kleine Geschichte der Atombombe..

Dieses Thema im Forum "Technikgeschichte" wurde erstellt von hatl, 11. April 2013.

  1. hatl

    hatl Premiummitglied

    Der Hinweis von Thane ist wichtig.

    Denn die Geschichte der Atombombe ist seit ihrer Entstehung auch unmittelbar verwoben mit dem 'Kalten Krieg' und auch mit dem interessanten Thread: „Planungen für den 3. Weltkrieg“.
    Zu beiden gibt es viele bemerkenswerte und erhellende Beiträge.
    Beide Threads zeigen eine Sicht auf das Thema grundsätzlich.

    Die Technik selbst verneint höhere Ansprüche, indem sie die Folgen ihrer Wirksamkeit willfährig an Andere delegiert.
    Eben weil das von der Technik Hervorgebrachte,
    Dynamiken entwickelt, deren Lenkung nicht Gegenstand der hervorbringenden Kunst sein kann und will.

    hatl
     
  2. hatl

    hatl Premiummitglied

    U235, Uranhexafluorid und Pu239 ..

    Um ein bisserl bei der Technik zu bleiben..

    Man darf sich fragen welche die ersten Hürden waren, die es zu überwinden galt um die „Superbombe“ hervorzubringen.
    Zunächst brauchte man ja den „Stoff“ selber.
    Bereits zu Beginn zeichneten sich zwei grundsätzliche Wege auf:
    1. Anreicherung von U235 aus Natururan (Isotopentrennung)
    und
    2. das Erbrüten eines „Transurans“ (Element 94) welches in der Folgezeit Plutonium (Pu239) genannt werden wird.
    Dazu:
    http://www.mpiwg-berlin.mpg.de/KWG/Ergebnisse/Ergebnisse26.pdf

    Zu 1.:
    Es wurden verschiedene Möglichkeiten der Isotopentrennung versucht und in Betracht gezogen.
    So wie ich es verstehe, aber war es in jedem Falle notwendig Natururan in „newtonsches Fluid“, also Flüssigkeit oder Gas, umzuwandeln.
    (Einen Backstein etwa kann man ja nicht in einer Zentrifuge in seine Bestandteile zerlegen)
    Es wurde sehr bald herausgefunden, dass Uranhexafluorid das geeignete Medium sein könnte.
    Nur ist da Zeug halt sehr korrosiv und deshalb musste dieser Umstand sorgfältig beachtet werden:
    Deutsches Museum: Dokument 1 von 11; Wilhelm Groth / Paul Harteck: Stand der Arbeiten zur Trennung der Isotope U235 und U238

    Nun waren ja beide technische Probleme miteinander verwoben.
    Heisenberg hat das, gemäß erster Quelle, in einem Vortrag vom Februar 1942 so zusammengefasst:
    Hier sind, bereits Anfang der 40er, die grundsätzlichen Probleme der Kernenergie, welcher Spielart auch immer, rückblickend zutreffend skizziert.
     
  3. hatl

    hatl Premiummitglied

    Schweres Wasser und Norsk Hydro

    Natur-Uran besteht zu 0,7% aus dem spaltbaren Isotop U235.
    Ein handelsübliches, wassermoderiertes, Kernkraftwerk benötigt eine Anreicherung dieses Isotops auf ca. 3,5% und zur Herstellung einer Atombombe sind >80% U235-Anteil notwendig.
    Man muss also eine Istopentrennung vornehmen, welche man „Anreicherung“ nennt.

    Allerdings kann man auch Plutonium „erbrüten“ welches ebenso geeignet ist einen derartigen Nuklarsprengstoff darzustellen.
    (siehe Vortrag Heisenberg Februar 1942)
    Dieses (Pu239) entsteht in jedem Fall dann, wenn eine Kettenreaktion von Uran 235 zustande kommt und es ist chemisch trennbar.

    Hat man aber, statt gewöhnlichem Wasser H2O,
    Wasser als Moderator, welches aus D2O besteht, also aus Wasser dessen Wasserstoffatome aus dem Isotop Deuterium des Wasserstoffatoms (Ein Neutron extra, ansonsten chemisch gleich) besteht,
    dann ist bereits Natur-Uran ausreichend spaltungsfreudig um Plutonium zu erzeugen.
    Siehe auch: Schwerwasserreaktor. Schwerwasserreaktor ? Wikipedia

    ERIH - Europäische Route der Industriekultur | Objekt
     
  4. Rodriguez

    Rodriguez Aktives Mitglied

    Zum Thema schweres Wasser und das Norsk Hydro Werk passt auch folgender Beitrag von mir (von 2007), wie die Franzosen sich den gesamten Vorrat des schweren Wassers vom Norsk Hydro Werk sicherten: http://www.geschichtsforum.de/233220-post12.html



    Saludos!
     
  5. hatl

    hatl Premiummitglied

    Rodriguez,

    es ist interessant was Du im genannten Beitrag schreibst,
    es sollte aber einen Link oder eine Quellenangabe geben.

    Grüße
     
  6. Rodriguez

    Rodriguez Aktives Mitglied

    Verstehe nicht ganz: einen Link gibt es doch! Nämlich zu einem Beitrag zum Thema mit Inhalten bzw. eines gekürzten Ausschnitts eines Artikels, den u.a. ich im Jahre 1985 für diverse Zeitschriften verfasst hatte.

    Da dieser mehrteilige Artikel damals für allgemeine Zeitschriften/Zeitungen//Nachrichtenmagazine verfasst wurde, wo ein Quellenverzeichnis allgemein unüblich ist, habe ich solches auch nicht nachgewiesen oder angeführt ;)

    Hier nochmals der Link: Die Geschichte der Atombombe. Teil 1


    Saludos!
     
