Hoppa till huvudinnehåll

Vetenskap

Atombombens ABC

Uppdaterad 13.10.2021 14:32.
Kärnprovsprängningen "Castle Bravo" vid Bikiniatollen.
Bildtext Kärnprovsprängningen "Castle Bravo" vid Bikiniatollen.

Från Alamogordo till Ömsesidig garanterad förstörelse. Svampmolnets skugga har inte lämnat oss trots att det kalla kriget är över.

A som i Alamogordo

Staden i delstaten New Mexico i USA där det första kärnvapenprovet ägde rum, den 16 juli 1945, det så kallade Trinitytestet. Bomben i fråga, med smeknamnet ”The Gadget”, använde plutonium som klyvbart material och var en implosionsbomb (en sfär av plutonium omgiven av en sprängladdning) av samma typ som den som senare detonerades över Nagasaki i Japan den 9 augusti 1945.


B som i B-52

Amerikansk B-52-bombare över Vietnam under Vietnamkriget.

Ett amerikanskt strategiskt bombplan utvecklat av Boeing i USA under 1950-talet. Planet har varit i aktiv tjänst sedan 1955 och enligt nuvarande planer ska det fortsätta vara det ända in på 2040-talet. Under det Kalla krigets dagar hade USA dag och natt ett antal B-52:or i luften, beredda att anfalla Sovjetunionen. B-52:or kan utrustas med kryssningsmissiler, både med och utan kärnstridsspetsar.


C som i Campaign for Nuclear Disarmament (CMD)

Kati Juva och Claus Montonen

En brittisk organization som arbetar för kärnvapennedrustning i Storbritannien. En av de äldsta och största organisationerna i sitt slag. Antikärnvapenmärket, den kännspaka ”peace”-symbolen som senare togs över av hippierörelsen, skapades inför en demonstration av CND 1958. Symbolen är också CMB:s logotyp.


D som i deuterium, eller tungt väte.

Schema över deuteriumatom.
Bildtext Vanlig väteatom (till vänster) och deuteriumatom.

Deuterium har, till skillnad från vanligt väte, också en neutron i kärnan, utöver protonen. Deuterium och den ännu tyngre (och radioaktiva) varianten tritium (med två neutroner i kärnan) används för att åstadkomma vätefusion, bland annat i vätebomber, där en fissionsladdning används till att få deuterium och tritium att fusioneras, alltså slås samman i den intensiva hettan och trycket. Neutronskuren som då uppstår får i sin tur ännu fler atomer i bombens klyvbara material att fissioneras, vilket gör explosionen desto häftigare.


E som i Einstein

Etsning föreställande Albert Einstein.

1939 skrev fysikerna Albert Einstein och Leo Szilárd ett brev till USA:s president Franklin D. Roosevelt där han varnade presidenten för att nazisterna höll på med att utveckla ett nytt och skräckinjagande vapen: atombomben. Roosevelt hajade till och det hela ledde i slutändan till Manhattanprojektet vars syfte var att se till att USA fick till stånd en atombomb först. Albert Einstein blev dock utfryst från Manhattanprojektet och forskarna som jobbade inom projektet förbjöds att kontakta honom eftersom Einsteins pacifistiska åsikter och vänstersympatier gjorde honom till en säkerhetsrisk i de amerikanska myndigheternas ögon.


F som i fission

Inifrån Olkiluioto 3:an

Kärnklyvning är processen som ligger bakom både fredlig kärnkraft och atombomben. Oftast använder man då uran-235 eller plutonium-239. Kedjereaktionen i det klyvbara materialet startar med att en del av det radioaktiva materialet bombarderas med neutroner, vilket leder till att en del av atomerna fångar in en neutron vilket gör dem så instabila att de klyvs. Det får ännu fler neutroner att frigöras, och så är kedjereaktionen igång. I processen frigörs en stor mängd energi och gammastrålning. Skillnaden mellan en kärnreaktor och en atombomb är att reaktionen är långsammare och kontrollerad i en reaktor (med hjälp av bromsstavar som begränsar neutronflödet) medan den skenar utom kontroll då en atombomb exploderar.


