Kjære bruker. Av rettighetshensyn er noen av bildene fjernet. Med vennlig hilsen. Redaksjonen

Transkript

1 Kjære bruker Denne pdf-filen er lastet ned fra Illustrert Vitenskap Histories hjemmeside ( og må ikke overgis eller videresendes til en tredje person. Av rettighetshensyn er noen av bildene fjernet. Med vennlig hilsen Redaksjonen

2 OPPFINNELSER BOMB

3 MANHATTANPROSJEKTET: I dypeste hemmelighet ansatte USAs president forskere og arbeidere. De skulle skape en atombombe før Hitler gjorde det. Etter to et halvt år kunne de begynne nedtellingen. Ingen ante hva som kom til å skje når bomben eksploderte. USA/ I løpet av de første årene på 1900-tallet t ti- får fysikerne innsikt i atomenes egenskaper. En dommedagsbombe er teoretisk mulig. Men utviklingen er ufattelig dyr. Bare USA har midlene. USA LOS ALAMOS 16/1000 sekund etter eksplosjonen ble New Mexicos ørken opplyst av et lys som var sterkere enn solen. EN

4 OPPFINNELSER AV IB SALOMON Nedtellingen var begynt. 20 minutter senere ville teamet bak utviklingen av dommedagsbomben få vite om innsatsen deres hadde båret frukter. Tvilen og usikkerheten hang i luften. I dagene frem mot sprengningen av verdens første atombombe inngikk forskerne en rekke veddemål med hverandre. Mange satset penger på at bomben ikke ville fungere, mens andre fryktet at den kunne jevne New Mexico med jorden. Mange satset penger på at den kom til å antenne jordens atmosfære og utslette hele menneskeheten. Spredte grupper av menige soldater, offiserer og vitenskapsmenn sto og småsnakket 15 kilometer fra bomben. De fleste hadde ventet hele natten og stampet i ørkensanden for å holde varmen. Med jevne mellomrom vendte de blikket mot sørøst mot The Gadget (dingsen). Alle var utstyrt med sveisebriller i tilfelle de ikke rakk å snu ansiktet bort fra eksplosjonen. På med brillene, kommanderte en offiser ned gjennom rekkene. Til helvete med dem, svarte en fysiker, om det så er det siste jeg ser, så vil jeg se dette. Endelig! Nå lyste røde signalraketter opp over ørkenen. Om få sekunder ville de vite om arbeidet deres var forgjeves. Høyt utdannede akademikere, studenter og soldater måtte samarbeide tett på de mange hemmelige fabrikkanleggene. Ny tidsalder Eksperimentet var kulminasjonen på tiår med forskning. Rundt år 1900 konkluderte fysikerne Pierre og Marie Curie med at atomkjernen potensielt kunne frigi enorme mengder energi. De visste at kjernene besto av tettsittende nøytroner og protoner som var bundet sammen av sin innbyrdes bindingsenergi. Hvis partiklene ble atskilt, ville energiutladningen være millioner ganger større enn hvis det samme stoffet ble avbrent på konvensjonelt vis. Hittil hadde kjernene blitt regnet som stabile og udelelige. Ekteparet Curie visste bare ikke hvordan de kunne utnytte energikilden i praksis. Frem til 1930 skjedde bare få og små fremskritt. Selv fysikeren Albert Einstein avviste at energiutladningen fra atomkjernen kunne skje raskere enn ved naturlig radioaktiv stråling. Først i 1932 klarte briten John Cockcroft og iren Ernest Walton å spalte et atom. Spaltingen utløste imidlertid ikke energi nok til å sette i gang en kjedereaksjon. Gjennombruddet kom i desember Tyskerne Otto Hahn og Fritz Strassman oppdaget at de kunne spalte atomer av grunnstoffet uran. Kort etter fant franske fysikere ut at spaltingen frigjorde nøytroner fra uranets atomkjerne. Spekulasjonene dreide seg nå om hvorvidt disse frittsvevende nøytronene kunne spalte de omkringliggende uranatomene og dermed starte en eksplosiv kjedereaksjon. I Europas ustabile politiske miljø så mange politikere en militær mulighet i oppdagelsen. Den 1. september 1939 invaderte Hitler Polen, og andre verdenskrig var en realitet. Den danske fysikeren Niels Bohr offentliggjorde tilfeldigvis samme dag en liten artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet The Physical Review. Han skrev at med den rette mengden av uran-235, en sjelden variant av grunnstoffet, var det mulig å utløse en ufattelig energi. Tre problemer Allerede før krigen brøt ut flyktet mange av verdens dyktigste fysikere fra Tyskland. I 1940 advarte flere av disse den britiske regjeringen om at Tyskland helt sikkert ville konstruere en dommedagsbombe. Advarselen gikk videre til britenes allierte. Snart forsket hele verden på den nye superbomben. Utfordringen var tredelt: å finne ut hvor mye Bohrs rette mengde uran-235 var, å skaffe det og å konstruere mekanikken i bombene. Det dyreste var å fremskaffe uran-235. Over 99 prosent av alt uran på kloden er uran-238, Produksjonen av atombomben involverte hele USA. Fabrikkanlegget i Oak Ridge, Tennessee, forsynte fysikerne med uran-235. Prosjektets beste ingeniører og fysikere ble innlosjert på et hemmelig sted utenfor Los Alamos i New Mexicos ørken. 16 Historie