  7. hatl

    hatl Premiummitglied

    Sei mir net bös Rodriguez,

    aber wenn Du nicht selber dabei warst braucht es eine Quelle.

    Grüße hatl
     
  8. hatl

    hatl Premiummitglied

    „Das Wesen des Atomzeitalters“

    1956 erscheint in der Wissenschaftzeitschrift „Physikalische Blätter“ ein Beitrag von Max Born.
    Dieser gibt einen Vortrag desselben vor der Evangelischen Akademie von Loccum vom Juni 1955 wieder.

    In diesem umreisst er eine von ihm postulierte geschichtliche Wende durch die Kernkraft.
    Das Wesen des Atomzeitalters - Born - 2013 - Physik Journal - Wiley Online Library

    Typisch für die Zeit des Vortrags durch den großen Physiker Born ist m. E. „die Hoffnung auf ein Paradies auf Erden“ welche zu dieser Zeit mit der Kernkraft verbunden wird.
    Denn wenn man so ungeahnt gewaltige Kräfte der Zerstörung entfesseln kann,
    könnte dann nicht auch der vernünftige und humane Gebrauch derselben den Menschen von seinem Elend befreien?
    Und wenn eine solche Aussicht bestünde, wäre es dann das Recht aller Völker und Nationen Teilhabe daran zu haben?
    Und ist es nicht so wie Max Born es gemäß der zitierten Quelle beschreibt?
    Allerdings gibt Max Born 1955 in den folgenden Ausführungen zu bedenken,
    dass der Grat zwischen Paradies und Vernichtung steil wurde,
    und der Erreichung des Paradieses Torheit und Eigennutz entgegenstehen.

    hatl

    Vielleicht ist gerade die Mischung interessant.
    Ein Nobelpreisträger der (Kern)Physik, und freundschaftlicher Weggefährte Einsteins,
    versucht sich in Theologie und Geschichte,
    und erläutert,
    fast nebenbei,
    10 Jahre nach der Geburt der Atombombe,
    zeitlose Gedanken seiner Zeit.
     
  9. hatl

    hatl Premiummitglied

    Bleiben wir noch in den 50ern.
    In dieser Zeit ist Aufbruchsstimmung bei der zivilen Nutzung der Kernkraft.
    Gleichzeitig macht man sich besorgt Gedanken darüber, ob eine ausreichende Trennung von ziviler und militärischer Nutzung der Kernkraft möglich sei.

    Dazu nochmals kurz ein Abriss:
    Grundsätzlich eröffneten sich zwei Wege zur Gewinnung von Kernsprengstoffen:
    1. Das Anreichern von U235 aus Natururan von 0,7% auf >80%.
    2. Das Erbrüten von Pu239 in einem Uran-Kraftwerk.
    Beide Wege wurden im „Manhatten-Project“ mit sehr hohem Aufwand beschritten.
    Ca. 150.000 Mitarbeiter waren hier 1944 gleichzeitig mit diesem beschäftigt.

    Beide Wege zur Atombombe sind aufwändig.
    Für 1. braucht man sehr große Anlagen um chemisch gleiche Isotope geringer Massedifferenz zu trennen, welche vorher zudem in ein chemisch aggressives Fluid umgewandelt werden müssen (Uranhexafluorid).
    Für 2. benötigt man große Urankraftwerke mit geringerer Anreicherung von ca. 3,5% U235 aus Natururan, oder solche mit kostspieligen Moderatoren wie D2O oder extrem reinem Graphit.

    Nun stellte sich die Frage, ob es möglich und vernünftig annehmbar sei, dem Weg der Verheißung einer preiswerten und üppigen Energieerzeugung zu folgen,
    ohne das Risiko der internationalen Destabilisierung durch eine Verbreitung Atombombe einzugehen.
    Für das Betreiben von Kernkraftwerken (mit unvermeidlicher Plutoniumerbrütung) glaubte man die notwendige Trennung militärischer und ziviler Technik gefunden zu haben:
    Es sollte sich herausstellen, dass dieser Ansatz nicht trägt:
    http://opus4.kobv.de/opus4-fau/frontdoor/deliver/index/docId/3053/file/StephanGeierDissertation.pdf

    (Danke an Silesia für diesen Link)
     
    1 Person gefällt das.
  10. hatl

    hatl Premiummitglied

    Proliferation - eine Betrachtung aus den 70ern

    1976 veröffentlicht Albert Wohlstetter in der „Foreign Policy“ einen Beitrag, in dem er behauptet, eine Nation könne innerhalb von Stunden(!) zur Atommacht werden, ohne vorher eindeutig internationale Vereinbarungen gebrochen zu haben.
    http://www.strategicstudiesinstitute.army.mil/pdffiles/PUB893.pdf ab Seite 301 (PDF-Seite 269)
    Man darf sich das mal auf der Zunge zergehen lassen und auch mehrfach lesen
    (Man darf sich auch fragen inwiefern die Aussage ausreichend interessensfrei war um sie für ernst zu nehmen.)
    Im Folgenden geht er darauf ein, dass die indische Atombombe ihre Enstehung auch amerikanischer Hilfe zu verdanken habe, dies jedoch offiziell unzulässig verharmlost werde.
    Er beschreibt 1976 auch die Rolle Frankreichs, das an Pakistan sensible Atomtechnik liefern will,
    und die Rolle Deutschlands, welches im 1976 Begriff ist einen Schlüssel zur Bombe an Brasilien zu liefern (und es schließlich tat).
    Im folgenden Jahr finden wir eine Artikel des Spiegel zu Letzterem.
    DER SPIEGEL*13/1977 - In der Zange

