Med krigen i Ukraina er frykten for atombomben igjen blusset opp i flere av verdens land.
I Norge er salget av jodtabletter steget klart, i Sverige og Finland har man 18. mai valgt å søke om medlemskap av Nato, og i Ukraina er frykten for at en russisk atombombe vil falle, plutselig svært nærværende.
Men hva er egentlig en atombombe, og hvordan har oppfinnelsen av kjernevåpen påvirket samfunnet historisk og i dag?
Les videre og lær mer om hvem som fant opp atombomben, hva som skjer når en atombombe eksploderer, og hvorfor stråling fra en atombombe er farlig for mennesker.
Hvordan virker atombomben?
Prinsippet bak kjernekraft ble oppdaget ved en tilfeldighet
Like før andre verdenskrig brøt ut, oppdaget de to tyske kjemikerne Otto Hahn og Fritz Strassmann i 1938 en veldig liten prosess som skulle vise seg å få veldig stor betydning for verdenssamfunnet.
Noen få år før hadde forskere oppdaget nøytronet, som utgjør en av byggesteinene i et atom, og hadde begynt å eksperimentere med å fange inn nøytroner i ulike materialer for å danne nye materialer.
Det var ved et slikt forsøk at man oppdaget kjernefisjon.
Otto Hahn og Fritz Strassmann oppdaget i 1938 at man kunne spalte uran.
Kjernefisjon beskriver prosessen der en atomkjerne spaltes til mindre deler, og er nøkkelen til å forstå hvorfor kjernevåpen som atombomben har så ekstrem sprengkraft.
En sprengkraft som, ifølge fysiker og seksjonsleder ved DTU Bent Lauritzen, også kom som en overraskelse på forskerne selv: «Det at man fikk spaltet uran, og den energimengden som kom ut av det, var litt av en overraskelse. Man visste at energimengden ville være stor, men det var ikke det som var formålet med disse forsøkene», forteller han.
Hvilke atomvåpen finnes?
Prinsippet bak atomvåpen er altså kjernefisjon.
Når en atombombe eksploderer, frigjøres det kjernekraft som er mye kraftigere enn den energimengden som kan oppstå mellom atomer.
Kjernekraft kan imidlertid frigjøres på to måter:
- Fisjon
- Fusjon.
Slik virker en fisjonsbombe
Fisjon skjer når atomer spaltes.
Ved atomvåpen basert på fisjon spaltes, enten uran eller plutonium.
For at spalting skal kunne skje, må materialet – for eksempel uran – presses nok sammen slik at det får en høy tetthet. Det kan gjøres med konvensjonelt sprengstoff.
Deretter må man ha en nøytronkilde til å starte spaltingsprosessen.
«Man må ha startet en kjedereaksjon, og til det må man ha en nøytronkilde som kan bidra med de første nøytronene. Selve kjedereaksjonen består i at nøytroner treffer uran-235 slik at det spaltes i to deler. Det er det man kaller fisjon», forklarer Lauritzen.
Uran-235 er en isotop av grunnstoffet uran og det eneste stoffet som finnes naturlig som kan spaltes.
De to atombombene som USA slapp over Japan under andre verdenskrig, var fisjonsbomber, og du kan lære mer om hvordan de fungerte under.
Little Boy: Uranbiter presses sammen
Sprengladning detonerer
Radaren registrerer at atombomben har den ønskede høyden over bakken. Deretter blir en konvensjonell sprengladning utløst og eksploderer bak en koppformet bit uran.
Uran frigis
Uranbiten farer gjennom et metallrør.
Kjedereaksjon starter
Den koppformede uranbiten kobler seg på et sylinderformet uranstykke. Til sammen oppnår de den såkalte kritiske massen på om lag 50 kilo der uran-atomene begynner å spalte. Kjedereaksjonen er i gang, og bomben eksploderer.
Fat Man: Sprengladninger presser plutonium
Sprengladninger detonerer
Sprengladninger er fordelt rundt bombens indre og detonerer i den ønskede høyden.
Plutonium blir presset
Trykket presser sammen et tykt skall av aluminium rundt en kule av plutonium i midten.
Nøytroner sendes ut
I plutoniumkulens sentrum befinner det seg en såkalt nøytron-initiator med en kjemisk sammensetning som fortsatt er en militær hemmelighet. Trykket fra plutoniumet presser nøytron-initiatoren sammen, slik at den sender ut nøytroner.