5 mens bare 0,71 prosent er uran-235. Sorteringen av variantene krevde enorme mengder energi. Regnefeil hindret nazibombe Tyskerne kom godt ut fra start og bygde raskt en effektiv reaktor. Den ledende tyske forskeren Werner Heisenberg satset alt på en bestemt prosess som krevde tungtvann. Fremstilling av tungtvann krever enorme mengder energi, og tyskerne håpet på å utnytte den billige vannkraften i det okkuperte Norge. Alliert sabotasje av den norske tungtvannsfabrikken på Rjukan førte imidlertid til at tyskerne aldri fikk nok leveranser av tungtvann. Dessuten regnet tyskerne seg feilaktig frem til at bomben krevde mange hundre kilo uran-235, og konkluderte med at kostnadene var uoverkommelige. Nazistenes atomprogram gikk sakte, men sikkert i oppløsning. Det visste ikke de allierte, og de fryktet stadig at nazistene skulle få bomben først. Større enn USAs bilindustri Amerikanerne gikk ut fra at de tyske forskerne lå to år foran dem, og i 1941 vedtok president Roosevelt å iverksette det største vitenskapelige prosjektet verden hadde sett til da. I all hemmelighet bevilget han to og en halv milliard dollar til The Manhattan Project. Navnet kom av at prosjektet ble koordinert fra et diskret kontor på Manhattan i New York. Kontoret leide inn alt som kunne krype og gå av fysikere, kjemikere, ingeniører og studenter. Selv menige Robert Oppenheimer fikk ord på seg for å leve av tobakk, kaffe og martinier. GETTY IMAGES Atombombens far D et ble sagt om Robert mer at han ikke engang kunne Oppenhei- lede og delegere arbeidet i en pølsebod. Men kunnskapen og de skyhøye ambisjonene veide rikelig opp for manglene hans. Selv før manhattanprosjektet var Oppenheimer anerkjent som en eksepsjonell teoretisk fysiker. Han underviste ved University of California og California Institute of Technology. Lenge før president Roosevelt bestemte seg for å satse stort på bomben, forsøkte Oppenheimer å beregne hvor Sjef for en million menn G eneral Leslie Groves var ven til posten som øverste sjef for selvskre- manhattanprosjektet. Under hærens mobilisering til andre verdenskrig var han ansvarlig for alt anleggsarbeid i US Army: kaserner, depoter, flybaser, hospitaler og forsvarsdepartementets gigantiske hovedkvarter, Pentagon. Han styrte byggearbeid for åtte milliarder dollar. En million mann arbeidet under ham. Som sjef skulle Groves ansette en vitenskapelig leder. Han tvilte ikke et sekund på at Oppenheimer var rett mann til tross for ryktene om at han sympatiserte med kommunismen. Det brydde ikke Groves seg om, bomben skulle bygges. Fysikeren og generalen var et umake par Den ene var en udisiplinert teoretiker, den andre offiser og pragmatiker. Sammen klarte de å holde det enorme prosjektet på rett kurs. mye uran-235 som skulle til for å frembringe den eksplosive reaksjonen. kjede- I 1945 argumenterte Oppenheimer for å slippe atombomber over Japan, men etter krigen ble han en ivrig forkjemper for internasjonal kontroll med atomenergi og -våpen. Det ble sådd tvil om lojaliteten hans, og han falt etter hvert i unåde. Han ble først rehabilitert i 1963, få år før sin død, da president Johnson tildelte ham en hederspris. General Groves var en genial organi- sator. Han forsto seg ikke på fysikk, men på tidsfrister og budsjetter.