    Doch worum geht es hier ab Mitte der 70er?
    Kurz gesagt, es ist das alte Thema seit Beginn der 50er.
    Es geht darum ob eine Trennung ziviler und militärischer Technik möglich sei,
    und darum wie eine solche Trennung gegebenenfalls bewerkstelligt werden könnte.
    Wie fundamental solche Fragen von Anbeginn sein mussten, erkennen wir daran,
    dass rund alle 10 Jahre eine neue Atommacht entstand.
    1945 USA
    1949 UDSSR
    1953 UK
    1960 Frankreich
    1964 China
    1974 Indien
    1979 Israel (mit Fragezeichen)
    1998 Pakistan
    2006 Nord Korea

    Eine wesentliche Rolle hierbei spielte stets Plutonium.
    (siehe auch Figure 1, Table 1 und Figure 2 – Seite 312ff der ersten Quelle, ...und siehe auch http://www.mpiwg-berlin.mpg.de/KWG/Ergebnisse/Ergebnisse26.pdf Seite 11ff )
    Es geht dabei um das „Transuran“-Element, nach alter Bezeichnung (1940), und um die entstehenden Mengen, welche stets nebenbei durch die Nutzung ziviler Kernreaktoren entstehen.

    Die Eignung dieses Plutoniums aus Reaktoren für den Bombenbau muss separat betrachtet werden.
     
    Zuletzt bearbeitet: 25. November 2013
  11. hatl

    hatl Premiummitglied

    Schauen wir uns nochmal das Plutonium (Pu) als Kernsprengstoff an:

    Dieses entsteht ganz von selbst in jedem Uranreaktor, der, je nach Bauart und Aufwand, mit geringer Anreicherung oder auch mit dem Naturstoff (U-238 und U-235 Anteil von 0,7%) aus Bergbau betrieben werden kann.
    (Also in jedem Kernreaktor, für welchen Zweck auch immer.)

    Nun erkannte man bereits im Rahmen des Manhatten-Projects, dass bei diesem Reaktorbetrieb zunächst Plutonium in Form von Pu-239 entsteht.
    Bereits dieser Stoff ist im Zündungsverhalten weit problematischer als waffenfähiges Uran (U-235 >80%) .
    Die Rückschau auf die zwei Atombomben („Litlle Boy“ und „Fat Man“), die im August 1945 dem Krieg mit Japan ein Ende setzten, spiegelt diese Tatsache. Denn nur die Plutoniumbombe wurde vorher überhaupt getestet.
    Die Uranbombe hingegen erfuhr tatsächlich ihren ersten Test über Hiroshima.

    Das Prinzip der Zündung war grundsätzlich verschieden.
    Bei der Uranbombe wurde innerhalb eines Druckbehälters, durch eine Art Kanone, eine knapp unterkritische Masse U-235, in eine zweite eben solche geschossen.
    Eine durchaus „hausbackene“ Methode,
    (ganz im Gegensatz zur Gewinnung dieses Kernsprengstoffs selbst).

    Bei der Pu-Bombe war das so nicht möglich, da sie sehr viel spontaner zündet und dergestalt keine ausreichend zeitlich lange Vereinigung der einzelnen knapp unterkritischen Massen bewerkstelligt werden konnte,
    um einen brauchbaren Wirkungsgrad zu erreichen.
    Daher schien es nützlich eine Hohlkugel aus Pu-239 mit einer darüberliegenden Schicht aus konventionellem Sprengstoff so zu verdichten, dass die Hohlkugel mit sehr exakter zeitlicher Synchronisierung zur überkritischen Masse kollabiert.
    (Im Zentrum der Implosion wurde zudem ein Neutronenstrahler platziert.)

    Das aber bringt erhebliche technische Probleme mit sich.
    Denn es ist einerseits eine besondere und genaue Gestaltung der Schichten (Sprenglinsen) zu gewährleisten,
    und andererseits muss eine große Anzahl von Auslösern über der äusseren Hohlkugelschicht zeitlich exakt synchronisiert werden.
    Und es gab viele weitere Probleme mehr.
    Ein besonderes Problem beim Bau der Pu-Bombe aber machte die Sache noch schwieriger.
    Denn kaum, dass im Uran-Reaktor Pu-239 entstanden ist, fängt dieses, hin und wieder, ein weiteres Neutron ein und es entsteht das Isotop Pu-240 (und in geringerem Maße auch andere).

    Dieses Pu-240 wiederum verschlechtert die, ohnehin schwer zu beherrschenden, Zünd-Eigenschaften dieses Kernsprengstoffs derart gravierend,
    dass es notwendig war die Brennstäbe bereits nach kurzer Zeit (einige Wochen) dem Reaktor zu entnehmen um ausreichend reines Pu-239 zu gewinnen.
    Eben dies machte man beim Manhatten-Project.

    Für die gebräuchlichen zivilen Reaktortypen indes, musste das ein durchaus schwieriges und, je nach Reaktortyp, auch ein sehr unwirtschaftliches Unterfangen sein.
    Zwar war die Plutoniumbombe alsbald das vorherrschende Prinzip, weil man ja Plutonium viel einfacher gewinnen konnte.
    In einem zivilen Reaktor jedoch, würde das gefährliche Plutonium schnell für den Zweck des Bombenbaus dauerhaft verderben.

    Und daher hatte auch der Gedanke Bestand, dass eine Trennung zwischen ziviler und militärischer Nutzung der Kernkraft möglich sei,
    und man es daher wagen dürfte, den Verlockungen einer reichen Energiegewinnung zum menschlichen, nationalen, internationalen, oder sonstigem Wohle, zu folgen.

