom còn được trang bị một chiếc dù để giảm gia tốc rơi, nhằm kéo dài thời gian giúp chiếc máy bay ném bom kịp bay xa tối thiểu 50 km trước khi quả bom được kích nổ.
Quả bom được thả khỏi máy bay Tu-95 ở độ cao khoảng hơn 10.000 mét. Sau đó với chiếc dù được bung ra, quả bom tiếp tục rơi tự do trong vòng khoảng 3 phút đồng hồ trước khi được kích nổ ở độ cao khoảng 4.000 mét so với mặt đất.
Vụ nổ tạo ra một quả cầu lửa đường kính lên tới 8km bốc cao ngút trời. Sóng xung kích từ vụ nổ khiến chiếc Tu-95 do Thiếu tá Durnovtsev chỉ huy bị rơi tự do, mất khoảng 1.600 mét cao độ trước khi có thể kiểm soát trở lại. Lớp sơn trên cả 2 chiếc máy bay bị đốt cháy hoàn toàn.
Đám mây hình nấm tạo ra từ vụ nổ vươn cao tới hơn 70km, gấp tám lần chiều cao đỉnh Everest. Phần đỉnh của đám mây đạt độ cao gần 100km, rộng 40km. Điều đó cũng có nghĩa là đám mây hinh nấm này đã "xuyên thủng" hai tầng khí quyển Trái Đất.
Đám mây hình nấm do hai quả bom nguyên tử Mỹ ném xuống Nhật Bản tạo ra chỉ là "người tí hon" khi xếp cạnh "gã khổng lồ" bom Sa Hoàng. Ảnh: Kinja.
Vụ nổ mạnh đến mức mọi ngôi nhà ở ngôi làng Severny cách khu vực xảy ra vụ nổ 55km bị phá hủy hoàn toàn. Những ngôi nhà bằng gỗ và gạch nằm cách đó hàng trăm km cũng bị phá hủy. Ngôi nhà nào xây kiên cố hơn bằng đá thì tốc mái, cửa chính và cửa kính đều bị thổi bay.
Ngay sau vụ thử nghiệm thành công, Thiếu tá Durnovtsev được thăng cấp lên hàm Trung tá và được trao tặng danh hiệu Anh hùng Liên Xô cao quý.
Với nhà vật lý Andrei Sakharov, quá trình tham gia phát triển bom Sa Hoàng đã thay đổi cuộc đời ông, khiến ông đưa ra quyết định ngừng tham gia nghiên cứu vũ khí.
Tuy nhiên, quy mô khủng khiếp của vụ thử nghiệm trên không là gì so với kế hoạch ban đầu của Liên Xô.
Mô hình bom Sa Hoàng được trưng bày tại một bảo tàng ở Sarov, Nga.
Ban đầu, Liên Xô thiết kế một quả bom nhiệt hạch sử dụng nhiên liệu rắn nổ 3 giai đoạn có sức công phá lên tới 100 megaton (gấp đôi sức mạnh của bom Sa Hoàng). Quả bom có nguyên lý thiết kế tương tự quả bom nhiệt hạch đầu tiên mà Mỹ thử nghiệm.
Tuy nhiên do lo ngại tác hại của bụi phóng xạ, các nhà khoa học Nga đã quyết định thay đổi thiết kế, giảm sức công phá của quả bom xuống còn một nửa, tương đương 50 megaton. Điểm đáng chú ý là tuy có sức công phá khủng khiếp nhưng bom Sa Hoàng là một trong những quả bom hạt nhân "sạch" nhất từng được kích nổ trên Thế giới, do giảm thiểu tới 97% bụi phóng xạ phát sinh từ vụ nổ.
Kích thước của bom Sa Hoàng cũng tương xứng với sức mạnh kinh hoàng của nó. Với chiều dài 8m, đường kính 2,4m, nặng hơn 27 tấn, người ta đã phải loại bỏ bớt các bình nhiên liệu trên chiếc Tu-95 mới đủ chỗ chứa quả bom.
Cũng chính vì điều này nên bom Sa Hoàng bị cho là không có tính thực chiến. Bởi mục tiêu tấn công chính của Liên Xô thời bấy giờ là Mỹ, vốn nằm quá xa. Một chiếc Tu-95 không được trang bị khoang nhiên liệu phụ, cộng với việc chở nặng hết tải trọng, sẽ không thể đủ nhiên liệu để bay tới Mỹ thực hiện phi vụ ném bom cho dù có được tiếp liệu trên không.
Nằm rất xa vị trí nổ bom Sa Hoàng (chấm tròn màu đỏ), nhưng Na Uy và Phần Lan cũng chịu ảnh hưởng từ vụ nổ. Ảnh: Wikimedia.
Bom Sa Hoàng còn bị so sánh với các loại vũ khí hạt nhân tiên tiến của Mỹ thời bấy giờ - tên lửa đạn đạo tầm trung. Các quả tên lửa mang đầu đạn hạt nhân này được Mỹ đặt ở các quốc gia đồng minh tại châu Âu như Anh, Thổ Nhĩ Kỳ, Tây Đức, có khoảng cách tới mục tiêu trên lãnh thổ Liên Xô ngắn hơn rất nhiều. Rõ ràng các tên lửa này có tính cơ động, hiệu quả và độ chính xác cao hơn hẳn.
Mặc dù vậy, các chuyên gia trên Thế giới cho rằng không thể xem nhẹ sức mạnh của bom Sa Hoàng. Bởi với sức công phá cực kỳ khủng khiếp của nó, sai số trong lúc ném không còn đóng vai trò quá quan trọng.
