Svampmoln efter atombombssprängning

Atombomben är världens mest skrämmande vapen

Atombomben är ett vapen som förändrade världsordningen. Den kraftfulla bomben kan ödelägga hela städer och bara rädslan för atombomben är tillräcklig för att splittra världens länder. Lär dig mer om atombomben här.

Atombomben är ett vapen som förändrade världsordningen. Den kraftfulla bomben kan ödelägga hela städer och bara rädslan för atombomben är tillräcklig för att splittra världens länder. Lär dig mer om atombomben här.

Shutterstock

I samband med kriget i Ukraina har rädslan för atombomben blossat upp igen i många av världens länder.

I Norge har försäljningen av jodtabletter ökat markant, i Sverige och Finland valde man den 18 maj att ansöka om medlemskap i NATO, och i Ukraina har rädslan för att en rysk atombomb ska falla plötsligt blivit mycket reell.

Men vad är en atombomb egentligen och hur har uppfinningen av kärnvapen påverkat samhället historiskt och i dag?

Läs vidare och lär dig vem som uppfann atombomben, vad som händer när en atombomb exploderar, varför strålningen från en atombomb är farlig för människor och mycket mer...

Hur fungerar atombomben?

Principen bakom kärnkraft upptäcktes av en slump

År 1938, kort innan andra världskriget bröt ut, upptäckte de båda tyska kemisterna Otto Hahn och Fritz Strassmann en mycket liten process, som skulle visa sig få stor betydelse för världssamfundet.

Bara ett par år tidigare hade forskare upptäckt neutronen, som utgör en av byggstenarna i en atom och de hade börjat experimentera med att fånga in neutroner i olika material i syftet att skapa nya material.

Det var under ett sådant försök man upptäckte kärnfission.

Minnestavla för Otto Hahn och Fritz Strassmann vid Freie Universität Berlin

Otto Hahn och Fritz Strassmann upptäckte 1938 att man kunde klyva atomkärnor.

© Wikimedia Commons

Kärnfission är en process i vilken en atomkärna klyvs i mindre delar och är nyckeln till varför kärnvapen som atombomben har en så extrem sprängkraft.

En sprängkraft som enligt Bent Lauritzen, fysiker och sektionsledare vid Danmarks tekniska universitet, till och med förvånade forskarna själva: "Den energimängd som uppstod vid klyvningen av atomkärnorna var något av en överraskning. Man var väl medvetna om att energimängden skulle vara stor, men det var inte det som var syftet med deras försök", berättar han.

Vilka kärnvapen finns det?

Principen bakom kärnvapen är alltså kärnfission.

När en atombomb sprängs frisätts kärnenergi, som är långt mer kraftfull än den energimängd som kan uppstå mellan atomer.

Kärnenergi kan frisättas på två sätt:

  • Fission
  • Fusion

Så fungerar en fissionsbomb

Fission sker när atomkärnor klyvs.

I kärnvapen som bygger på fission klyvs antingen uran eller plutonium.

För att klyvningen ska kunna ske måste materialet – exempelvis uran – pressas ihop så mycket att det får en hög densitet. Det kan åstadkommas med konventionella sprängämnen.

Därefter behöver man en neutronkälla för att starta klyvningsprocessen.

"Man måste ha startat en kedjereaktion och för det behöver man en neutronkälla, som kan bidra med de första neutronerna. Själva kedjereaktionen består i att neutroner absorberas av uran-235, varpå uran-235 klyvs i två delar. Det är det som kallas fission", förklarar Bent Lauritzen.

Uran-235 är en isotop av grundämnet uran och det enda ämne som finns naturligt och är fissilt, vilket vill säga klyvbart.

De atombomber som USA fällde över Japan under andra världskriget var fissionsbomber båda två. Lär dig mer om hur de fungerar nedan.

Illustration av atombomben Little Boy
© Claus Lunau

Little Boy: Urandelar slås ihop

Sprängladdning detonerar

Radar registrerar att atombomben ligger på rätt höjd över jorden. Därefter utlöses en konventionell sprängladdning och exploderar bakom en koppformad bit uran.

Uran frisätts

Uranet skjuts genom ett metallrör.

Kedjereaktion startar

Den koppformade biten uran kopplas till en cylinderformad bit uran. Tillsammans uppnår de den kritiska massan på cirka 50 kilo, så att uranatomerna börjar klyvas. Kedjereaktionen startar och bomben exploderar.