    Man unterschied also zunächst pragmatisch zwischen Reaktorplutonium (reactor-grade) mit einem Anteil von mehr als 7% Pu-240 und Waffenplutonium (weapons-grade) mit einem Anteil kleiner 7%.
    Oberhalb dieser Schwelle, … keine Bombe.

    Das ist Stand der Einschätzungen bis Anfang der 60er ?
    1962 wird eine Bombe aus „reactor-grade“ Plutonium in Nevada unterirdisch zur Detonation gebracht.
    „Additional Information Concerning Underground Nuclear Weapon Test of Reactor-Grade Plutonium“
    https://www.osti.gov/opennet/forms.jsp?formurl=document/press/pc29.html

    Der Effekt war mit einer Sprengkraft kleiner 20 Kilotonnen TNT bescheiden, lag aber möglicherweise in der Größenordnung der Hiroshima-Bombe.
    Bombs, Reprocessing, and Reactor Grade Plutonium

    In der Folgezeit (70er) werden dann allgemein drei „grades“ unterschieden: weapons-grade, fuel-grade (7-19% Pu-240) und reactor-grade (20% und mehr).

    Bemerkenswert ist die Unklarheit die das „reactor-grade-Experiment“ von 1962 hinterlässt.
    1962 wurden insgesamt 96 (unterirdische) experimentelle Kernexplosionen in den USA durchgeführt.
    Zwar hob die Carter-Administration diesbezüglich die Geheimhaltung teilweise auf, es blieben aber
    die Details hierzu unveröffentlicht.
    http://nuclearpolicy101.org/wp-content/uploads/2013/05/Reactor-grade-plutonium.pdf

    Vergleiche hierzu „"Reactor-grade" plutonium nuclear tests and typical burnup“ Reactor-grade plutonium - Wikipedia, the free encyclopedia

    Während es zu politischen Implikationen der genannten Zeit zahlreiche Quellen gibt,
    wird die technische Geschichte hierzu umso nebulöser, je mehr man sich der Gegenwart annähert.

    Das ist leider ebenso naheliegend wie unbefriedigend.
     
    Zuletzt bearbeitet: 29. November 2013
    3 Person(en) gefällt das.
  12. hatl

    hatl Premiummitglied

    Die "Wasserstoffbombe"

    1952,
    7 Jahre nach der ersten Atombombenexplosion, die auf der Kernspaltung beruhte,
    wurde eine „Fusionsbombe“ gezündet,
    die erste „Wasserstoffbombe“ oder genauer gesagt eine Deuteriumbombe, denn dieses Wasserstoffisotop (vergleiche „schweres Wasser“) fand Verwendung.

    Das Grundprinzip des Massendefekts (E=m*c^2) ist das gleiche.
    Dennoch sind die Unterschiede frappierend.

    Bei der Uran- oder Plutoniumbombe entsteht der Massendefekt durch die Spaltung von Atomen,
    bei der Fusionsbombe durch das Verschmelzen.

    Massendefekt: Wandelt man Elemente in andere um, so haben die Folgeprodukte, trotz gleicher Anzahl an Grundbausteinen, eine etwas andere Masse.
    Quadriert man diese Differenz mit der Naturkonstante Lichtgeschwindigkeit, dann erhält man eine die Energie, die man entweder in den Prozess reinstecken muss, oder die Energie die frei wird.
    (... die Lichtgeschwindigkeit ist so groß, dass das selbst bei einem kleinen Massenunterschied, eine richtig große Nummer macht)

    Das mit dem „reinstecken“ ist so energieintensiv, dass es nur bei kosmischen Nova- und Supernova-Ereignissen vorkommt.
    Und eben dabei entstehen die schweren Elemente in der Periodentafel, oberhalb des Eisens,
    die bei der Spaltung einen Massendefekt, also eine geringere Masse gegenüber dem Ausgangselement, aufweisen.
    Unterhalb des Eisens ist es umgekehrt.
    Verschmilzt man Atome zu einem neuen Element, höherer Ordnung tritt eben dann der Massendefekt auf.

    Damit, aufbauend auf die spezielle Relativitätstheorie, die Einstein 1915 veröffentlichte (u.a. E=m*c^2), schlug der Astrophysiker Arthur Eddington 1920 erstmals eine einleuchtende Erklärung für das ungeklärte Rätsel der großen, und vor allem anhaltenden, Sonnenleuchtkraft (Energieabgabe) vor.
    Denn im gleichen Jahr hatte Ashton eben diesen Massendefekt zwischen Wasserstoff und Helium erstmals bestimmt.
    (Kombiniert man die Atombausteine des Wasserstoffs zu Helium, dann ergibt sich eine etwas geringere Masse)
    Fusion - The Physics Hypertextbook

    Bereits 1941 weist Fermi seinen Kollegen Teller auf die Möglichkeit der Wasserstoffbombe hin.
    This Month in Physics History

    Zunächst jedoch werden keine Anstrengungen in diese Richtung unternommen.
    Es entwickelte sich zudem ein grundsätzlicher Dissenz zwischen Teller, der die Verwirklichung der Fusionsbombe anstrebte und seinen Kollegen Fermi und Oppenheimer, die ein solches Tun für verantwortungslos hielten.