Kjedereaksjon begynner
Nøytronene spalter plutoniumet, og kjedereaksjonen begynner. Bomben eksploderer.
Slik virker en fusjonsbombe
Fusjon beskriver en prosess der atomer smeltes sammen.
Ved en hydrogenbombe, som er en fusjonsbombe, fusjonerer man tunge isotoper som deuterium og tritium slik at de danner helium.
For at en fusjonsprosess kan kunne finne sted, må det være veldig høye temperaturer eller høyt trykk til stede.
De høye temperaturene får man i tilfellet med hydrogenbomben ved først å lage en fisjonsbombe, forteller Bent Lauritzen: «Man bruker energien fra fisjonsbomben til å komprimere materialet eller øke temperaturen av det materialet som skal fusjonere. Det finnes ulike konsepter, men alle er mer kompliserte enn fisjonsbomben».
Verdens mest ekstreme våpen etterligner solen
1. Oppvarming
Fisjonsprosessen, kjernespaltningen, sender ut gammastråling. Strålingen reflekteres fra innsiden av bombens bekledning og varmer den opp til omkring 100 millioner grader. Den ekstreme varmen setter i gang bombens neste trinn – fusjon.
2. Eksplosjon
Drivstoffet i bombens fusjonstrinn består av de to typene tungt hydrogen, deuterium og tritium, i et skall av uran. Prosessen er hemmelig, men varmen får sannsynligvis uranskallet til å eksplodere slik at den motsattrettede kraften presser hydrogenet sammen.
3. Fusjon
Det ekstreme trykket får deuterium og tritium til å fusjonere til et nytt grunnstoff, helium, akkurat som det skjer hele tiden i solens kjerne. Prosessen frigjør enorme mengder energi – mer enn fire ganger så mye som ved fisjon.
Hva skjer når en atombombe sprenger?
Når en atombombe sprenger, skjer en enorm energiutladning.
Det er først og fremst den store energiutladningen som gjør at en atombombe forårsaker så massive ødeleggelser.
«Ved fisjon og fusjon går man inn og påvirker selve atomkjernene. Den energien man får ved å spalte uran eller ved å sette i gang fusjon, er vanligvis en million ganger høyere enn den energiutladningen man får fra kjemiske prosesser», forklarer Bent Lauritzen.
Det betyr at en enkelt bombe kan ødelegge hele byer, som det skjedde med de japanske byene Hiroshima og Nagasaki under andre verdenskrig.
Her ser vi skyen over Hiroshima etter at USA har sluppet atombomben Little Boy.
Da atombomben eksploderte over Hiroshima 6. august 1945, skjedde det med en sprengkraft på hele 15 kilotonn TNT.
Bomben som gikk under navnet Little Boy, eksploderte i 580 meters høyde, og på et øyeblikk steg temperaturen ved bakken til 7000 grader.
Varmebølgen ble fulgt av en trykkbølge som knuste alt på sin vei og med sin enorme kraft forandret landskapet øyeblikkelig og jevnet byen med jorden.
En paddehattformet sky som kunne observeres hele 640 kilometer unna, reiste seg 12 kilometer opp i atmosfæren.
Med atombomben fulgte også ioniserende stråling, både fra selve eksplosjonen og fra radioaktivt nedfall som for ettertiden har bidratt til en overdødelighet på grunn av kreft.
I alt mistet omkring 135 000 mennesker livet på grunn av atombomben over Hiroshima. Av dette døde de aller fleste av trykk- og varmebølgen.
Hvor farlig er atombomben?
De to atombombene som ble sluppet over Hiroshima og Nagasaki i 1945, ble de første og siste atombombene som noen gang har blitt brukt i krig.
Siden den gang har flere av verdens land modernisert atombomben og foretatt mange prøvesprengninger, men ingen av dem har sluppet en atombombe over territoriet til en fiende.
Derfor er atombombene over Hiroshima og Nagasaki fortsatt vår viktigste kilde til å forstå ødeleggelsene en atombombe fører til.
Slik så det ut i Hiroshima etter at atombomben traff byen 6. august 1945.
Atombomben sender ut kreftframkallende stråling
Da atombombene ble sluppet over de japanske byene, var det først og fremst trykk- og varmebølgen som kostet flere tusen menneskeliv.
Det som gjør atombomben til et av verdens farligste våpen, er altså den voldsomme sprengkraften.