G som i gammastrålning

Atom som avger gammastrålning.

Gammastrålning, eller joniserande strålning av fotoner, är en form av elektromagnetisk strålning som uppstår när radioaktiva ämnen sönderfaller. Vill du skydda dig från gammastrålning ska du omge dig med ett skikt av bly som är flera centimeter tjockt, för det stoppar gammastrålning. Decimetertjock betong eller ett flera meter tjockt lager av vatten skyddar dig också.


H som i Hiroshima

Fotografi av atombom,ben över Hiroshima.

Den första atombomben som användes i krig, ”Little Boy” fälldes den 6 augusti kl 08:15 över den japanska industristaden Hiroshima. Little Boy var en uranbaserad bomb med en sprängkraft motsvarande 15-16 kiloton trotyl, en bråkdel av sprängkraften i senare tiders kärnvapen på åtskilliga megaton. Flygräden över Hiroshima leddes av överste Paul Tibbets som flög Enola Gay, B-29 Superfortress-planet som fällde Little Boy över staden. Mellan 90 000 och 120 000 människor tros ha avlidit direkt eller genom skadorna som de ådrog sig då atombomben detonerade ovanför Hiroshima.


I som i Icke-spridningsavtalet, eller Non-Proliferation Treaty (NPT)

Demonstration mot kärnvapen i NY. Borgmästarna för hiroshima Tadatoshi Akiba

Ett fördrag som skrevs på i New York 1968 och trädde i kraft 1970, vars tre huvudsakliga syften är att garantera icke-spridning av kärnvapen, avväpning samt rätten att använda kärnenergi för fredliga syften. Undertecknarna förbinder sig till att endast fem stater ska få ha kärnvapen: USA, Ryssland, Storbritannien, Frankrike och Kina. Med andra ord de länder som hade kärnvapen vid tiden då avtalet var klart för underskrift. Till dags dato har 191 länder anslutit sig till avtalet, fler än för något annat avväpningsavtal. Nordkorea undertecknade avtalet 1985 men lämnade det 2003. Endast fyra av FN:s medlemsstater har inte undertecknat NPT: Indien, Israel, Pakistan och Sydsudan. Av de här fyra länderna är Indien och Pakistan öppna med att de har kärnvapen medan Israels policy går ut på att inte medge sitt innehav öppet trots att det råder föga tvivel om hur det förhåller sig med den saken.


J som i joule

Etikett på ursprungsförpackningen för Alfred Nobels dynamit

Enheten för energi i det internationella måttsystemet (SI) Kärnvapnens sprängkraft brukar anges enligt hur många ton detonerande trotyl de motsvarar. Ett ton trotyl som exploderar har en energimängd på 4,184×10^9 joule. Ett kiloton motsvarar med andra ord energimängden i 1000 ton trotyl (4,184×10^12 joule) medan ett megaton motsvarar energin i en miljon ton trotyl (4,184×10^15 joule). Hiroshimabomben hade en sprängkraft på uppskattningsvis 15–16 kiloton (0,015 megaton), beroende på vem man frågar. Bomben i fråga hade aldrig testats innan den användes, så energimängden uppskattades baserat på ögonvittnesskildringar av explosionen.


K som i kedjereaktion

Fysikern Leo Szilárd.