Illustration av atombomben Fat Man
© Claus Lunau

Fat Man: Sprängladdningar pressar plutonium

Sprängladdningar detonerar

Sprängladdningar är fördelade runt bombens inre och detonerar på önskad höjd.

Plutonium pressas ihop

Trycket pressar ihop ett tjockt skal av aluminium runt en kula av plutonium i mitten.

Neutroner skickas ut

I plutoniumkulans centrum finns en neutronutlösare, vars kemiska sammansättning fortfarande är en militär hemlighet. Trycket från det omgivande plutoniumet trycker ihop neutronutlösaren så att den skickar ut neutroner.

Kedjereaktion startar

Neutronerna klyver plutoniumet och kedjereaktionen börjar, varpå bomben exploderar.

Så fungerar en fusionsbomb

Fusion är en process i vilken atomer smälter ihop.

I en vätebomb, som är en fusionsbomb, fusioneras exempelvis tunga isotoper som deuterium och tritium, så att de bildar helium.

För att en fusionsprocess ska kunna äga rum, krävs inverkan av mycket höga temperaturer eller ett högt tryck.

De höga temperaturerna får man i vätebombens fall genom att först göra en fissionsbomb, berättar Bent Lauritzen: "Man använder energin från fissionsbomben till att antingen komprimera materialet eller öka temperaturen i det material som ska fusionera. Det finns olika koncept, men alla är mer komplicerade än fissionsbomben".

Den ursprungliga atombomben fick all sin kraft från klyvningen av atomkärnor – fission. I dag är de flesta atombomber emellertid så kallade vätebomber. Världens mest kraftfulla vapen imiterar processerna i solens inre, där en temperatur på omkring 15 miljoner grader Celsius och ett tryck som är 250 miljarder gånger större än vid jordytan, smälter ihop väteatomer till helium. Vätebomben använder fission till att starta fusionen av vätet, vilket utlöser extrem energi.

Illustration av atombombens fissionsprocess (kärnklyvning)
© Claus Lunau

1. Uppvärmning

Fissionsprocessen, kärnklyvningen, sänder ut gammastrålning. Strålningen reflekteras från bombens insida och värmer upp dess inre till omkring 100 miljoner grader. Den extrema värmen startar bombens nästa steg – fusion.

Illustration av atombombens explosion
© Claus Lunau

2. Explosion

Bränslet i bombens fusionssteg består av de två typerna av tungt väte; deuterium och tritium, i ett skal av uran. Processen är hemlig, men värmen får sannolikt uranskalet att explodera, så att den motriktade kraften pressar ihop vätet.

Illustration av atombombens fusion
© Claus Lunau

3. Fusion

Det extrema trycket får deuterium och tritium att fusionera till ett nytt ämne, helium, det som hela tiden sker i solens kärna. Processen frisätter enorma mängder överskjutande energi – mer än fyra gånger så mycket som under fission.

Vad händer när en atombomb sprängs?

När en atombomb sprängs sker en enorm energiurladdning.

Det är först och främst den stora energiurladdningen som gör att en atombomb orsakar så massiv förödelse.

"Under fission och fusion går man in och rör vid själva atomkärnorna. Den energi man får genom att klyva urankärnor eller genom att skapa fusion, är vanligtvis en miljon gånger större än energiurladdningen från kemiska processer", förklarar Bent Lauritzen.

Det innebär att en enda bomb kan utplåna hela städer, som de japanska städerna Hiroshima och Nagasaki under andra världskriget.

Moln efter atombomb över Hiroshima

Molnet över Hiroshima efter att USA har fällt atombomben Little Boy.

© George R. Caron/Wikimedia Commons

När atombomben föll över Hiroshima den 6 augusti 1945 skedde det med en sprängkraft på hela 15 kiloton TNT.

Bomben, som hade döpts till Little Boy, exploderade på 580 meters höjd och på bråkdelen av en sekund steg temperaturen vid markytan till 7 000 grader.

Värmevågen följdes av en tryckvåg som krossade allting i sin väg, och som med sin enorma kraft förändrade landskapet omedelbart och jämnade staden med marken.

Ett svampformat moln reste sig tolv kilometer upp i atmosfären och var synligt på 640 kilometers avstånd.

Med atombomben följde också joniserande strålning, både från själva explosionen och från det radioaktiva nedfall, som sedan medverkade till en överdödlighet i cancer.