Likevel er det oftere risikoen for radioaktiv stråling som får folk til å frykte atombomben. Men hva skjer egentlig med kroppen når man utsettes for radioaktiv stråling?
«Stråling ødelegger cellematerialet i kroppen. Ved kraftig stråling kan selve cellemembranene bli ødelagt, men ellers er det vanligvis DNA-materialet, altså det genetiske materialet i cellekjernene, som blir endret», forteller Lauritzen.
Alt etter hvor høy stråling man utsettes for, vil cellene i kroppen enten bli helt ødelagt eller mutere, noe som betyr at risikoen for å få kreft økes.
Etter bombingen av Hiroshima og Nagasaki var mengden radioaktiv forurensning begrenset, så folk flyttet tilbake til byene etter et par år.
I dag kan det ikke måles høyere stråling i de to byene enn den vanlige bakgrunnsstrålingen som finnes overalt på jorden.
Hvor langt må man være fra en atombombe for å overleve?
Omfanget av ødeleggelsene fra en atombombe kommer an på bombens størrelse og design, værforholdene og hvor langt over bakken atombomben slippes.
Hvis en atombombe detoneres ved bakken, vil mye av energien bli tatt opp i jorden. Derfor valgte USA å detonere atombomben over Hiroshima da den var 580 meter over bakken.
En atombombe med en sprengkraft på 15 kilotonn, som den som ble sluppet over Hiroshima, vil ødelegge alt innen en radius av 230 meter.
For en hydrogenbombe på 50 000 kilotonn, som Tsar Bomba, som er den kraftigste bomben som noen gang er testet, vil omfanget av ødeleggelsene spre seg i en radius på 6000 meter. I tillegg er det risikoen for stråling.
Den dødelige strålingsradiusen for en atombombe på størrelse med den som kom over Hiroshima vil ligge omkring 1,34 kilometer. I denne radiusen vil man med stor sannsynlighet dø innen en måned.
De langsiktige konsekvensene ved stråling er imidlertid vanskeligere å estimere.
I tillegg til den direkte strålingen fra eksplosjonen har værforholdene innflytelse på hvor det radioaktive nedfallet vil spre seg.
I det neste galleriet beskriver vi nærmere hvor ødeleggende en atombombe og en hydrogenbombe er.
ATOMBOMBE VS HYDROGENBOMBE
Shutterstock & Lotte FredslundØdeleggelser
En 15 kilotonn atombombe (Hiroshima-størrelse) vil jevne alt med jorden innen en radius av 230 meter, mens tallet er 6000 meter for en 50 000 kilotonn hydrogenbombe som Tsar Bomba.
Stråling
Atombombens dødelige strålingsradius er 1,34 kilometer. Her blir alle utsatt for en dose på 500 rem og vil sannsynligvis dø i løpet av en måned. For hydrogenbomben er strålingsradiusen 5 kilometer.
Fordeling
Det presise antallet hydrogenbomber er ukjent, men de utgjør antagelig en stor del av verdens om lag 3000 strategiske langdistansesprenghoder. Antallet aktive atombomber er om lag 6500.
Atombombens historie
Allerede før forskerne oppdaget kjernefisjon i 1938, fantaserte filosofer og forfattere om en superbombe kraftigere enn noe annet våpen man så langt hadde sett.
Da virkeligheten innhentet de dystre framtidsspådommene med nyheten om atombombens ankomst, var det med like mye frykt og fascinasjon.
Atombomben varslet både krig og fred
I slutten av 1930-årene, da en gruppe fysikere for første gang i historien klarte å spalte et atom, var det i en verden preget politisk ustabilitet.
Ryktene gikk om at Tyskland allerede var i gang å utvikle en atombombe, og plutselig var kappløpet i gang.
«Da USA iverksatte Manhattan-prosjektet, var det i et kappløp med det nazistiske Tyskland. Det var en sikkerhetspolitisk og militær konkurranse i å finne et våpen som kanskje kunne avgjøre andre verdenskrig», forteller Casper Sylvest, som er førsteamanuensis ved Institut for Historie og Center for Koldkrigsstudier ved Syddansk Universitet.
VIDEO: Se en atombombe gå av
Her ser vi en atomprøvesprengning foretatt av USA på Marshalløyene i 1950-årene.
Manhattan-prosjektet er navnet på et forskningsprogram som ble iverksatt i 1941 og ledet av generalen Leslie Groves og fysikeren Robert Oppenheimer, som skulle utvikle verdens første atombombe.
