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.»