6 OPPFINNELSER Slik virker atombombene Manhattanprosjektet bygde to typer a-bomber: en med uran-235 og en med plutonium. Uranbomben var forholdsvis enkel i oppbygningen, men uranet var vanskelig å skaffe. Derfor konstruerte forskerne også en plutoniumbombe, som til gjengjeld skulle være langt mer kompleks enn uranbomben. Uranbomben 1 En konvensjonell sprengladning utløses når radaren registrerer den korrekte høyden over bakken. Den eksploderer bak en koppformet beholder med uran. Little Boy 1 2 Radarantenne CLAUS LUNAU 2 Uranstykket farer gjennom et metallrør. 3 Den koppformede uranbeholderen omkranser en sylinderformet uranbeholder. Sammen oppnår de den kritiske masse på ca. 50 kg. Nøytroner sendes ut, og uranatomene spaltes. Kjedereaksjonen er i gang, og bomben eksploderer. 3 Plutoniumbomben 1 Konvensjonelle sprengladninger er fordelt på overflaten av selve bomben. Fat Man Radarantenne CLAUS LUNAU 2 Sprengladningene presser et tykt skall av aluminium sammen rundt en kule av plutonium I kjernen av plutoniumkulen ligger det et stoff som frigjør nøytroner. Den kjemiske sammensetningen av dette stoffet er fortsatt en militær hemmelighet. Trykket fra det omsluttende plutoniumet presser kjernen sammen, slik at det sendes ut nøytroner Nøytronene spalter plutoniumet, og kjedereaksjonen begynner. Bomben eksploderer. The Gadget Plutonium, New Mexico, 16. juli 1945 Sprengkraft tonn TNT Lengde... 2,90 meter Vekt... ukjent Little Boy Uran, Hiroshima, 6. august 1945 Sprengkraft tonn TNT Lengde... 3,00 meter Vekt kilo Fat Man Plutonium, Nagasaki, 15. august 1945 Sprengkraft tonn TNT Lengde... 2,34 meter Vekt kilo

7 soldater med bare grunnleggende kjennskap til fysikk, fikk en togbillett og en ordre med stempelet secret stukket i hånden. De fikk beskjed om å melde seg på et av de mange enorme fabrikkanleggene som skjøt opp i tynt befolkede områder. I alt ble mer enn mennesker ansatt. Til tross for prosjektets størrelse klarte myndighetene å holde arbeidet hemmelig. Dels fordi bare en håndfull personer kjente det reelle omfanget, dels fordi utviklingen av atombomben skjedde så mange forskjellige steder over hele landet at det var vanskelig for utenforstående å skaffe seg noen god oversikt. Når de hemmelige fabrikkene skrev kontrakter med tusenvis av arbeidere, skjedde det med beskjeden om at de ikke fikk vite hva det overordnede formålet med arbeidet var, men at det kom til å stå biff på bordet hver kveld. På grunn av krigen og den voksende patriotismen stilte ikke folk så mange kritiske spørsmål når millitæret kalte. På sitt største var prosjektet større enn den samlede amerikanske bilindustrien, og brukte ti prosent av USAs samlede produksjon av elektrisitet tonn sølv Prosjektets første avgjørende delmål ble nådd i en kjeller under University of Chicago. På universitetets squashbane klarte den italienske fysikeren Enrico Fermi i desember 1942 å bygge en liten atomreaktor, starte kjedereaksjonen og stanse den igjen. Forholdene tillot imidlertid ikke å etterprøve beregninger på kjedereaksjoner som var store nok til den ønskede bomben. Neste skritt var derfor å bygge flere langt større reaktorer. Det viste seg imidlertid vanskelig å skaffe kobber nok til de elektriske anleggene, så etter avtale med USAs nasjonalbank, som trykker sedler og preger mynter, fikk forskerne lov til å låne 6000 tonn sølv. Sølv er en god strømleder og kunne fint brukes i stedet for kobber i magnetiske spoler og elektriske ledere. Avskåret fra omverdenen skulle de skarpe hjernene regne ut hvor mye uran-235 de hadde behov for, og hvordan de kunne konstruere bomben. I 1943 arbeidet 250 forskere i Los Alamos. To år senere var antallet oppe i 3500 og mange hadde familiene med. Det oppsto et livlig minisamfunn der provisoriske bygninger ble satt opp i stor fart og lå hulter til bulter i det støvete landskapet under den evigblå himmelen. Mellom boligbrakkene hang lange girlandere av klesvask og nyvaskede bleier. Mens konene forsøkte å få hverdagen til å fungere, strevde mennene i laboratoriene med kolber, geigertellere og formler døgnet rundt. Men de hadde tross alt tid til andre ting. Flere ganger i uken gikk innbyggerne i cocktailselskap for å hilse på de sist ankomne. Kvinnene fødte så mange barn at barselavdelingen på det spartanske sykehuset ble overbelastet. Teaterkvelder og filmvisninger sørget for underholdningen mellom festene. Til tross for det sorgløse livet var og ble byen hemmelig, og de mange familiene var i realiteten innesperret. Innbyggerne måtte for eksempel finne seg i at all inn- og utgående post ble sensurert. Satset på to bombetyper Fra begynnelsen av arbeidet forskerne med to forskjellige atombomber en basert på uran og en basert på plutonium et sterkt radioaktivt stoff. Plutonium ble fremstilt på University of California i Stoffet var raskere og billigere å produsere enn uran-235, men ustabilt. Mekanikken i plutonium bomben var derfor langt mer komplisert. Til tross for mange gnisninger mellom militæret og forskerne, vitenskapelige tilbakeslag og store problemer med å skaffe materialer til fabrikkanleggene, klarte amerikanerne i løpet av bare 27 måneder å gjennomføre det alle andre nasjoner måtte gi opp. De gigantiske fabrikkene hadde sommeren 1945 til sammen produsert cirka 50 kilo uran- 235 og så mye plutonium at det var Bomben eksploderte 20 meter over bakken og laget et tre meter dypt krater. Tankesmie i ørkenen De store fabrikkanleggene arbeidet ikke av seg selv. Manhattanprosjektets fremste fysikere og ingeniører ble innlosjert i campingvogner utenfor den vesle byen Los Alamos i et øde og høytliggende ørkenområde i staten New Mexico. Bare en eneste svingete grusvei førte inn til hjertet av manhattanprosjektet. Releer og ledninger på yttersiden av The Gadget, den første atombomben, sikret at sprengladningene rundt plutoniumkjernen ble utløst i samme brøkdel av et sekund. Historie