Idén om en kedjereaktion med hjälp av neutroner härstammar inte ursprungligen från Albert Einsteins bord, utan från hans kollega, den ungersk-amerikanske kärnfysikern Leo Szilárd (1868 –1964). Se bilden ovan. Szilárd kastade fram tanken om kedjereaktionen 1933 och tog patent på kärnreaktorn 1939 tillsammans med Enrico Fermi. Szilárds ursprungliga idé omfattade inte kärnfission, som inte ännu var upptäckt vid den här tiden. Han tänkte sig kärnreaktioner i stil med dem som resulterade 1932 då ett team av Ernest Rutherfords studenter hade bombarderat litium med protoner och fått litiumet att avge alfastrålning. Rutherford menade då att det här med kärnreaktioner som en källa till energi var nonsens, även om experimentet var intressant i och med att det gav insikt i hur själva atomerna var funtade. Men Leo Szilárd blev provocerad av Rutherfords nonchalanta attityd och beslöt sig för att bevisa att han hade fel. Vilket också skedde.


L som i Linus Pauling

Linus Pauling.

Den amerikanske biokemisten och fredsaktivisten vars kampanj mot ovanjordiska kärnvapenprovsprängningar resulterade i det partiella provstoppsavtalet som undertecknades i Moskva den 5 augusti (Hiroshimadagen) 1963. Linus Pauling mottog Nobels fredspris 1962 för sin kampanj. Det här gjorde honom till den enda person som har fått Nobelpriset två gånger utan att dela det med någon annan. Pauling fick sitt första Nobelpris 1954, i kemi, för sitt arbete med kemiska bindningar.


M som i missil

Iran har testskjutit missiler i flera omgångar efter att västvärlden har infört sanktioner.

Raket- eller jetdriven obemannad styrbar projektil med sprängladdning. De kärnvapenbärande missilernas tungviktare är ICBM-robotarna eller de interkontinentala ballistiska robotarna. En interkontinental ballistisk missil är en robot som har räckvidd på mer än 5500 kilometer, tillräckligt för att nå ett mål på en annan kontinent. En ICBM kan bära en eller flera kärnstridsspetsar och kan avfyras både från land och från ubåtar. Det är främst USA och Ryssland / Sovjetunionen som har använt dem till att hota varandra, men i krig har de ännu aldrig använts. Nu senast har Nordkorea testat interkontintentala ballistiska missiler och jobbar hårt på att producera kärnstridsspetsar som är kompakta nog för att kunna placeras i en missil. Experterna är oeniga beträffande hur nära landet är att nå det här målet.


N som i Nagasaki

Ruin som behållits som symbol efter atombomben över Nagasaki.

N som i Nagasaki Huvudorten i Nagasaki prefektur på ön Kyushu i Japan. Staden var målet för den andra atombomben som användes i krig, den 9 augusti 1945. Antalet offer uppskattas till mellan 40 000 och 70 000 döda. Atombomben av typen “Fat Man” fälldes av B-29-bombplanet Bockscar, med major Charles W. Sweeney som pilot. Fat Man-bomben var en plutoniumbomb (Hiroshimabomben Little Boy byggde på uran) av så kallad implosionstyp, det vill säga en sfär av plutonium omgiven av en komprimerande sprängladdning.


O som i Oppenheimer

Fyysikot Albert Einstein ja Robert Oppenheimer
Bildtext Robert Oppenheimer (till höger) tillsammans med Albert Einstein.

Julius Robert Oppenheimer (1904–1967), amerikansk teoretisk fysiker och professori i fysik vid University of California, Berkeley. Oppenheimer brukar kallas “atombombens fader”. Robert Oppenheimer ledde det så kallade Manhattanprojektet, det som resulterade i Trinitytestet (se "A som i Alamogordo") där USA:s första atombomb provsprängdes. Då Oppenheimer bevittnade Trinitysprängningen tänkte han på ett citat från det hinduiska diktverket Bhagavad Gita: “Jag har blivit Döden, världarnas förintare”. Efter kriget föll Oppenheimer i onåd hos makthavarna, inte minst under den så kallade “röda faran”, på grund av kommunistsympatier tidigare i livet och en ovana att frikostigt dela med sig av sina åsikter. Han fråntogs sitt politiska inflytande men fortsatte skriva och arbeta inom fysiken. Som en symbol för politisk återupprättelse tilldelades Oppenheimer Enrico Fermi-priset 1963 men fick aldrig ta emot det ur president John F. Kennedys hand som planerat eftersom denne blev lönnmördad innan det hann ske.