Totalt miste omkring 135 000 människor livet till följd av atombomben över Hiroshima. Majoriteten omkom av tryck- och värmevågen.

Hur farlig är atombomben?

De båda atombomberna som föll över Hiroshima och Nagasaki 1945 blev de första och sista atombomberna som någonsin har använts i krig.

Sedan dess har flera av världens länder moderniserat atombomben och genomfört åtskilliga provsprängningar, men ingen av dem har fällt någon atombomb över en fiendes territorium.

Därför är atombomberna över Hiroshima och Nagasaki fortfarande vår viktigaste källa för att förstå vilka massförstörande egenskaper den fruktade atombomben besitter.

Byggnad i Hiroshima efter den första atombomben

Så här såg det ut i Hiroshima efter att atombomben träffade staden den 6 augusti 1945.

© Shutterstock

Atombomben avger cancerframkallande strålning

När atombomberna föll över de japanska städerna, var det främst tryck- och värmevågen som kostade tusentals människoliv.

Det som gör atombomben till ett av världens farligaste vapen är alltså dess överlägsna sprängkraft.

Ändå är det oftare risken för radioaktiv strålning som får människor att frukta atombomben. Men vad händer egentligen med kroppen när man utsätts för radioaktiv strålning?

"Strålning når in och förstör cellmaterialet i kroppen. Kraftig strålning kan förstöra själva cellmembranen, men annars är det vanligtvis dna-materialet, det vill säga det genetiska materialet i cellkärnorna som förändras", berättar Bent Lauritzen.

Beroende på hur hög strålning man utsätts för kommer cellerna i kroppen antingen att förstöras helt eller att mutera, vilket innebär att risken att drabbas av cancer ökar.

Efter bombningarna av Hiroshima och Nagasaki var mängden radioaktiv förorening begränsad, vilket ledde till att människor återvände till städerna efter att par år.

I dag går det inte att mäta upp högre strålning i de båda städerna än den vanliga bakgrundsstrålningen som finns överallt på jorden.

Hur långt ifrån en atombomb ska man vara för att överleva?

Vidden av den förstörelse en atombomb orsakar beror på bombens storlek och design, väderförhållandena och hur högt över marken atombomben fälls.

Om en atombomb detonerar nära jorden kommer en stor del av energin att tas upp i marken. Därför valde USA att detonera atombomben över Hiroshima när den befann sig 580 meter över marken.

En atombomb med en sprängkraft på 15 kiloton, som den som föll över Hiroshima, förstör allt inom en radie på 230 meter.

En 50 000 kiloton tung vätebomb som Tsar Bomba, som är den mest kraftfulla bomben som någonsin har testats, sprider förödelse i en radie på 6 000 meter. Sedan tillkommer risken för strålning.

Den dödliga strålningsradien från en atombomb av samma storlek som den som föll över Hiroshima ligger på omkring 1,34 kilometer. Inom denna radie avlider alla människor sannolikt inom en månad.

De långsiktiga konsekvenserna av strålning är däremot svårare att estimera.

Förutom den direkta strålningen från explosionen påverkar väderförhållandena hur långt det radioaktiva nedfallet sprids.

I nästa galleri beskriver vi närmare hur förödande en atombomb är jämfört med en vätebomb.

Atombombens historia

Redan innan forskarna upptäckte kärnfissionen 1938, fantiserade filosofer och författare om en superbomb som var mer kraftfull än något annat vapen man hittills sett.

När verkligheten kom i kapp deras dystopiska framtidsvisioner med nyheten om atombombens ankomst, var det med lika delar rädsla och fascination.

Atombomben varslade både krig och fred

I slutet av 1930-talet, när en grupp fysiker för första gången i historien lyckades klyva en atomkärna, var det i en värld präglad av politisk instabilitet.

Det gick rykten om att Tyskland redan hade börjat utveckla en atombomb och snart var kapplöpningen i gång.

"När USA sjösatte Manhattanprojektet var det i en kapplöpning med Nazityskland. Det var en säkerhetspolitisk och militär tävling om att utveckla en vapen som kanske skulle kunna avgöra andra världskriget", berättar Casper Sylvest, som är lektor vid Historiska institutionen och Centret för studier i kalla kriget vid Syddanska universitetet.