8 Oppfinnelser scanpix/corbis To måneder etter eksplosjonen vendte Robert Oppenheimer og general Groves tilbake til restene av det 20 meter høye tårnet som testbomben var plassert i. Sanden var smeltet til glass. nok til to atombomber. På grunn av utseendet fikk bombene kjælenavnene Little Boy og Fat Man. Planen var å slippe dem over sivile japanere. Selv om de bare hadde klart å fremstille en beskjeden mengde plutonium, bestemte forskerne seg for å bruke en del av det til en testbombe. De var nemlig usikre på om plutoniumbomben kom til å virke. Testbomben ble kalt The Gadget (dingsen), og hadde en oppbygning som var identisk med Fat Man. At Little Boy med sin dødbringende last av uran-235 kom til å eksplodere, var de derimot ikke i tvil om. Teknologien var relativt enkel. Ørkensand forvandlet til glass Det tok tre dager å sette sammen og klargjøre testbomben. Bomben ble plassert på toppen av et 20 meter høyt tårn av stål for å etterligne virkningen av en bombe sluppet fra et fly. Planen var å sprenge bomben klokken 4 om natten, men regn og torden forsinket nedtellingen, så den kom først i gang kl To bunkere var oppført i god avstand fra testområdet, og her fulgte offiserer og forskere prøvesprengningen. Blant dem var både prosjektets vitenskapelige leder, Robert Oppenheimer, og dets militære leder, Leslie R. Groves. De lå flatt på bakken, og som alle andre som overvar prøvesprengningen, var de utstyrt med vernebriller. Klokken detonerte bomben. Det var som om verden ble badet i kritthvitt lys. Tilskuerne ble blendet selv om de lukket øynene. I flere sekunder var fjellene opplyst av den gigantiske ildkulen, og en orkan av glovarm luft spredte seg til alle kanter. Etter 40 sekunder fulgte en trykkbølge og et dommedagsbrak som kunne høres 320 kilometer unna. Opp mot himmelen steg en 12 kilometer høy soppformet sky. Ørkensanden smeltet og ble til en glassaktig, radioaktiv masse. Den virket, fastslo Robert Oppenheimer tørt. Eksplosjonen fikk ham noen timer senere til å minnes en hinduistisk tekst: Jeg er blitt døden, den som ødelegger verdener. Selv om lysglimtet og soppskyen ble sett av mange, og braket hørt av enda flere, klarte militæret å holde årsaken hemmelig. I en pressemelding på bare 50 ord hevdet militæret at braket kom fra en eksplosjon i et ammunisjonsdepot langt unna. Ingen kom til skade ved eksplosjonen, fastslo militæret. Hitler var død nå gjaldt det Japan I Europa var krigen slutt noen måneder før. I Stillehavet raste krigen fremdeles, og kampene mellom USA og Japan var ekstremt blodige. Amerikanerne hadde innsett at japanerne aldri kom til å kapitulere. Under slaget om øygruppa Okinawa 1500 kilometer sør for det japanske fastlandet hadde amerikanerne noen uker tidligere mistet mann, og japanerne mer enn Keiserens tropper kom til å kjempe fanatisk til siste blodsdråpe, og amerikanerne så med gru frem til voldsomme slag under en invasjon av Japan. I månedene før prøvesprengningen hadde bombefly fløyet rundt over staten Utah med etterlikninger av Fat Man og Little Boy. Få uker etter prøvesprengningen ga den amerikanske presidenten Harry S. Truman ordre om å slippe den første bomben. Han håpet at det ultimate våpen ville få japanerne til å gi opp uten videre kamp. Bombeflyet sto scanpix/corbis Hiroshima ble skånet for den massive amerikanske bombingen av japanske byer. Men kl den 6. august 1945 slapp B-29-flyet Enola Gay bomben Little Boy. 43 sekunder senere eksploderte den omtrent 580 meter over bakken mennesker ble drept. 20 Historie