P som i plutonium

Plutonium i en låda.

Ett radioaktivt grundämne och en silvervit metall som vid sidan av uran utgör huvudingrediensen i kärnvapen. Det är speciellt isotopen plutonium-239 som är användbar i de här sammanhangen, främst på grund av sin goda klyvbarhet och relativt goda tillgänglighet. Man behöver minst tio kilogram plutonium-239 för att uppnå kritisk massa, vilket är en tredjedel av den mängd uran-235 som krävs om man använder det som klyvbart material. Plutonium har också använts som bränsle i de så kallade radioisotopgeneratorerna som förser rymdsonder med elström.


Q som i Queen

freddie mercury vaxdocka

Den brittiska rockgruppen Queen hänvisade till (eller protesterade mot) det kalla kriget och livet i “svampmolnets skugga” i sin låt “Hammer to Fall” på plattan The Works från 1984. I den låten sjunger Freddie Mercury så här: For we who grew up tall and proud In the shadow of the Mushroom Cloud Convinced our voices can't be heard We just wanna scream it louder and louder and louder What the hell are we fighting for? Just surrender and it won't hurt at all You just got time to say your prayers While you're waiting for the hammer to—hammer to fall


R som i relativitetsteorin

Albert Einstein vid svarta tavlan.

I Albert Einsteins speciella relativitetsteori ingår ekvationen E = mc², och man stöter då och då på missuppfattningen att den skulle utgöra receptet till atombomben. Så är det inte. E = mc² anger helt enkelt relationen mellan en kropps energi och dess massa samt ljusets hastighet i vakuum. Det vill säga att energi och massa är samma sak i olika skepnader och det ena kan omvandlas till det andra. Som till exempel då en atombomb detonerar. Då är E lika med den energi som frigörs då massan, det vill säga m annihileras, gånger ljusets hastighet (c) i kvadrat.


S som i SALT (Strategic Arms Limitation Talks)

Aamiaistilaisuus Yhdysvaltojen suurlähetystössä. NKP:n pääsihteeri Leonid Brezhnev ja Yhdysvaltojen presidentti Gerald Ford keskustelevat.

SALT 1 (1969–1972) och uppföljaren SALT 2 (1971–1979) var två förhandlingsrundor med resulterande nedrustningsavtal mellan USA och Sovjetunionen. De inledande förhandlingarna ägde rum i Helsingfors och därefter förhandladade man om vartannat i Helsingfors och Wien. SALT 1 resulterade i ABM-avtalet som undertecknades av Sovjetledaren Breznjev och USA:s president Gerald Ford. Syftet med ABM-avtalet var att begränsa bruket av antiballistiska missiler, det vill säga luftvärnsrobotar avsedda att slå ut inkommande kärnvapenbärande interkontinentala ballistiska missiler. USA sade upp avtalet 2001 med hänvisning till hotet från de så kallade “skurkstaterna”. SALT 2 handlade om att skära ned på mängden strategiska kärnvapen, och undertecknades den 18 juni 1979 av stormaktsledarna Leonid Brezjnev och Jimmy Carter, USA:s dåvarande president. Strax därpå invaderade Sovjetunionen Aftghanistan, så USA:s senat ratificerade aldrig avtalet. Men stormakterna höll sig ändå till avtalets överenskommelser. Åtminstone tills USA:s följande president Ronald Reagan, som var starkt kritisk till SALT-avtalet, ensidigt beslöt att börja öka trissa upp antalet missiler över den tillåtna gränsen.


T som i taktiska kärnvapen

Nordkoreanska scud-missiler på krigsmuseum i Sydkoreas huvudstad Seoul.