    Als im August 1949 die Sovietunion unerwartet früh eine Atombombenexplosion (Spaltungsbombe) zuwege bringt, beginnt eine hitzige Debatte hinter verschlossenen Türen über die „Superbombe“.
    Schließlich setzen sich die Befürworter der „Super“ durch und Truman kündet am 31. Januar öffentlich die Entwicklung der Wasserstoffbombe an.
    http://faculty.virginia.edu/nuclear/vault/readings/york_advisors.pdf
    (hier findet sich auch eine detallierte Behandlung der Auseinandersetzungen im Vorfeld)

    Vergleicht man die Energiefreisetzung der zuerst verwirklichte Spaltungsbombe (Hiroshima, Nagasaki) mit der Fusionsbombe, dann hat man es nicht mit Optimierung zu tun, sondern mit Größenordnungen.
    Und es stellt sich natürlich die Frage, ob sich der Aufwand hierfür vergleichbar gestaltete.

    Die Antwort ist: Nein.
    Nicht einmal ansatzweise!
    Auch wenn die technischen Hürden groß waren, ..
    The MIKE Test | Cold War: A Brief History | History of the Atomic Age | atomicarchive.com
    ..man brauchte nun schon eine „konventionelle“ Atombome auf Spaltungsprinzip als Zünder, und musste den eigentlichen Kernsprengstoff auf extrem niedrige Temperaturen kühlen (-250°C) ,
    so zeigt sich doch die Überwindbarkeit der Hürden in schlichter Weise aus der Zeitschiene.
    Zwischen dem Beschluss die Superbombe zu entwickeln bis zur ersten Verwirklichung liegen weniger als zwei (Friedens-)Jahre.

    Der wirklich wesentlich Aspekt ergibt sich aus der erzielten Wirkung.
    Hatte die erste Spaltungsbombe noch eine Sprengkraft von ca 20 kT TNT-Äquivalent,
    so lag die erste Fusionsbombe, 7 Jahre später,
    grob gesagt, beim fünfhundertfachen.
    Und noch ein weiterer Unterschied ist bemerkenswert:
    Die Bombe auf dem Prinzip der Kernspaltung ist grundsätzlich in ihrer Größe beschränkt durch eine kritische Masse die nicht überschritten werden kann.
    Eine Steigerung der Wirkung ist nur durch die Optimierung der Energieausbeute (Wirkungsgrad) zu erreichen und findet eine natürliche Grenze.
    Eine Fusionsbombe kennt eine solche Einschränkung nicht.
     
  13. hatl

    hatl Premiummitglied

    Wasserstoffbombe - nebenbei...

    Sozusagen nebenbei, etwas was man als kurios ansehen kann.

    Nehmen wir mal an, in 2000 Jahren buddelt ein Archäologe einen „junggebliebenen“ Homo Sapiens aus, der im Jahre 1970 unserer Zeitrechnung, seinen Stoffwechsel, nach kurzer Lebenszeit bendet hat, also verstorben ist.
    Nun macht er sich dran (derArchäologe) das Alter dieses H.S. per C14-Methode zu bestimmen.

    Das Erstaunen des Archäologen könnte groß sein, denn er käme womöglich zu dem Schluss, dass der Verstorbene noch garnicht tot sein kann.

    Wie das?
    Die Anwendung der C14-Methode geht in guter Näherung von einem ungefähr konstanten C14-Gehalt der Atmosphäre aus.
    Nachdem C14 eine Halbwertszeit von rund 5730 Jahren hat, könnte man annehmen, dass es dieses Isotop nicht mehr messbar geben sollte.
    Jedoch entsteht eben dieses Kohlenstoffisotop fortlaufend in den oberen Atmosphärschichten und korrelliert in natürlicher Weise mit der Sonnenaktivität.
    http://www.people.fas.harvard.edu/~phuybers/Doc/McCormick_RomanClimate2012.pdf Grafik PDF-Seite 8.

    Deren Schwankung lässt sich über die Jahrtausende anhand eines Vergleichs von jahresgenauen Baumringanalysen mit guter Näherung bestimmen. Es sind rund +- 10 Promille.
    (siehe Quelle)
    Und auch die Kalibrationskurve der C14-Methode spiegelt eben diesen Effekt.
    Was also könnte unseren Archäologen der fernen Zukunft so verwirren?
    Corrections to radiocarbon dates.

    Dies als Grafik: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e2/Radiocarbon_bomb_spike.svg

    Begriffe:
    "theromunkleare Bombe", "Fusionsbombe" (fusion-bomb) und "Wasserstoffbombe" beschreiben die gleiche Erscheinung.
    Das ist zu unterscheiden von dem, was ursprünglich als "Atombombe" genannt wurde und auch "Spaltungsbombe" oder "fission-bomb" hieß.

    Die "Superbombe" war zunächst der Begriff für die Atombombe auf Spaltungsprinzip und wurde dann als Steigerung ab ca. 1950 für die Fusionsbombe usw. verwendet..
     
    1 Person gefällt das.
  14. hatl

    hatl Premiummitglied

    Nochmals kurz zurück zur Ersten Fusionsbombe („Wasserstoffbombe“) namens „Mike“ oder besser 'mike-test',
    und was daraus geworden ist.