VIDEO: Se en atombomb detonera

Manhattanprojektet är namnet på ett forskningsprogram som inleddes 1941 under ledning av generalen Leslie Groves och fysikern Robert Oppenheimer, som skulle utveckla världens första atombomb.

Medan kriget rasade i Europa under åren 1939 till 1945, arbetade forskarna i all hemlighet med att utveckla atombomben.

Hos befolkningarna i de allierade länderna väckte tanken på bomben inte bara oro, utan även en viss grad av hopp om att atombomben skulle kunna få slut på kriget.

USA blev det första landet att fälla en atombomb

Det skulle visa sig att Tyskland inte hade kommit så långt i utvecklingen av en atombomb som man befarade. I stället blev USA det första landet i världen att fälla en atombomb.

Den 16 juli 1945 var världens första atombomb, testbomben The Gadget, redo av avfyras. Det skedde i New Mexicos öken i USA, där både fysiker och militärer närvarade när kärnkraften släpptes lös för första gången i historien.

I augusti samma år fällde USA de två atombomberna över Hiroshima och Nagasaki, och inledde därmed en ny epok i världshistorien: Atomåldern.

"När nyheten om atombombens användning i Hiroshima och Nagasaki kom ut, mottogs den med en rädsla för vad det skulle kunna utvecklas till och ett hopp om den fredliga användningen av kärnteknik. De båda atombomberna användes i slutskedet av ett världsomspännande, totalt krig, och därför fanns det ett visst mått av lättnad i de allierade länderna över att bomben hade kommit", säger Casper Sylvest.

Bomben som aldrig skulle användas

Den omedelbara lättnaden över atombomben ändrade dock snart karaktär.

Några år efter andra världskrigets slut började det kalla kriget och vapenkapplöpningen mellan USA och Sovjetunionen.

Enligt Casper Sylvest var det just närvaron av kärnvapen som skilde detta krig från de föregående: "Det var ett krig man bara kunde föreställa sig och många ansåg att det inte var någon mening med att utkämpa det, eftersom alla parter skulle utplånas. Därför fick vapnen också en helt annan funktion och blev för många något som existerade för att inte användas, utan för att bevara freden".

Med denna avskräckningslogik uppstod en ny rädsla för atombomben, som i hög grad grundades i ovissheten om ett kärnvapenkrig skulle bryta ut eller inte.

Frimärke med sloganen Atoms for Peace

År 1953 höll USA:s dåvarande president Dwight D. Eisenhower talet ”Atoms for Peace”, som sedan har kallats propaganda för Kalla kriget.

© Shutterstock

Vilka länder har atombomber i dag?

Kärnvapenkriget kom aldrig och med Berlinmurens fall 1989 och Sovjetunionens upplösning 1991, avtog rädslan för ett kärnvapenkrig.

Ändå har nio av världens länder fortfarande kärnvapen och visar inga tecken på att vilja nedrusta, även om fem av de nio länderna skrev på ett icke-spridningsavtal 1968.

Karta över kärnvapenstater

Karta över de nio länder som i dag har kärnvapen.

© Shutterstock

"I icke-spridningsavtalet står det att de fem kärnvapenstater som har skrivit under inte får sprida kärnvapen och ska nedrusta, medan icke-kärnvapenstaterna kan använda kärnkraft, men lovar att inte utveckla kärnvapen – många av dessa stater anser dock att avtalet nonchaleras", säger Casper Sylvest.

Värdens samtliga suveräna stater har skrivit på avtalet, förutom:

  • Indien
  • Israel
  • Pakistan
  • Nordkorea
  • Sydsudan.

Av dem har alla utom Sydsudan kärnvapen.

De nio länder som i dag har kärnvapen är:

  • USA
  • Frankrike
  • Storbritannien
  • Indien
  • Nordkorea
  • Pakistan
  • Kina
  • Israel
  • Ryssland.

VIDEO: Se alla atomsprängningar som genomförts mellan 1945 och 2009

Atomåldern är inte över

Sedan forskarna upptäckte kärnfission 1938 har atombomben haft ett enormt inflytande över både samhälle, politik och vetenskap.

När USA fällde den första atombomben 1945, började en ny era i historien, atomåldern, och enligt Casper Sylvest är atomåldern långt ifrån över.

"Risken för att ett kärnvapenkrig bryter ut är förhållandevis liten, men den har inte blivit mindre på sistone. Och även om risken är liten, skulle konsekvenserna fortfarande vara extremt omfattande", säger han.