9 allerede klart da ordren kom. Samme dag som prøvesprengningen fant sted, ble Little Boy tatt om bord i en destroyer som fraktet bomben ut til en amerikansk base på stillehavsøya Tinian. Den andre atombomben, Fat Man, ble også transportert til øya, der begge bombene ble endelig klargjort. Den 6. august 1945 satte B-29-bombeflyet Enola Gay kursen mot Hiroshima. Tusenvis av innbyggere døde en brøkdel av et sekund etter at de så lysglimtet. Atter tusener i utkanten av byen fikk en langsom og pinefull død de fleste på grunn av voldsomme forbrenninger mennesker ble drept, og av byens bygninger ble lagt i ruiner. Ødeleggelsen var så total at all kommunikasjon ble avbrutt. Først neste dag fant den japanske regjeringen ut hva som hadde skjedd. Japan kapitulerte fremdeles ikke, og tre dager senere slapp USA Fat Man over byen Nagasaki ble drept. Den 15. august kunne japanske lyttere høre keiseren i en radiotale: En ny og svært grusom bombe med en helt uberegnelig evne til å ødelegge har tatt mange uskyldige menneskers liv, forklarte keiseren da han begrunnet det hittil utenkelige at Solens rike kapitulerte betingelsesløst. LES MER: Cynthia C. Kelly: The Manhattan Project Birth of the Atomic Bomb in the Words of Its Creators, Eyewitnesses, and Historians, Black Dog & Leventhal Publishers, 2007 Cynthia C. Kelly: Manhattan Project Making and Legacy, World Scientific Verden var truet av atombomber USA forsøkte å holde på atombombens hemmelighet. Det lyktes ikke. Snart hadde Sovjetunionen bomben, og et ufattelig kostbart våpenkappløp var i gang. ATOMPRØVESPRENGNINGER fire år etter andre verdenskrig var I USA den eneste nasjonen med atomvåpen. Allerede i 1949 meddelte Sovjetunionen at de hadde testet en atombombe. Den kalde krigen var i gang og med den ekstrem opprustning og trusler om gjensidig utslettelse. Sovjetunionen fikk angivelig bomben fordi forskeren Klaus Fuchs, som arbeidet på manhattanprosjektet, ga resultater videre til Moskva. Ekteparet Rosenberg ble dømt til døden for medvirkning. På det meste hadde USA atomstridshoder på lager, og Sovjetunionen kunne svare med Som følge av nedrustningsforhandlinger er tusenvis av bomber blitt destruert. Man vet med sikkerhet at åtte land har ATOMSTRIDSHODER Sovjetunionen USA atombomber til rådighet i dag: USA, Russland, Frankrike, Kina, Storbritannia, Israel, India og Pakistan. Antall stridshoder i verden i dag er ifølge FN cirka WORDPRESS.COM Avisredaksjonene var ikke i tvil. Atombombene skapte fred i verden. Hydrogenbomben Den første hydrogenbomben eksploderte i Sprengkraften var 1000 ganger større enn bomben over Hiroshima. Se eksplosjonen: