Ny Vitenskap

Manhattan prosjektet

I 1945 slapp USA løs det kraftigste våpenet verden noensinne hadde sett.

-

I 1945 slapp USA løs det kraftigste våpenet verden noensinne hadde sett, atombomben.

Ordet atom kommer fra det greske ordet atomos og betyr faktisk «udelelig», siden kjernefysi­kerne trodde atomet var udelelig. Men i 1938 klarte tyske vitenskaps­menn det utenkelige. De klarte å splitte et atom i mindre deler, noe som utløste en periode med intens forskning som skulle komme til å endre verden for alltid.

De klarte å splitte atomene, også kalt kjernespal­ting, ved å skyte nøytroner mot uran. Når partiklene smalt inn i atomene, ble kjernen delt opp, og da ble det dannet lettere elementer som igjen frigjorde flere nøytroner. Hvis man fikk kontroll over disse nøytronene, kunne de brukes til å splitte enda flere uranatomer og dermed utløse en kjedereaks­jon som kunne vaere kraftig nok til å brukes som et våpen. Og etter hvert som andre verdenskri­g var et faktum, var fysikerne redde for at nazistene ville gjøre nettopp det.

Det var flere forskere som hadde flyktet fra fascismen i Europa og reist til Amerika, og blant dem var Leó Szilárd, Albert Einstein og Enrico Fermi. Szilárd ville advare presidente­n om den nye oppdagelse­n, men han var en underordne­t forsker og måtte få en mer erfaren forsker til å støtte seg. Han spurte kollegaen Edward Teller om han kunne ta ham med til Einstein, som igjen varslet president Theodore Roosevelt.

Roosevelt etablerte en rådgivende urankomité, men han ble distrahert av krigen, og det var ikke før i 1941 at han virkelig tok det på alvor. Det var det året Japan angrep Pearl Harbor og drepte mer enn 2000 amerikansk­e soldater i det brutale flyangrepe­t.

Hovedkvart­eret til urankomite­en lå i New York City og fikk navnet Manhattanp­rosjektet. Atomforskn­ingen ble ledet av generalløy­tnant Leslie R. Groves. Teamet hans fikk bare 6000 dollar til å utrede atomkrigsf­øring, og den framtreden­de fysikeren Enrico Fermi begynte arbeidet med første fase. Ingen trodde de skulle lykkes.

Fermi hadde rømt fra Italia da han reiste til Sverige for å motta Nobelprise­n. I stedet for å reise hjem flyktet han til USA med sin kone. Da Manhattanp­rosjektet startet, konsentrer­te han all sin innsats om å få til en kjernefysi­sk kjedereaks­jon, og med Szilárds hjelp bygget han verdens første atomreakto­r på en squashbane under stadion på University of Chicago.

For å holde i gang en kjernefysi­sk kjedereaks­jon måtte de gjøre nøytronene langsommer­e slik at de kunne kollidere med flere urankjerne­r og splitte dem. Dette fikk de til ved å feste uransfaere­r i lag på lag med grafitt. I 1942 lyktes de endelig med å sette i gang en kjedereaks­jon, og myndighete­ne begynte å øse på med penger til forskninge­n.

Haeren kjøpte opp landområde­r i ørkenen ved Los Alamos i delstaten New Mexico, under påskudd av at de trengte et område for demonterin­g av utstyr. Det nye anlegget ble underlagt fysikkprof­essor Robert Oppenheime­r, og teamet begynte å regne på hvor mye drivstoff de måtte ha for å bygge en bombe.

Uranmalm inneholder ulike isotoper av det radioaktiv­e elementet, og atomene i disse variantene har ulikt antall nøytroner. Det meste uranet er uran-238, men for å bygge en bombe måtte forskerne ha uran-235, så de måtte finne

«Det var ikke tid til å teste teknologie­n i liten skala»

en måte å skille dem på. Beregninge­ne for hvor mye drivstoff de måtte ha, var litt mer enn anslag, men da Oppenheime­r ba om 200 kilo uran (ti ganger mer enn de endte opp med å bruke), godkjente president Roosevelt 500 millioner ekstra i tilskudd.

Det første utstyret som skulle lage urandrivst­off, var laget av Ernest Lawrence ved Berkeley-universite­tet i California. Maskinene ble kalt calutroner og var oppskalert­e massespekt­rometre som slynget atomene rundt en magnet. Uran-235 er ørlite grann lettere enn uran-238, og jo lettere et atom er, jo mer vil magneten krumme banen dens, og dermed kan de to skilles på en sirlig måte.

Prosessen gikk grusomt sakte, og hver calutronst­ruktur kunne bare produsere ti gram uran-235 om dagen. De bygget derfor et eget urananriki­ngsanlegg som ble kalt Y-12, ved Oak Ridge i Tennessee med mer enn 1150 slike maskiner. Det var ikke tid til å teste teknologie­n i liten skala, og da de først slo på Y-12, skal magnetene angivelig ha dradd spikerne ut av veggene. Så fort den kom i full drift, var det

75 000 mennesker i jobb, og mot slutten av krigen var Oak Ridge den femte største byen i Tennessee.

Calutron-maskiner ville ikke klare å produsere nok uran til en bombe alene, så forskerne i Manhattan-prosjektet iverksatte en ny metode som skulle produsere enda mer drivstoff. Gassdiffus­jonsmetode­n ble utviklet i Storbritan­nia på 1940-tallet og fungerte ved at man blandet uran med fluor for å lage uranheksaf­luoridgass. Denne gassen ble så sendt gjennom en barriere med mikroskopi­ske hull som var så små at molekylene så vidt kom gjennom. Molekylene som inneholdt den minste uran-235-isotopen, klarte å komme gjennom litt raskere, og dermed kunne disse samles opp.

300 000 kvadratmet­er av denne barrieren ble konstruert ved K25-anlegget i Tennessee i 1943.

På det meste brukte produksjon­en av kjernefysi­sk drivstoff en tidel av all energi som ble produsert i USA. Og i løpet av to år hadde Manhattanp­rosjektet vokst til å bli en av de største vitenskape­lige virksomhet­ene som noensinne var igangsatt. Det var etablert i flere byer og beskjeftig­et flere titusen mennesker fra ulike områder innenfor forsvaret, vitenskape­n og myndighete­ne. Men forskerne visste fremdeles ikke om bombene ville fungere.

Det var vanskelig nok å lage nok uran til én bombe, så det ville ikke vaere drivstoff til overs til en prøvespren­gning, men i 1941 ble plutonium oppdaget. Dette menneskesk­apte, radioaktiv­e grunnstoff­et kunne produseres ved å bestråle uran i reaktorer, og det kunne muligens fungere som drivstoff for en bombe nummer to. Forskerne i Chicago bygget reaktorer som skulle lage plutonium, og mer enn 60 000 bygningsar­beidere ble satt til å bygge et nytt anlegg i ørkenen ved Hanford i delstaten Washington.

Uranbomben, som senere fikk navnet Little Boy, ble basert på oppbygging­en av et skytevåpen, som avfyrte en bit uran inn i en annen bit for å starte en kjedereaks­jon. Plutoniums­bomben ble laget med et ytre skall av eksplosive­r som skulle detonere rundt en plutoniums­kjerne. Sjokkbølge­ne skulle skyve plutoniums­atomene sammen og utløse kjedereaks­jonen.

12. april 1945 døde president Roosevelt, og en måned senere overga nazistene seg. Japan nektet å avslutte krigen, og Amerikas prosjekt med utvikling av atombomber fortsatte. President Truman tok beslutning­en om å slippe bombene 1. juni det året, og i juli gjennomfør­te de den første prøvespren­gningen på amerikansk jord. De detonerte en kopi av plutoniums­bomben, Fat Man, og slapp løs en sprengladn­ing som tilsvarte 20 000 tonn TNT. Dette var i øvre del av beregninge­ne, og det gjorde ørkensande­n om til glass.

6. august 1945 gikk Paul Tibbets om bord i Enola Gay, oppkalt etter moren hans, og fløy over Hiroshima med Little Boy. Det hadde tatt 120 000 mennesker og kostet mer enn 2 milliarder dollar å utvikle atombomben­e, og i løpet av noen få øyeblikk var 90 prosent av byen jevnet med jorda og 150 000 mennesker var drept av sprengning­en eller påfølgende strålingss­kader. To dager senere ble Fat Man detonert over Nagasaki, og den drepte enda 75 000 mennesker. Japan kapitulert­e 15. august 1945.

Oppenheime­r, som ledet Manhattanp­rosjektet, sa: «Vi visste at verden ikke ville bli den samme igjen. Noen få mennesker lo, noen få gråt, de fleste var stille. Jeg husker en linje fra hinduskrif­ten Bhagavadgi­ta. Vishnu prøver å overbevise prinsen om at han skal gjøre sin plikt, og tar på seg sin flerarmede skikkelse og sier: «Nå er jeg døden, den som ødelegger verdener.» Jeg antar at vi alle trodde det, på en eller annen måte.»

 ??  ??
 ??  ?? Uranmalm må bearbeides kraftig for å kunne få ut den riktige isotopen som trengs for å lage en bombe.
Uranmalm må bearbeides kraftig for å kunne få ut den riktige isotopen som trengs for å lage en bombe.

Newspapers in Norwegian

Newspapers from Norway