Också kända som slagfältskärnvapen. En sorts kärnvapen som inte är lika kraftfulla som de strategiska kärnvapnen, vars syfte är att jämna hela städer och rentav länder med marken. De små (men ändå kraftfulla) taktiska kärnvapnen är däremot tänkta att användas på slagfältet som en del av den allmänna krigföringen, till exempel för att slå ut större mängder av fiendens pansarfordon på en gång, eller till att angripa stora fartyg eller flottformationer.


U som i uran

Vy inifrån ett kärnkraftverk

Metallen uran är ett radioaktivt grundämne och det av grundämnena som har det högsta atomnumret av alla naturligt förekommande grundämnen. Det är speciellt isotopen uran-235 som är attraktiv för tillverkning av kärnvapen, eftersom den är väldigt klyvbar. Däremot utgör uran-235 bara omkring 0,7% av naturligt uran, så det måste anrikas, till exempel med hjälp av centrifuger. Det som blir över när uranet har anrikats kallas utarmat uran. En kärnreaktor för civilt bruk klarar sig med bränsle som har en halt på 3-4% uran-235, så kallat låganrikat uran, medan kärnvapen behöver uran med en betydligt högre anrikningsgrad, uppemot 90%.


V som i väte

Fotografi på solen av NASA:s Solar Dynamics Observatory.

Universums allmännast förekommande grundämne. Också det lättaste och enklaste: vanligt väte har en proton i kärnan och en elektron i skalet. Vätefusion är processen där två vätekärnor slås samman så att de bildar en heliumkärna. Det här är metoden som solen och alla andra stjärnor använder för att producera sin värme och sitt ljus. Men fusion är också en viktig del av hur en vätebomb fungerar. Se “D som i deuterium.”


W som i War Games

Scen från filmen War games.

En science fictionfilm från 1983, nominerad till tre Oscars. I filmen lyckas David Lightman, en ung hackare spelad av Matthew Broderick hacka in sig i en superdator vid namn WOPR tillhörande den amerikanska försvarsmakten, ägnad åt att simulera kärnvapenkrig och jämföra olika utgångar av diverse krigsstrategier. Fast David vet inte om vad det är för dator han har att göra med, han tror att det hela är ett datorspel och utmanar följaktligen WOPR till ett krigsspel med USA mot Sovjetunionen. Eller det här är vad David tror, att det är ett spel. Men WOPR tar det hela på allvar och förbereder sig för att avfyra USA:s riktiga kärnvapenarsenal, med tredje världskriget som följd. Om inte David och hans skolkamrat Jennifer lyckas hindra WOPR i tid… President Ronald Reagan lär ha sett filmen och diskuterat den i oroade ordalag med sina rådgivare och med det amerikanska försvarsdepartementet. “Kunde någonting av den här sorten hända på riktigt? Skulle någon kunna bryta sig in i våra mest känsliga datasystem?” frågade Reagan en av sina generaler, som lovade reda ut saken. En vecka senare återkom generalen med svaret: “Mr. President, det visade sig att filmen inte var så långsökt som vi trodde. Problemet är allvarligare än ni tror.” Femton månader senare utfärdade president Reagan direktivet NSDD-145, med rubriken “Nationell policy beträffande säkerhet inom telekommunikationer och automatisk databehandling”.


X som i eXplosion

Tsarbomben.

Den mest kraftfulla explosionen någonsin som är skapad av människohand, var ett kärnvapentest som Sovjetunionen lät utföra den 30 oktober 1961 på Severnyjön i Novaja Semlja i Norra Ishavet. Bomben som detonerades kallades Tsarbomben (“Tsar bomba” på ryska) och hade en sprängverkan av omkring 50 megaton trotyl, vilket motsvarar omkring 4000 Hiroshimabomber. Bombens teoretiska maximala sprängverkan var dock dubbelt så stor, 100 megaton, men man valde att inte spränga den med maximal kraft. Kan nämnas att den starkaste kärnladdning som USA någonsin har testat, Castle Bravo, hade en sprängverkan på 15 megaton. Explosionen som den åtta meter långa och tjugosju ton tunga Tsarbomben gav upphov till var så stark att den krossade fönsterrutor på 900 kilometers avstånd. Till och med så långt borta som i Finland och Sverige krossades fönster. Svampmolnet från explosionen steg upp till sextio kilometers höjd och tryckvågen från detonationen färdades tre gånger runt jorden innan den mattades av. Tsarbomben var aldrig menad att användas i krig, den var en del av vapenskramlet som den dåvarande Sovjetledaren Nikita Chrustjov ägnade sig åt. Det här var vid tiden för uppförandet av Berlinmuren och anknöt sig propagandamässigt till det.


Y som i yellowcake

Yellowcake. Uranpulver.

Yellowcake eller urania är som namnet säger ett gult, eller numera också grönaktigt eller grått pulver som till största delen består av uranoxider. Yellowcake tillverkas som ett mellansteg i bearbetning av uranmalm och kan förädlas vidare till rent uran. Yellowcake används bland annat som råvara till uranhexafluorid (UF6) som i sin tur används då man anrikar uran för reaktor- eller kärnvapenbruk. Men det är en hel massa yellowcake som krävs för att framställa ett kärnvapen: omkring 20 ton behövs för att ta fram de cirka 50 kilo uran-235 som krävs för en atombomb.


Z som i Ground Zero

Ground zero i Nagasaki.

Med ground zero avser man den punkt på marken där tryckvågen eller eldklotet från en kärnexplosion först berör markytan. Termen var ursprungligen amerikansk militärjargong bland dem som jobbade med Manhattanprojektet (se “A som i Alamogordo” och “O som i Oppenheimer”) men har sedermera etablerats i det allmänna språkbruket och kan numera också användas för att beskriva till exempel scenen för en naturkatastrof, som orkaner.


Å som i Åland

Vanha ruotsinkielinen Ahvenanmaan kartta

Citat från det åländska lagtingets webbplats: “Genom 1921 års demilitariserings- och neu­tralise­ringskonvention förbinder sig Finland att inte befästa Ålandsöarna. På Åland får inte finnas någon militär anläggning eller operationsbas eller annan anordning för krigsändamål. Tillverkning, införsel, transitering och återutförsel av vapen och krigsmateriel är likaså förbjudna.” Det här gäller ju i högsta grad också kärnvapen, som Finland inte heller i övrigt får inneha, eftersom vi har undertecknat fördraget om icke-spridning av kärnvapen (se “I som i icke-spridningsavtalet”).


Ä som i ädelmetaller

Guldklimpar

Priset på ädelmetaller, speciellt guld, tenderar att skjuta i höjden då hotet om krig hänger i luften och investerarna söker sig till marknadens “trygga hamnar”. Så har också varit fallet på sistone, när USA:s president Donald Trump har hotat Nordkorea med “eld och raseri som världen aldrig har skådat”. Priset på guld steg kraftigt i början av augusti då spänningen mellan USA och Nordkorea ökade och hotet om ett kärnvapenkrig gav investerarna skrämselhicka.


Ö som i Ömsesidig garanterad förstörelse

Atombombsexplosion.

Mutual assured destruction, förkortat MAD, är en militär doktrin från det Kalla krigets dagar som går ut på att ingendera av stormakterna vågar starta ett kärnvapenkrig eftersom det skulle garantera en massiv vedergällning från motståndarsidan, med fullständig utplåning som följd för bägge parterna. För att MAD ska vara giltig så krävs att de inblandade parterna har andraslagsförmåga, det vill säga att de kan göra en förödande attack också efter att motparten har slagit till med full kraft. Denna vedergällningsattack skulle då lämpligen ske med atomubåtar. Hotet om ömsesidig garanterad förstörelse gör i princip varje försök att starta ett kärnvapenkrig till ett globalt självmordsuppdrag, och tanken är att det här avskräcker stormakterna från att trycka på knappen. Det här kallas också terrorbalans.