Mens krigen raste i Europa i årene 1939 til 1945, jobbet forskerne i all hemmelighet for å utvikle atombomben.
Hos befolkningene i de allierte landene vakte ikke tanken om bomben bare gru, men også en grad av håp om at atombomben kunne gjøre en slutt på krigen.
USA ble det første landet til å bruke en atombombe
Det skulle vise seg at Tyskland ikke var komme så langt i utviklingen av en atombombe som man fryktet, og USA endte med å være det første landet i verden til å slippe en atombombe.
- juli 1945 var verdens første atombombe, testbomben The Gadget, klar til å bli fyrt av. Det skjedde i ørkenen i New Mexico i USA, der både fysikere og militærfolk hadde møtt opp for å være til stede da kjernekraft bli sluppet løs for første gang i historien.
I august samme år slapp USA de to atombombene over Hiroshima og Nagasaki som varslet en ny epoke i verdenshistorien: atomalderen.
«Da nyheten om atombombens bruk på Hiroshima og Nagasaki kom ut, ble den tatt imot med en blanding av frykt for hva det kunne utvikle seg til, og et håp for den fredelige bruken av atomteknologi. De to atombombene ble brukt i avslutningen på en verdensomspennende, total krig, så i de allierte landene var det en viss lettelse over at bomben hadde kommet», sier Casper Sylvest.
Bomben som aldri skulle brukes
Den lettelsen over atombomben endret imidlertid raskt karakter.
Noen få år etter avslutningen på andre verdenskrig begynte Den kalde krigen og våpenkappløpet mellom USA og Sovjetunionen.
Ifølge Casper Sylvest var det nettopp atomvåpen som skilte denne krigen fra de foregående: «Det var en krig man bare kunne forestille seg, og det var mange som mente at det ikke ga noen mening å utkjempe den fordi alle parter ville bli utslettet. Derfor fikk våpnene en helt annen funksjon og ble for mange noe som ikke skulle brukes, men bare bevare freden».
Med denne avskrekkelseslogikken oppsto det en helt ny frykt for atombomben som fremfor alt baserte seg på uvissheten om en atomkrig ville bryte ut eller ikke.
I 1953 holdt USAs daværende president Dwight D. Eisenhower talen «Atoms for Peace», som senere har blitt kalt propaganda for Den kalde krigen.
Hvilke land har atombomber i dag?
Atomkrigen kom aldri, og med Berlinmurens fall i 1989 og Sovjetunionens oppløsning i 1991, avtok frykten for en atomkrig.
Likevel har ni av verdens land fortsatt atomvåpen og viser ingen tegn til å ville ruste ned, selv om fem av de ni landene i 1968 skrev under på en ikke-spredningsavtale.
Her ser vi et kart over de ni landene som har atomvåpen i dag.
«I ikke-spredningtraktaten ligger det at de fem atomvåpenstatene som har skrevet under, ikke skal spre atomvåpen og skal ruste ned mens ikke-atomvåpenstatene kan utnytte kjernekraft, men lover å ikke utvikle atomvåpen – men mange av de statene mener avtalen blir misligholdt», forklarer Sylvest.
Alle verdens suverene stater har skrevet under på avtalen med unntak av:
- India
- Israel
- Pakistan
- Nord-Korea
- Sør-Sudan.
Av disse har alle unntatt Sør-Sudan atomvåpen.
De ni landene som har atomvåpen i dag, er altså:
- USA
- Frankrike
- Storbritannia
- India
- Nord-Korea
- Pakistan
- Kina
- Israel
- Russland.
VIDEO: Se alle atomsprengninger foretatt mellom 1945 og 2009
USA og Sovjetunionen/Russland står bak brorparten av alle verdens atomsprengninger.
Atomalderen er ikke over
Siden forskerne oppdaget kjernefisjon i 1938, har atombomben hatt enorm innflytelse på både samfunn, politikk og vitenskap.
Da USA slapp den første atombomben i 1945, begynte en ny tidsalder i historien, atomalderen, og ifølge Casper Sylvest er atomalderen langt fra over.
«Risikoen for at en atomkrig bryter ut, er forholdsvis liten, men den har ikke blitt mindre i det siste. Og selv om risikoen er liten, ville konsekvensene fortsatt være ekstremt omfattende», sier han.