    Nachdem im August 1949 die UDSSR früher als erwartet eine Atombombe (Spaltungsbombe auf Plutoniumbasis(?) ) zündet, zeigt sich die bisher einzige Atommacht USA unangenehm überrascht.
    Nach eifriger Erörterung lässt der amerikanischen Präsidenten Truman am 31. Januar 1950 Folgendes veröffentlichen:
    „It is part of my responsibility as Commander in Chief of the Armed forces to see to it that our country is able to defend itself against any possible aggressor. Accordingly, I have directed the AEC to continue its work on all forms of atomic weapons, including the so-called hydrogen or Superbomb. –
    „Es gehört auch zu meinen Aufgaben als Oberbefehlshaber der Streitkräfte dafür Sorge zu tragen, dass sich unser Land gegen jeden möglichen Aggressor wehren kann. Demgemäß habe ich die Atomenergie-Behörde [AEC - Atomic Energy Comission, Vorsitz Oppenheimer 1947-1952] beauftragt ihre Arbeiten an Atomwaffen jeder Art fortzuführen, einschließlich der sogenannten Wasserstoff- oder Superbombe“ (Übersetzung und Anmerkung durch mich)
    https://trumanlibrary.org/publicpapers/index.php?pid=642&st=&st1=

    (Das Presse-Echo wäre ein interessanter Aspekt, vielleicht findet jemand dazu etwas)

    Am 1. November 1952 ist es schließlich soweit, und auf Ewitok, welches zu den Marschall-Inseln zählt, wird die erste Fusions-Bombe gezündet.
    Diese hat die Größe eines mehrstöckigen Gebäudes und die entsprechende Masse.
    http://nuclearweaponarchive.org/Usa/Tests/IvyMikeDevB640c20.jpg
    Sie ist keine Bombe im eigentlichen Sinn, sondern eine Testvorrichtung auf Basis der „Teller-Ulam principles of staged radiation implosion“
    Operation Ivy
    Das physikalische Prinzip jedenfalls funktioniert und die erste fusionsgespeiste Explosion bringt rund 10 Megatonnen TNT-Äquivalent Energiefreisetzung ( ca. 700 „Hiroschimas“)
    Also es geht, nur ist das Teil halt nicht transportabel.

    Im August des Jahres darauf zündet die Sovietunion ebenfalls eine Art Fusions-Explosion [oder Vorstufe dazu – RDS-6, Anmerkung durch mich] Die hat zwar „nur“ rund 30 „Hiroschimas“ (400 Kilotonnen TNT-Äquivalent), aber es handelt sich eine transportable Bombe. [D.h. man muss sie nicht an Ort und Stelle errichten, sondern kann sie im ganzen dorthin schaffen.]
    (Rhodes, Arsenals of Folly - S.70)

    Eine echte Fusions-Bombe (also auch transportabel) wird von den USA Februar 1954 auf dem Bikini-Atoll gezündet: Castle Bravo Test. Der Effekt dieser Bombe (15MT) übertrifft die Erwartungen um mehr als das doppelte und entsprechend unzulänglich sind die Sicherheitsmaßnahmen und verheerend die Auswirkungen.
    "Bravo" Both Triumphs and Fails | Quest for the Hydrogen Bomb | History of the Atomic Age | atomicarchive.com
    November 1955 wird von den Soviets eine Fusions-Bombe erstmals von einem Flugzeug abgeworfen (1,5 MT). Damit ist UDSSR sozusagen wieder vorn mit ihrem RDS-37 https://www.ctbto.org/specials/testing-times/22-november-1955-rds-37

    Im Gegensatz zum Mike-Experiment brauchen diese Bomben kein bei -253°C verflüssigtes Tritium (Wasserstoff-Isotop mit 2 Neutronen und einem Proton) sondern bedienen sich des Feststoffs Lithium.
    Lithium Production - Nuclear Weapons
    Wie bei Mike wird als Zünder eine herkömmliche Atombombe (Spaltungsbombe) verwendet.
    Das Lithium wird durch den Neutronenbeschuss der Spaltungsbombe auf der Stelle in Helium und Tritium zerlegt.
    Das Tritium selbst,welches mit Massedefekt (E=mc^2) zu Helium verschmolzen werden soll, muss vorher nicht mehr bereitgestellt werden. (Und damit entfällt auch der extrem hohe Aufwand dieses in brauchbare Dichte zu bringen)
    The Hydrogen Bomb: The Basics | Nuclear Fusion | Science | atomicarchive.com

    Aus dem Testgebäude Mike ist mittlerweilen eine Bombe geworden die man durch die Luft verfrachten kann.
    Und das in drei Jahren,
    .. und nur zehn Jahre nach Hiroschima besteht die Möglichkeit eine Bombe mit dem Verheeren von 100 „Hiroschimas“ von einem Bomber aus zu platzieren und sehr bald werden es 1000 sein.

    Ebenso erwerben diese Fähigkeit 1957 Großbritannien, 1967 China, Frankreich 1968 (jeweils Fusions-Bombe, = Thermonukleare Bombe)
    (Rhodes, Arsenals of Folly - S. 70)

    Das Rennen um ungebremste Vernichtungsfähigkeit scheint ungebremst,
    und als Gorbatschow 1985 sein Amt als Staatschef antritt, sieht er sich einem weltweiten Arsenal gegenüber, das auf 'ungefähr 1,5 Millionen „Hiroschimas“' angewachsen ist.
    (Rhodes, Arsenals of Folly S. 69)
     
    Zuletzt bearbeitet: 11. Juli 2015
    1 Person gefällt das.
  15. thanepower

    thanepower Aktives Mitglied

  16. hatl

    hatl Premiummitglied

    @Thane,

    Aus dem von Dir verlinkten Artikel:
    „So unterschiedlich sie auch sein mögen, der General und sein Forschungsdirektor sind ein Dream-Team. Groves erkennt, dass Oppenheimer von einem "maßlosen Ehrgeiz" angetrieben wird, und nutzt das für sich. Der Physiker ist enttäuscht, weil ihm seine Forschungsbeiträge nicht die gewünschte Anerkennung verschafft haben. Das Bombenprojekt eröffnet ihm nun überraschend die Chance auf Unsterblichkeit. Und er nutzt sie. So wie Groves.“

    Oppenheimer und Groves sind wohl ein seltsames Paar.

