Atombomben

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

ATOMBOMBENS KONSTRUKTION

En atombomb innehåller någon form av plutonium, eller uran som framställs ur plutonium. De är båda högt radioaktiva och avger alfastrålning. Plutonium räknas som det giftigaste av alla kända. Det samlas upp i benmärgen och är starkt cancerframkallande. Det man eftersträvar när man konstruerar en atombomb är att under högt tryck slå ihop fusionabel materia till en superkritisk massa utan att frige fler neutroner än naturligt. Detta görs med hjälp av otaliga funktioner och mekanismer inuti bomben. Funktionerna får också bomben att detonera i rätt ögonblick samt att hålla ihop den superkritiska massan tills en tillräckligt stor del av massan har klyvts.

Det gäller att få igång kedjereaktionerna i bomben. Kedjereaktionerna startar med att den mycket explosiva materian antänds. Då börjar en stötvåg röra sig inåt, stötvågen som rör sig fortare än ljudets hastighet skapar en stor ökning av trycket. Stötvågen trycker på alla punkter av kärnan, där materialet finns på samma gång.

Detta startar komprimeringsprocessen. Kärnans densitet ökar och massan blir först kritisk och sedan superkritisk. När initiatorn är lösgjord produceras det mängder av neutroner. Kedjereaktionen fortgår tills energin som är framkallad inuti bomben blir så stor att det interna trycket överstiger den påtryckande stötvågen. Nu exploderar bomben och energin från atombomben sprider sig till omgivningen. Detta går att sammanfatta med att man snabbt sammanför två massor som var för sig är mindre än den kritiska massan, men tillsammans är större. Ju snabbare man för ihop massorna desto kraftigare och effektivare blir bomben.

Det svåra med att bygga en atombomb är att få tag på själva sprängämnet, Uran235 eller Plutonium239. Eftersom naturligt uran sönderfaller relativt långsamt behöver man en isotop som sönderfaller snabbare, det gör Uran235. Uran235 får urskiljas ur vanligt uran. Man får då en metall som förhoppningsvis innehåller upp emot 100% Uran235. Plutoniet som används i bomber får man lättast från kärnkraftverk. Men reaktorplutonium innehåller cirka 30% Plutonium240. Detta går också att använda som sprängmedel men man får då en mindre verkan och funktionen blir osäkrare.

Fusion

En atomklyvning, fusion, går ut på att en tung atom, exempelvis av Uran235, träffas av en neutron. Då delas atomen i två mindre atomer, flera nya neutroner samt en extrem mängd energi frigörs i form av strålning. De nya neutronerna skall i en kedjereaktion träffa nya tunga atomer som gör att processen fortlöper.

En atombomb avger flera tusen gånger mer energi än en konventionell bomb som avger energi med hjälp av en kemisk reaktion. För att en fusion skall användas i en bomb måste en del faktorer uppfyllas. Dels måste mängden neutronproducerade tunga atomer försvinna ur fusionen eller på annat sätt inte delta i reaktionen utan hållas på en låg nivå. Samtidigt måste hastigheten som fusionen fortskrider med vara extremt snabb. För att en kedjereaktion skall ta vid och leda till en explosion krävs det att båda de ovannämnda problemen kringgås.

Här ser vi en kedjereaktion, där neutronerna klyver atomer och frigör fler neutroner. Energi bildas.

Först och främst krävs det en kritisk massa, som gör att det spontana sönderfallet hos det tunga ämnet i fråga delger mer neutroner till processen än som försvinner ut. För att bomben inte skall sprängas av ett naturligt sönderfall delas bomben in i mindre subkritiska delar som med hjälp av konventionella (sammanpressade) sprängmedel förs samman när bomben skall detonera. Sprängämnena hjälper också till att öka trycket hos ämnet för att påskynda processen, vilket garanterar att fusionen startar. Här kommer lite fakta om tre olika former av fusion i atombomben: Pistolassemblering, Implosionsassemblering och Plutoniumbomb. Det kommer en kort beskrivning av dem och fördelarna och nackdelarna.

Händelseförlopp

1. När laddningen detonerar, uppstår en bländande ljusblixt som består av blåvitt synligt ljus och ultraviolett ljus. Luften runt reaktionscentrum sprids med ljusets hastighet och är 10´000´000 grader varmt.

2. Värmevågen följs av tryckvågen från explosionen (a), med en fart av 350 m/sek. En del av vågen studsar mot marken och stiger uppåt (b). När den möter den primära vågen fördubblas trycket och det bildas en s.k. "machvåg" (c).

3. Övertrycket i explosionsvågen följs av ett undertryck, som bildar vindar på upp till 1000 km/h. Detta på grund av att de heta gaserna får luften att röra sig snabbt uppåt så att det uppstår undertryck vid markytan.

4. Om eldklotet når marken sugs löst material upp och det bildas ett svampmoln. Eldklotet når inte alltid marken eftersom kärnladdningar är effektivast vid utlösning på 600 till 15´000 meters höjd.


LITTLE BOY- HIROSHIMA

Bomben som skulle släppas över Hiroshima var av helt annan design än Gadget. Det var en Uran235 bomb. Det kan nämnas att bomben var så osäker att den vapenansvarige Deke Parsons utan tillåtelse satte ihop sprängmekanismen i planet efter takeoff ifall en brand eller något liknande skulle inträffa.

Bomben fraktades från San Fransisco till Marianerna. Planet som skulle släppa bomben över Hiroshima var en B-29 nr 82, Enola Gay döpt efter förstepiloten Tibbets mor.

Den 6 augusti 1945 detonerade Little Boy 1900 fot över Hiroshima, ca 550 fot från målet, Aioi-bron. 90.000 människor dog och 60.000 blev skadade under det ögonblick bomben exploderade. 60% av staden förstördes och radioaktiviteten orsakade sjukdomar och dödsfall i årtionden. Little Boy sprängdes tillräckligt högt för att förhindra radioaktivt nedfall över Japan, men mängder med efterlevande människor i Hiroshima skulle ändå att komma att få leukemi och andra strålskador till följd av bomben.

Hiroshima utnämndes till "Frihetens stad" Där hålls varje år den 6 augusti en manifestation mot atombomber, deras tillverkning och utförande.

1. Tryckluftsdriven detonator
2. Laddning av konventionellt sprängämne
3. Litet stycke uran-235
4. Neutronreflektor
5. Stort stycke uran-235
6. Strålningsskydd av bly


FATMAN- NAGASAKI

Fatman hade en i princip likadan konstruktion som Gadget, med en omgivande stålsköld. Triggermekanismerna bestod av 4 radarenheter som beskrivs i kapitlet om triggermekanismer. Som en säkerhetsswitch fanns också en aneroid- barometer som förhindrade bomben att sprängas under 7000 fot. Bomben flögs i sina beståndsdelar från Kirtland Air Force Base till Tinian Island i Marianerna, där den monterades ihop. Man hade planerat att bomben skulle släppas över Kokura den 11 augusti, men pga dåligt väder drog man in på dagarna.

Ett beräknat dåligt väder skulle dyka upp vid den 11:e så man lade bombningen till den 10:e, sedan till den 9 augusti. Pga den minskade tiden hoppade man över en hel del kontroller av mekanismerna.


SPRÄNGVERKAN

För någon som bevittnar en detonation kommer först tryckvågen av luft framför ett extremt ljussken av strålningsenergi som oftast håller i sig under de följande sekunderna fram till att materian har reagerat. När tryckvågen har lagt sig vänder vinden om tillbaka mot tomrummet där bomben har detonerat. Om bomben har detonerat nära marken kommer den överhettade luften att föra med sig radioaktivt damm upp och bilda det karakteristiska svampmolnet. Svampmolnet kan stiga till en extrem höjd på enbart 30 sekunder om väderförhållandena är hårda.

Om bomben exploderar över marknivån kommer svampmolnet att formas mer som en luftpelare. Det första strålningsangreppet efter en detonation utgörs av Initialstrålningen som är extremt stark och råkar man ut för denna strålning dör man. Men denna strålning sönderfaller också snabbt och det bildas då inga permanenta beläggningar. Något som har en längre livslängd är den materia som är drabbat av radiakbeläggningar. Det är den materia som sugs upp i svampmolnen.

Där det blir strålat av initialstrålningen. Det drabbade materiat, vanligtvis vatten, följer med vinden och faller till marken som strålad ...