    Und weiter in der angegebenen Quelle: „Der General traut den schwatzhaften Wissenschaftsprimadonnen nicht und will die einzelnen Forschungsgruppen strikt voneinander trennen. Physiker, Chemiker, Mathematiker, Metallurgen, Theoretiker, Waffentechniker und Sprengstoffexperten sollen ihre Erkenntnisse auf keinen Fall untereinander austauschen. Sie könnten sonst die Geheimnisse der Bombe ausplaudern. Zudem besteht Groves darauf, die Forscher für die Dauer des Projekts als Armeeangehörige zu verpflichten.
    Oppenheimer ist strikt dagegen. Er weiß, dass nur ein offener wissenschaftlicher Diskurs am Ende zur Bombe führen wird. Er wirbt für ein zentrales Labor, "wo man frei miteinander reden könnte, wo theoretische Ideen und experimentelle Ergebnisse zueinander in Beziehung treten, wo Ineffizienz und Frustration und Irrtum, wie aus so vielen voneinander abgegrenzten experimentellen Studien bekannt, vermieden werden".


    Oppenheimer selbst erinnert es 1966 in einem Interview etwas anders, aber der Grundkonflikt der Verantwortlichkeiten ist auch hier erkennbar:
    „the first meeting with Groves was at the house of the President of the University for California. It was called Sproul and we had lunch there, I think. And after lunch, I said, “This thing will never get on the rails unless there is a place where people can talk to each other and work together on the problems of the bomb. And this could be at Oak Ridge, it could be some California desert, but someplace, there has got to be a place where people are free to discuss what they know and what they do not know and to find out what they can.” And that made an impression on him.“
    Übersetzung durch mich:
    „Das erste Treffen mit Groves war im Haus des Präsidenten der University for California. …
    Nach dem Essen sagte ich: „Die Sache wird nie ins Rollen kommen, wenn es nicht einen Platz gibt, an dem sich die Leute treffen um miteinander zu reden und zusammen an den Problemen der Bombe arbeiten können. Das könnte in Oak Ridge sein, in einer Kalifornischen Wüste. Aber irgendwo muss es einen Platz geben, an dem die Leute frei darüber diskutieren können, was sie wissen, und was nicht, und so herausfinden was sie können.“ Und das beinduckte ihn“

    Das ganze Interview findet sich hier: J. Robert Oppenheimer's Interview | Manhattan Project Voices
    (Oppenheimers Rückblick auf das Manhattan Project umreisst dessen Geschichte in angenehmer Sachlichkeit)

    Man kann vielleicht sagen, Groves verstand, dass er die Welt der Physik nicht verstand. Und damit auch nicht wie diese Welt organisiert sein müsse. (Wenn dem so war, war er gewiss ein kluger Mensch. )
    Der geniale Oppenheimer, der ihm fremd sein musste, versprach diese zu verstehen, und er hatte fundierte Organisationsvorschläge.
    .. zudem als junger Mann auch eine der brauchbaren Wüsten (unvermeidlich) zu Pferde bereist, die er nun ins Auge fasste und vorschlug.

    … auch so eine verrückte Story..

    Was mir wesentlich erscheint, ist die erkannte Dynamik der Grundlagenforschung im Hinblick auf die ultimative Waffentechnik.
     
    2 Person(en) gefällt das.
  17. steffen04

    steffen04 Gesperrt

    Aktuelle Ausgabe des "Spiegel Geschichte": "Die Bombe - das Zeitalter der nuklearen Bedrohung"
     
  18. hatl

    hatl Premiummitglied

    NSC-68

    Ich will nochmal zurück, bzw. voran, in das Jahr 1950.
    September 1949 gelangt es den Regierenden der USA zu Kenntnis, dass die UDSSR eine Atombombe (Spaltungsbombe) gezündet hatte (August).
    Dies ergibt sich aus den Analysen der Rückstände in Luftfiltern der Antriebe von US-Flugzeugen welche zu fraglicher Zeit das entsprechende Gebiet überflogen hatten.

    Truman verkündet am 31. Januar 1950 seine Direktive zur Entwicklung der H-Bombe (Fusionsbombe).
    Er erteilt auch den Auftrag an den Aussenminister Dean Acheson und den Verteidigungsminister Louis A. Johnson eine Neubewertung der US-Amerikanischen Interessen vor dem Hintergrund der anzunehmenden Fähigkeit der UDSSR im Besitz der Spaltungsbombe zu sein, und der Möglichkeit der UDSSR auch eine Fusionsbombe (H-Bombe) zu bauen.
    Acheson überträgt die Aufgabe der Recherche und Formulierung an Paul Nitze (während des Krieges in leitender Funktion bei der Planung strategischer Bombardierungen).
    Nitze ist frisch ernannter Chef des PPS (Policy Planing Staff) und Nachfolger von George F. Kennan (ehemaliger US-Botschafter in der Sovietunion).
    [1]
    Nach knapp zweieinhalb Monaten liegt der Bericht (NSC-68) [2], der unter Aufsicht der beiden Minister federführend von Nitze erstellt wird, dem Präsidenten vor. Dieser kann als Basis des folgenden Aufrüstungsprogramms auf amerikanischer Seite gesehen werden.
    [3]
    In gewisser Weise ist NSC-68 auch eine Blaupause für den Kalten Krieg, die mindesten bis in die 70er Jahre wirken wird. [4].
    NSC-68, der drei Folgeberichte haben wird (bis NSC-68/4 nach dem Eingreifen Chinas in den Koreakrieg) setzt jedenfalls Maßstäbe. (der geforderten Vervierfachung des US-Verteidigungshaushalts jedenfalls wird ungefähr entsprochen werden.)

    Zum einen betreiben er und Acheson „threat inflation“ also die Übertreibung einer bestehenden Gefahr, um die politischen Entscheidungsträger zu, als notwendig erachteten, Maßnahmen zu drängen (blundgeon). [1] [3]
    Zum anderen beschreibt er die Sovietunion als ein Reich, das sich nur in aggressiver Ausdehnung mit dem Zweck der Versklavung der gesamten Welt erhalten könne. [2]
    Das „Reich des Bösen“, eine Perzeption die noch der Hollywood-Schauspieler Ronald Reagan bemühen wird, findet im NSC-68 eine auffallend zahlreiche Wiederholung.

    Zurück zur Technik:
    Nitze prognostiziert 1950 in NSC-68, dass die UDSSR bis 1954 ca. 200 Atombom angehäuft haben würde und deshalb dieses Jahr einen gefährlichen Wendepunkt für die Sicherheit de USA darstellen müsse.
    Die Schätzung liegt nicht weit daneben, ca. 150 werden es 1954 sein.
    In diesem Jahr indes verfügen die USA über mehr als 1400 strategische nukleare Atomwaffen mit einer Gesamtsprengkraft von 600 Mt TNT-Äquivalent. [1]
    Das sind ca 4.000 Hiroshimas 9 Jahre nach 1945.
    Künftig wird man beiderseits noch ein paar Zehnerpotenzen hinzufügen.

    [1] Richard Rhodes – The Arsenals Of Folly – Seite 103 ff
    [2] https://www.trumanlibrary.org/whistlestop/study_collections/coldwar/documents/pdf/10-1.pdf
    [3] https://kclpure.kcl.ac.uk/portal/files/9896867/Young_Revisiting_NSC_68.pdf
    [4] Anne Hessing Cahn – Killing Detente - Seite 136
     
    Zuletzt bearbeitet: 9. Dezember 2015
  19. silesia

    silesia Moderator Mitarbeiter

    @hatl:
    Vorab einen Dank für die interessante Serie. Stützt Du Dich iW auf Rhodes?

    Wenn man das Thema zeitlich dreiteilst und auf die strategische Komponente beschränkst, wie würdest Du das sehen:

    1. der quantitative Wettlauf im Kalten Krieg bzgl. der nuclear warheads
    2. technologischer Wettlauf der Trägersysteme
    3. Entwicklungen der strategischen Doktrin, Defensiv- und Zweitschlagskapazitäten?

    Insbesondere der zweite Punkt scheint mir nach der Phase, die NWs in großer Zahl und exponential gesteigerter Wirkung verfügbar machte, von großer Bedeutung (und mit Einfluss auf 3.) für die Entwicklungen.

    Ein ergänzender Apekt wäre noch, wie die Perzeption der konventionellen Kapazitäten (als Einschnitte würde ich hier den Koreakrieg und die Nahostkriege 1967/73 sehen) den Wettlauf beeinflusste.
     
  20. hatl

    hatl Premiummitglied

    Nein, eigentlich nicht. Rhodes ist aber sicher eine gute Quelle.

    Angefangen hab ich mit Mark Walker – Die Uranmaschine, Mythos und Wirklichkeit der deutschen Atombombe -
    Hier sind die Grundprobleme physikalischer Natur und technischer Art gut beschrieben.
    Diese zwei Themen sind einer Internet-Recherche sehr gut zugänglich.
    Ich hab das eigentlich so entwickelt, dass ich, wenn ich zum Sachverhalt etwas Neues und Brauchbares finde und einordnen kann, etwas dazu schreib.

    Das wäre dann eher das Thema Kalter Krieg und ich hab mir überlegt ob ich meinen letzten Beitrag besser dort platziere.
    Es ist nicht einfach eine Trennlinie zwischen der Technikgeschichte und der des kalten Kriegs zu finden.
    Deiner Dreiteilung vor dem strategischen Hintergrund kann ich zustimmen, will sie aber ergänzen:

    0. der Wettlauf um die strategisch fundamental wichtige Möglichkeit eine Spaltungsbombe und dann Fusionsbombe, zu bauen. Das ist zu Beginn des kalten Kriegs mehr qualitativ als „quantitativ“
    1. quantitativer Wettlauf mit dem nuklearen Monopolverlust der USA (stockpiling).
    2. der technologische Wettlauf um die Trägersysteme findet insbesonders im Bereich der Raketentechnik statt. Das Trägersystem Flugzeug ist bereits hochentwickelt und erprobt.
    Die Raketentechnik ist der Ausweg der UDSSR aus einer nachteiligen geostrategischen Lage und erweist sich zudem als überlegen.
    3. „Entwicklungen der strategischen Doktrin, Defensiv- und Zweitschlagskapazitäten? „
    Das wäre dann die letzte(?) Stufe des Spiels im kalten Krieg. Sie nennt sich recht zutreffend MAD.

    So wie ich es verstehe, ist der Koreakrieg, und insbesondere das wirksame Eingeifen Chinas in diesen, ein Wendepunkt der amerikanischen Rüstungsanstrengungen, auch im konventionellen Bereich, und veranlasst Truman den Empfehlungen des NSC-68 bei der Budgetplanung zu folgen.
    Diese beinhalten eine konventionelle Aufrüstung, weil es nach dem nuklearen Monopolverlust naheliegend erschien unterhalb der Schwelle eines Atomkriegs handeln zu können.
    Damit sind wir etwas von der Technikgeschichte abgekommen und haben den Bereich des Kalten Krieges betreten.
    (Hier beziehe ich mich „ iW auf Rhodes“ - Arsenals of Folly)
     
    1 Person gefällt das.

Diese Seite empfehlen